184535. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés szennyvizek eleveniszapos biológiai tisztítására
1 184 535 2 — a levegőztető tér és utóülepítő közötti átvezető cső; — legalább a levegőztető tér nyomásának megfelelő nyomású utóülepítő; — a tisztított víz nyomását csökkentő egység; — az iszapot az utóülepítőből a levegőztető térbe visszajuttató egység; — fölösiszap-elvezető berendezés; — kívánt esetben fertőtlenítőegység; — szükséges esetben oxigénben dúsított levegőt vagy tiszta oxigént biztosító egység. A berendezés előnyös kiviteli alakjánál a gázbevezető berendezés vízsugárszivattyu, amelynek szinttartó csöve van. Szintén előnyös kiviteli alaknál az utóülepítőnek áramlásterelő lemezei vannak. Előnyösen ezek a lemezek egymással párhuzamosak, távolságuk egymástól 4-20 cm és a vízszinteshez 45—75°-os szög alatt hajlanak. Eljárásunkat és berendezésünket arra a felismerésre alapozzuk, hogy: a) A hagyományos eleveniszapos biológiai tisztítás sebessége nagymértékben növelhető, ha a levegőztető tér nyomásának növelésével a vízben oldott oxigén koncentrációját növeljük. b) A biológiai tisztítás sebessége oxigénben dúsított levegő vagy tiszta oxigén alkalmazásával tovább növelhető. c) A vízben oldott oxigén baktériumsejtekbe történő diffúziója, s ezzel a biológiai tisztítás sebessége jelentősen növelhető, ha a szennyvíz-eleveniszap max. áramlási sebességét nem növeljük 25 mm/s fölé. d) A fenti alacsony áramlási sebesség biztosítása, a biológiai élethez szükséges gáz bevitele és a gázbuborékok diszpergálása egy megfelelően kialakított gázbevezető berendezéssel, célszerűen vízsugárszivattyu segítségével egyszerűen megvalósítható. e) Az utóülepítő nyomás alá helyezésével elérhető, hogy: — a szennyvízben oldott gázok kilevegőztetésére nincs szükség, így a bevezető tér elhagyható, ezzel az utóülepítő mérete csökkenthető ; — a fel nem szabaduló gázbuborékok nem okozzák a lebegőanyag egy részének flotálódását, ezzel az elfolyó víz minősége jelentősen javítható; — a vízben oldott oxigén eredményeként az iszap az utóülepítőben is aerob körülmények között van jelen, így elkerülhető az aerob enzimrendszerének károsodása, a biológiai tisztítás sebességének csökkenése. A kidolgozott eljárás és berendezés előnyeit az alábbiakban foglaljuk össze: 1. A levegőztető tér nyomásának növelése eredményeként a biológiai bontás sebessége nagyobb, mint a hagyományos rendszereknél. 2. A levegőztető téren belül alkalmazott, a szokásosnál egy nagyságrenddel kisebb hidraulikus áramlási sebesség eredményeként az oldott oxigén diffúziója a vízből a sejtbe kedvezőbb körülmények között, gyorsabban megy végbe, mint a hagyományos rendszereknél. 3. A nagy vízmélység és a kedvező diffúziós sebesség eredményeként a bevitt oxigén hasznosulási hatásfoka a szokásos 10-15 % helyett 25-30 %. 4. Az oxigénbevitel nem igényel bonyolult felépítésű felületi levegőztetőket vagy kompresszort, adott esetben egyszerű szivattyúval megoldható. 5. Az utóülepítő nyomás alá helyezésének eredményeként a kilevegőztetést biztosító bevezető tér egyészen elhagyható. Ez egyrészt a berendezés méreteit már eleve jelentősen csökkenti, másrészt azt is eredményezi, hogy utóülepítőként lemezes ülepítő is alkalmazható, ami lehetővé teszi a szokásosnál 3-5-ször nagyobb felületi terhelés kialakítását, a berendezés méreteinek ilyen arányú csökkentését. 6. összességében: Azonos mennyiségű és minőségű nyers szennyvíz esetén a levegőztető tér térfogata a hagyományos fele, az utóülepítő térfogata a hagyományos egyötöde, az oxigénhasznosulás mértéke a hagyományos kétszerese, a berendezés területigénye a hagyományos negyede. Az eljárás példakénti megvalósítási módját a Fig. 1 mutatja. Az átcmelőaknából az 1 aprítóegységen keresztül a szennyvízfeladó 13 szivattyúval adagoljuk a tisztítandó szennyvizet a legalább 10 m hasznos vízmélységű 2 levegőztető térbe. A szennyvíz-eleveniszap elegyet a recirkuláltató 3 szivattyúval a 14 csövön keresztül vesszük el a 2 levegőztető tér felső részéből, s a 4 gázbevezető berendezésen, ez esetben sugárszivattyún keresztül vezetjük vissza a 2 levegőztető térbe. A baktériumok életműködéséhez szükséges oxigént az 5 szinttartó csövön keresztül vezetjük a 4 sugárszivattyúhoz. A szennyvíz-eleveniszap elegyet az 1 perces tartózkodási időt és 20 mm/s áramlási sebességet biztosító átvezető 6 csövön keresztül vezetjük a 7 utóülepítőbe, ahol a szennyvizet és az eleveniszapot az egymástól 10 cm távolságra elhelyezett, a vízszintessel 65°-os szöget bezár árnmlástcrclő 8 lemezek között választjuk külön. A lecsúszó iszapot az iszap 15 visszajuttató egységen keresztül vezetjük vissza a 2 levegőztető térbe. A fölösiszapot esetenként a 11 elvezetőberendezésen keresztül szakaszosan vesszük el a 7 utóülepítő aljáról. A tisztított szennyvizet a 9 nyomáscsökkentő egységen és a 10 fertőtlenítő egységen keresztül vezetjük a befogadóba. A példakénti megvalósítás során kommunális szennyvizet tisztítottunk. A levegőztető tér átmérője 1600 mm, teljes magassága 12 m volt. A tartózkodási idő a levegőztető térben 3-4 óra volt. A hengeres kialakítású utóülepítő átmérője 1600 mm, az utóülepítő térben elhelyezett, egymással párhuzamos lemezek távolsága 10 cm, hossza pedig 2 m volt. Az utóülepítő felületi terhelése elérte a 3 m3/m2h értéket. A nyers szennyvíz és a tisztított víz minőségi paramétereit az alábbi táblázat mutatja: Nyers Tisztított Kémiai oxigénigény 530 mg/1 62 mg/l Biológiai oxigénigény 280 mg/l 26 mg/l Lcbegőanyag 170 mg/l 40 mg/l Ammónia 32 mg/l 8 mg/l Nitrát 1 mg/l 38 mg/l összes foszfor 14 mg/l 5 mg/l Az elvett fölösiszap koncentrációja 10—12 g/1, menynyisége a nyers szennyvíz 1,0—1,4 %-a volt. Amennyiben a fenti berendezésben a baktériumok életműködéséhez szükséges oxigént levegő helyett 90 % 02-tartalmú gázeleggyel biztosítottuk, a levegőztető tér-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
