191390. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés mikroorganizmusok szilárd töltetrészecskék felületén való megkötésére és a mikroorganizmus szaporulat elválasztására,vizek denitrifikálására
1 191 390 2 fluidágy üzemi magassága (a rajzon h-val jelölt méret) célszerűen 2,4-4 mm. Mintegy 100—150 mg/dm3 befolyó nitráttartalom alatt ilyen méreteknél a folyamat elegendő gyors ahhoz, hogy a víz egyszeri átáramlása biztosítsa a reaktorból elfolyó nitráttartalom 10 mg/dm3 alatti értékét. Koncentráltabb vizeknél szükséges a 2 recirkulációs szivattyú működtetése. Az oszlop teljes vízszintes keresztmetszetére számított folyadéksebesség célszerűen 10-40 m/h. A szénforrást a 3 tartályból a 4 adagolószivattyú szállítja részben a betáplált vízáramba, részben pedig a fluid ágy h magasságának a fenéktől számított 20—30 %-ánál kialakított egy, esetleg két belépési helyhez. A betáplált vízáramba a teljes szénforrásmennyiség 50-80 %-a adagolandó. A propionsav-etanol elegyben a komponensek tömegaránya 0,l:0,9-0,7:0,3, célszerűen 0,4:0,6. Ebben az esetben találtuk az előbbiekben leírt maximális fajlagos nitráteltávolítási kapacitást, a folyamat és a kezelt vízminőség szempontjából optimális elfolyó pH = 8 értéket, valamint az előnyös 1 körüli C/N arányt. A biofilmvastagság szükségesnél nagyobbmérvű növekedését a fluid ágy h magasságának adott határérték fölé emelkedése jelzi. Ilyenkor szükséges a (célszerűen a vízbetáplálás leállításával végzett 10—30 perc időtartamú ülepítés után) az 5 zagyszivattyú indítása. A 6 elzárószerelvény fojtásával beállítható a visszakeringtető vezetéken keresztül a zagyszivattyún ismételten keresztülvezetett részáram nagysága. A zagyszivattyúban megvalósított impulzuscsere biofilmet ledörzsölő hatását fokozza az álló keverő elemeket tartalmazó 7 keverőcsőszakasz (static mixer), amelyben az áramlás többszöri irány- és sebességváltozásnak van kitéve. A keverőcsőszakaszban a legmegfelelőbb áramlási sebesség 0,5-1 m/s, a cső hossza átmérőjének mintegy 8-10-szerese. A 8 szűrőtartály a példa szerint az 1 oszlopban vízszintes tengely körül elfordítható kivitelű, a fluid ágytérfogat 10—20 %-át befogadó űrtartalmú szerkezet. A vízszintes helyzetű szűrőlap alatti teret a 9 csőtengelyen, a 10 váltófejen, all fölösiszaptárolón keresztül célszerűen egy 12 vákuumszivattyú szívja meg. A vákuumszűrés ilyen megoldása biztosítja a fölösiszap főtömegének eltávolítása után, hogy az átszívott gáz a töltetszemcsék közötti pórustérből további iszapmennyiséget ragad el és rak le a 11 fölösiszaptárolóban. A szűrési nyomásesés gázátszívás miatti lecsökkenése jelzi a szűrés végét, illetve automatikusan működésbe hozza a 8 szűrőtartályt tengelye körül 180°-kai elfordító szerkezetet. (Az edény súlypont alatti csapágyazása miatt e szerkezet energiaigénye elenyésző.) Ekkor a 10 váltófejen keresztül a 9 csőtengely a 12 vákuumszivattyú nyomóvezetékével kerül összeköttetésbe, és a szűrőlepény e túlnyomás, valamint a gravitációs erő hatására visszahull a fluid ágyba. A reaktorból távozó víz a 13 biztonsági részecskefogó edényen keresztül a 14 szivatytyú hatására nyomás alatt jut a 15 telítő oszlopra. A vízáram itt a töltet felületén lefelé csörgedezve érintkezik a 16 gázsűrítő által betáplált levegővel vagy egyéb oxigéntartalmú gázzal. A 15 oszlop alsó részében elhelyezett 16 szintérzékelő vezérli a távozó