192509. lajstromszámú szabadalom • Keverőberendezés szennyvíziszap rothassztóhoz
1 192 509 A találmány anaerob szennyvíziszap-rothasztókban alkalmazható Ikeverőberendezésekre vonatkozik. A szennyvíztisztításban — különösen a nagy száraz- és szervesanyag tartalmú szennyvizek kezelésénél — általánosan elterjedt módszer a keletkező iszapok anaerob rothaisztása, aminek során a szervesanyagokat levegőtől elzárt körülmények között mikroorganizmosok bontják le. Á lebontás általában 500—10 000 íré értékek közötti tartományban elhelyezkedő térfogatú tartályokban történik. A lebontási folyamat a rothasztókban kétfajta — savtermelő és metántermelő — mikroorganizmus-közösség tevékenységének a hatására egyidőben és egy térben (reaktorban) játszódik le, így a mikroorganizmusok megfelelő életfeltételeinek a biztosítása alapvető fontosságú. A rothasztási folyamatot leginkább a rothasztóban levő szubsztrátum (szuszpenzió) hőmérséklete és összetételének a homogenitása befolyásolja. A hőmérséklettől függ az anaerob rothadási folyamat sebessége (általában 33 °C körüli hőmérsékleten a legnagyobb), ezért az üzemelés során térben és időben állandó hőmérsékletet kell a reaktorban biztosítani. A szubsztrátum összetételének a homogenitása pedig két okból is fontos egyrészt a mikroorganizmosok tápanyagául szolgáló szervesanyagok oldaláról, másrészt az úszókéreg kialakulásának és a nagyobb fajsúlyú anyagok (pl. homok, egyéb ásványi anyagok stb.) kiülepedése veszélyének a vonatkozásában. A szervesanyag-lebontás második lépcsőjében közreműködő metántermelő mikroorganizmusok számára, lényeges, hogy az első lépcső .savtermelő mikroorganizmusai anyagcsere-termékeinek a koncentrációja ne haladja meg a számukra toxikus mértéket. Az úszókéreg kialakulását a metános mikrobuborékok hatására létrejövő flotáció segíti elő. Az úszókéreg kialakulása és a nagyobb fajsúlyú anyagok kiülepedése oda vezet, hogy a rothasztó-reaktor hasznos térfogata, ezzel a reaktor terhelhetősége rohamosan csökken, és szélső esetben meg is szűnik. Az anaerob iszap keverésével elérhető, hogy — a friss és már rothadásban levő anyag összekeveredjék, a rothasztás folyamán keletkező melléktermékek szétoszlatása biztosítva legyen; — a tartályban levő anyag egyenletes hőmérsékletű legyen; — a folyadék felszínére úszó anyagokból képződő kéreg átnedvesedjék, feltöltése bekövetkezzék, és a nagyobb fajsúlyú anyagok, pl. homok kiülepedése ne következzék be. Az anaerob rothasztok iszapjának keverésére többféle módszer ismeretes. Az egyik legelterjedtebb, a mammutszivatt.yús megoldás szerint álló-hengeres oldalfalú, alul-felül csonkakúpalakú felületekkel határolt tartály függőleges geometriai középtengelyében aluln felül nyitott emelőcsövet helyeznek el, amelybe a rothasztáskor keletkezett biogázt gázkompresszorok segítségével benyomják, ami biztosítja az iszap felfelé áramlását, és a roithaszitóból elvett iszapnak a rothasztótérben való visszavezetését. E megoldás súlyos hátránya, hogy a metántartalmú biogáz komprimálása tűz- és robbanásveszélyes, az üzemeltetés még szakképzett kezelőszemélyzet mellett is biztonságtechnikai szempontból kockázatos. További hátrányt jelent, hogy a rothasztó beüzemelésekor — amikor különösen fontos a keverés •— biqgáz még nem áll rendelkezésre. Növeli a beruházási költségeket és a létesítmény helyigényét, hogy a gázkompresszorokat külön gépházban kell elhelyezni. Egy másik ismert megoldás szerint a fent leírttal azonos kialakítású reaktorban az iszap emelését a centrális emelőcső felső végénél elhelyezett csavarszivattyú vagy turbina biztosítja. A forgó iszapemelő szerkezet a reaktoron kívül elhelyezett robbanásbizto,s motorral egy, a reaktor belső teréből a gázdómon keresztül kivezetett hosszú tengely segítségével van összekötve. E megoldás hátránya, hogy a tűz- és robbanásveszély nagy és az ezt a veszélyt kiküszöbölő kivitelezési és üzemeltetési intézkedések egyrészt rendkívül költségesek, másrészt nehézkes megoldáshoz vezetnek. Ismeretes olyan keverési rendszer is, amelynél külső szivattyús anyagmozgatást emelőcsővel kombinálnak. E megoldásnak igen magas az üzemeltetési költsége, a keverés hatékonysága is kívánnivalót hagy, biztonságtechnikai szempontból pedig ugyancsak hátrányos (iszapkifolyás esetén gázveszély van). Síkfenekű tartályok esetében a függőleges emelőcsöves iszapforgatást alsó, vízszintes tengelyű keverő — oldalkeverő — beépítésével kombinálják. Ez a megoldás azonban azon túlmenően, hogy ugyanúgy tűz- és robbanásveszélyes, mint az előbb tárgyalt megoldások, a kétféle mozgatószerkezet miatt költségesebb és bonyolultabb is. A találmány feladata, hogy olyan megoldást szolgáltasson szennyvíztisztító telep reaktorában levő anaerob iszap keverésére, amely kizárja a tűz- és robbanásveszélyt, szerkezetileg egyszerű, /beruházási és üzemeltetési költségei az ismert hasonló célú megoldások ilyen mutatóinál kedvezőbbek, keverőhatása legalábbis megfelelő, illetve a jelenlegi megoldásokénál jobb, kezelése és karbantartása pedig könnyű. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy amennyiben az emelőcső belsejében búvárszivattyút helyezünk el, a keverést energiatakarékosán, hatékonyan és maximális tűz- és robbanásbiztonsággal oldhatjuk meg. A találmány alapja továbbá az a felismerés, hogy a tűz- és robbanásveszély elhárítása és maximális hatékonyságú keverés érhető el egy olyan, a reaktortérben az iszapszint felett elhelyezett, a Seegner-kerék el-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
