185736. lajstromszámú szabadalom • Eljárás a biológiai szennyvíztisztítás során keletkező üledék kezelésére
1 185 736 2 a 30—40%-ot nem cd el, az üledék stabilizálását lezártnak tekinthetjük, mert a könnyen rothadó vegyületek már oxidálódtak. A fentiekből kitűnik, hogy a szerves rész bomlásának mértékszáma nem jellemző az aerób stabilizálásnak, az üledék levegőztetésének folyamatára, nem mutatja annak végét. A fentieknek megfelelően a folyamat végének megállapításához alkalmas paraméter a biológiai oxigénfogyasztás fajlagos sebessége: a stabilizálás lezártnak tekinthető, ha a biológiai oxigénfogyasztás fajlagos sebessége állandó értéket ért el. Az iszap további levegőztetése értelmetlen, mert a rothadásra való hajlamát már nem csökkenti. A levegőztetést nem szabad megszüntetni mielőtt a biológiai oxigénfogyasztás fajlagos sebessége állandóvá nem vált. mert ezen időpont előtt még könnyen rothadó szerves vegyületek vannak jelen, amelyek oxidálása még nem fejeződött be. Az ilyen iszap nem felel meg az egészségügyi követelményeknek, mert tárolás közben rothadna. Amennyiben a találmány értelmében a biológiai oxigénfogyasztás fajlagos sebességét használjuk fel a folyamat végének felismeréséhez, olyan üledék képződik, amely a vizet jól adja le. A szennyvízből kapott üledék kezelése a szerves anyagok biológiai oxidálásából és az iszap szerkezetének pelyhessé, szűrhetővé tételéből áll. A pelyhes szerkezet révén az üledék jobban adja le a vizet (a fajlagos szűrőellenállás és az iszapindex csökken). Ez a pelyhesedés a biológiai oxigénfogyasztás fajlagos sebességének állandóvá válásáig tart. A levegőztetés folytatása esetén egy ellentétes folyamat érvényesül: az üledék szerkezettel rendelkező szerves része, azaz a mikroorganizmusok kezdenek bomlani és oxidálódni. Az üledék szerkezete romlik, az iszap diszperzitása nő, vízleadása csökken. A minimális szűrőellenállás és a minimális iszapindex akkor áll be, ha a könnyen rothadó szerves vegyületek oxidativ bontása befejeződött és a biológiai oxigénfogyasztás fajlagos sebessége állandósult. A levegőztetés folytatása az iszap vízleadását rontja, mint ahogy az alábbi táblázat mutatja. Időpont Fajlagos szűrőellenállás cm/g eleven iszap eleveniszap + 4- primer iszap kezdet 60-100X 1010 1500X 10'° v0 f = konst. 20-50 X 1010 20-50 X 1010 7—10. nap 100-300 X 1010 10—15. nap 100-300 X 1010 vo.f = const.: az az időpont, amelyben a biológiai oxigénfogyasztás fajlagos sebessége állandósult. A táblázatból is kitűnik, hogy az aerób stabilizálást a találmány szerint elvégezve olyan iszapot kapunk, amelynek szűrőellenállása minimális, az iszap tehát jól adja le a vizet. A találmány szerinti eljárás egy előnyös foganatosítási módja szerint levegőztetés előtt az iszapot ülepítéssel sűrítjük, így a kezelendő térfogat kisebb, tehát a stabilizáláshoz használt berendezés is kisebb lehet; ez beruházási megtakarításokat tesz lehetővé. A találmány szerinti eljárás egy másik előnyös foganatosítási módja szerint a levegőztetés időtartamát é$a felhasznált levegő mennyiségét csökkenthetjük, ugyanakkor metántartiilmú gázt nyerhetünk. Ez esetben úgy járunk el, hogy a primer iszapot tartalmazó eleveniszap levegőztetése előtt a primer iszapot 80-100%-áig anaerob erjesztésnek vetjük alá, amikoris a primer iszap szerves része biológiai lebontást szenved, amely 68— 70% metánt tartalmazó gázt eredményez. A levegőztetési idő minimumát, valamint a metántermeiés maximumát akkor érjük el, ha az összes primer iszapot eleresztjük. Egyes esetekben azonban a primer iszap összmennyiségének elerjesztése után az üledékben maradó szerves komponensek nem elegendőek ahhoz, hogy a levegőztetési lépésben az iszapnak pelyhes, szűrhető szerkezetet adjanak. Jól szűrhető iszap keletkezése érdekében ilyen esetekben a szerkezet kialakulása szempontjából fontos szerves anyagokat tartalmazó primer iszapot anaerob erjesztés nélkül adagoljuk a levegőztető lépcsőbe, legfeljebb 20% mennyiségben. Az el nem erjesztett primer iszapot 20 %-nál nagyobb mennyiségben adagolni nem célszerű, mert nagyobb mennyiségű primer iszap a szűrési tulajdonságokat már nem javítja, a levegőztetés idejét, valamint a szükséges légmennyiséget azonban növeli, az anaerob lépésben potenciálisan várható metán menynyisegét pedig csökkenti. Amennyiben az anaerob erjesztés során keletkező metán mennyiségét növelni kívánjuk, az anaerob lépésben nemcsak a primer iszap 80—100 %-át, hanem az ülepítéssel sűrített eleveniszap 10—60 %-át is alávetjük az anaerob erjesztésnek. Az eleveniszap terjesztéséből járulékos metán képződik. Ugyanúgy, mint a primer iszap esetén az eleveniszap terjesztésének is van mennyiségi határa: 60 %-nál nagyobb mennyiségben nem érdemes az eleveniszapot az anaerob fokozatba vezetni, mert a fennmaradó rész nem elegendő ahhoz, hogy az üledék kívánt szerkezetét biztosítsa. Az eleveniszap 10 %-nál kisebb mennyiségét sem cé1szerű az erjesztésnek alávetni, mert ez a metántarta'mú gáz mennyiségének rovására megy, és ezt a gázt fűtőanyagként hasznosítjuk. _ Az ülepített, stabilizált üledéket célszerűen centrifugával víztelenítjük. A kapott, az iszap szárazanyagának mintegy 50-60 %-át tartalmazó szűrletét célszerűen a biológiai szennyvíztisztítás kvcgőz.tetési lépcsőjébe vezetjük, mert a sűrítmény aerób mikroorganizmusok tömény szuszpenziója. Az eleveniszapos fokozatban a mikroorganizmusok flokku iálódnak, és a biológiai szennyvíztisztítást intenzívebbé teszik. A találmány szerinti eljárás végrehajtását az alábbiakban részletesebben ismertetjük. Elcvcniszapot, vagy eleveniszap és primer iszap elegye t stabilizáló medencébe vezetjük, amely a biológiai eleveniszapos oxidáláshoz használt medencék egyike lehet. Ott az üledék könnyen rothadó szerves részeinek biológiai oxidálása céljából az üledéket levegőztetjük. A levegő mennyiségét úgy határozzuk meg, hogy az üledék oxigén-koncentrációja legalább 2 g/m3 üledék legyen és a levegő keverő hatást fejtsen ki. Amikor a biológiai oxígénfogyasztás fajlagos sebessége állandóvá válik, a levegőztetést befejezzük. A stabilizált iszapot sűrítjük, például gravitációs úton (ülcpítő-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