levegő vezetékébe épített 18 szerelvény fojtását úgy, hogy változó ellennyomás mellett is állandó folyadékszint alakuljon ki. A 15 telítő oszlop vízszintes keresztmetszetére számított 60— 100 m/k vízáramlási sebesség mellett biztosítható a távozó víz oldott oxigénszintjének telítéshez közeli értéke. A víz ezután a 19 mélységi szűrőn halad keresztül, I amelynek a mintegy 1,5 m magas, szemcsés, célszerűen ! kétféle granulometriájú töltetén történő átáramlás bizto- I sítja a lebegőanyágmentesítést. Bizonyos esetekben szükséges, hogy szűrés előtt a 20 tartályból koagulálőszer 5 oldatot adagolunk a vízáramba a 4 adagolószivattyú segítségével (célszerűen At2/S04/3 * 18U2 O 10- 30 mg/dm3 víz adagolásával). Tekintettel a találmány szerinti eljárással elérhető igen kis elfolyó sejtanyagtartalomra, a 19 szűrő eltömődése ritkán fordul elő. 10 Ilyenkor a szűrő visszamosása a szokásos légáramos: vizes öblítéssel oldható meg. A 21 adszorber oszlop granulált aktívszén ágyat tar- I talmaz, amelyen a kezelt víz felülről lefelé áramlik át. A 22 fertőtlenítőszer adagoló (célszerűen klórgáz) mind 15 a szűrő és adszorber közötti, mind az adszorberről távo: zó vízáramhoz (esetleg mindkettőhöz) csatlakoztatható. Az 5 zagyszivattyú kiviteli alakját tekintve — célszerűen kopásálló szerkezeti anyagú - radiális átömlésű centrifugálszivattyú lehet, de jól alkalmazható fokozat- 20 mentesen változtatható fordulatszámú hajlékony forgórészű szállítócsiga is, amelynek jellemzője, hogy a csiga forgórész a ház keresztmetszetének csak 30-60 %-át tölti ki. Bizonyos esetekben — különösen akkor, ha csak a 25 biofilm külső, viszonylag laza kötésű részének eltávolítása a cél - a 8 szűrőtartály helyett közvetlenül a fluid ágyban történő szűréses fölösiszapeltávolítás is alkalmazható. A 2. ábra szerint az 1 oszlop ülepített töltetébe lebocsátott 23 szűrőlap végezheti a fölösiszap elválasz- 30 tást. A biofilmet részlegesen felszabadító erő ilyenkor a szűrlet áramlás lesodró hatása, illetve a nyomás esés hatására összepréselődő lepényben a részcskék viszonylagos elmozdulásából adódó súrlódás. A szűrőlap a töltelékes ágyban szűrést, feljebb mozdítva a tiszta vizes sza- 35 kaszban lepényátmosást, tovább emelve a folyadékfelszín fölé pedig gázátszívást végez. A szűrés nyomásesését e kiviteli alaknál is vákuumszivattyú biztosítja. A lepény lelökését ugyanennek a gépnek a nyomó oldalára csatlakoztatott 24 elszívóvezetéken keresztül a szűrőlap belse- 40 jében létesített túlnyomás biztosítja. A találmány szerinti eljárást az alábbi konkrét kiviteli példákkal szemléltetjük. 45 1. példa Az 1. ábrán bemutatott berendezésbe a teljes vízszin- 50 tes oszlopkeresztmetszetre számítva 28 m/óra sebességgel betáplálunk 398 g/m3 nitrátkoncentrációjú, 14 °C hőmérsékletű vizet. Szénforrásként 220 g/m3 tiszta propionsavat adagolunk. A betáplált vízmennyiség 28,6 %-át recirkuláltatjuk. Az eredetileg 1,2 m magasságú, 0,6- 55 0,8 mm méretű homokszemcsékből álló töltet az áramlás hatására 3,96 m-re terjedt ki, miközben a mikroorganizmus koncentráció 64 mg sejt/g hordozó volt. A mikroorganizmus fő tömegében Pseudomonas denitrificans, SZSZEV 892, amelyet ismert módon adaptálunk a táp- 60 talajhoz. A kezelés eredményeként az elfolyó víz nitrátkoncentrációja 1 g/m3-nél kisebb volt, a TOC-érték 2,5- 3,0 g/m3. A reaktor fajlagos teljesítménye: 47,8 kg nitrát/m3d. 65 4
