195457. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szerves és/vagy szervetlen anyagokkal szennyezett vizekből a lebegőanyagok, biogén tápanyagok és oldott fémvegyületek előállítására
5 195 457 6 lőtt szennyvízzel eltávozzanak, növelve annak lebegőanyag-tartalmát. Mindezeken túlmenően a találmány alapjául szolgáló komplex hatású anyag alkalmazása további előnyöket is rejt magában az eddig ismert fizikai-kémiai hatású adalékokkal összekeverve, ugyanis: — nem jár importigénnyel, — adagolása pontosan, egyszerű megoldással elvégezhető, — levegűanyag eltávolító hatása kevésbé érzékeny a pH-ra, — a zeolit adagolás hatására az eleveniszapos rendszer biológiai aktivitása is javul, ugyanis a nagy fajlagos felület következtében a baktériumok a zeolit szemcséken jól meg tudnak telepedni, s így a térfogategységre vonatkoztatva nő a lebontást végző baktériumok száma; — a képződő iszap jobb minőségű minden más eljárás alkalmazása esetén képződő iszapokhoz képest, mert — könnyebben vízteleníthető, — stabilizálásához nincs szükség energiaigényes eljárásra, — a mezőgazdaság számára a talajok minőségét, tápértékét és vízháztartását javító szervestrágyát ad, csökkentve a szennyvíziszapok felhasználásával járó veszélyeket. Felhasználható továbbá a klinoptilolit szelektív ammónium-ioncserélő tulajdonsága a biológiai tisztítási fokozat létesítmény- és energiaigényét csökkentő, teljes nitrogéneltávolítást biztosító harmadik tisztítási fokozat kialakítására, megoldva egyúttal a kinyert N-tartalom növényi tápanyagként történő hasznosíthatóságát is. A megoldás feltételezi az előzőekben ismertetett fokozott hatású, járulékos hatásként részleges szelektív ioncserével végrehajtott zeolites ülepítésfokozási beavatkozást, illetve az annak eredményeként lebegöanyagtól gyakorlatilag megtisztított, lényegében csupán oldott anyagokkal szennyezett vizet. A fentiekben leírt műveletek ellenére még megmaradt csekély mennyiségű lebegőanyag a találmány értelmében az ammóniumot megkötő zeolit-ágv járulékos szűrőhatása segítségével távolítható el a tisztított vízből. A találmány szerinti eljárás másik jellemző vonása tehát azon a felismerésen alapul, hogy ha a biológiai tisztítást a nitriíikáció mellőzésével csak a szénvegyületek teljes eloxicálásáig végezzük el (teljes biológiai tisztítás), az oldott állapotban levő ammóniumot tartalmazó tizei a biológiai tisztítást és kiépítési követően egy megfelelő szemcsenagyságú klinoptilolitos és/vagy mordenites töltetű szűrőágyon keresztül vezetjük, azt szelektív ioncserével meg leltet szabadítani az ammóniumtól. Mindez azt eredményezi, hogy mind s levegőztető medence térfogata, mind az oxigénigény — ezzel arányban az ehhez szükséges jelentős energiaigény -igen nagymértékben csökkenthető. Nincs szükség továbbá a költséges üzemű cs nagy létesitményigényű denitrifikáló berendezés létesítésére a szennyezeti víz nitrogénmentesítése céljából. A njtrogénmentesíiéit egy lépcsőben megoldó Jeli - noptilolilos és/vagy mordenites ammóniuni-eltávoiító berendezés létesítmény- és energiaköltsége alacsonyabb a kétlépcsős (ítitrifikálás, denitrifikálás) nitrogén mentesítés együttes létesítmény- és energiaköltségénél. 4 A találmány szerinti eljárás hasznosságát fokozza az a felismerés, hogy a klinoptilolitos és/vagy mordenites töltet szükségszerű regenerálását olyan vegyükttel célszerű végrehajtani, amely a regenerálás során keletkező magas nitrogéntartalmú oldattal együtt a növénytermesztés tápanyagként hasznosítható. Erre a célra kálium- és adott esetben magnéizumsó sizes oldata alkalmas, mellyel a klinoptilolit és/vagy mordenit káliurn- és adott esetben magnézium-formába vihető, a regenerálás után az oldat pedig ammonium mellett káliumot és adott esetben magnéziumot tartalmaz. A kimerült regeneráló oldat a mezőgazdaságban folyékony műtrágyaként hasznosítható. A zeolitágyak kimerült ammónium-megkötő kapacitásának helyreállítását a zeoliíágyakon megkötött ammóniumionok biológiai lebontásával — azaz biológiai regenerálással — is végre lehet hajtani. A biológiai regenerálás előnye, hogy a megkötött ammónium-ion helyébe a bakteriális tevékenység végén hi drogén-ion kerül. A szennyezett sízek tisztítási folyamatában r.itrogéneltávolítás és hasznosítás céllal harmadik tisztítási lépcsőként alkalmazott speciálisan előkezelt klinoptilolit és/vagy mordenit töltetű szűrőágy, annak regenerálási folyamata és végterméke felhasználható önállóan is, nagy ammónium-ion tartalmú ipari szennyvizekből biológiai tisztítás nélkül nitrogén eltávolítására és hasznosítására. Ugyancsak hasznosítható az adott céloknak megfelelően előkezelt klinoptilolitos és/vagy mordenites töltetű ioncserélő ág)' nehézfém (ólom. nikkel, réz. kadmium, higany, ezüst stb.) tartalmú szennyezett '.izekből a nehézfémek részleges eltávolítására. A találmány elé kitűzött feladatot fentiek alapján a találmány éneimében úgy oldjuk mes. hogy aszenynyezett tizet olyan hatóanyaggal étkezte ti ük, amely Ca- és/vagy Mg- és/vagy Al- és/vagy FeíIIIj-íémsókat, illetve ezek kationjait taitahnazza. együttesen legfeljebb iO, legalább 5 tömegszázalékos mennyiségben, továbbá legalább 50 tömegszázalékos mennyiségben olyan 200 mikrométernél kisebb szemcseméretű kőzetőrleményt tartalmaz, nmeit ben legalább 25 tömegszázalékban zeolit — előnyösen klinoptilolit és'vagv mordenit — van. A hatóanyagban levő fémsókat ioncserével, adszorpciós úton és/vagy irnpregnáiással. illetve ezen műveletek kombinált alkalmazásával juttathatjuk be a dehidratált, vagy dehidratálás nélküli zeolitos kőzet őrleménybe. majd az így kapott anyagot homogenizáljuk. További előnyökhöz jutunk, ha a biológiai szennyvíztisztítást a nitriíikáció mellőzésével, csak a szénvegyületek teljes oxidációjáig végezzük, majd ülepítés után az elvezetett vizet 1 és 10 mm közötti - előny ösen2 és 5 mm közötti - szemcseméretű egy vagy több, sorosan vagy párhuzamosan kapcsolt — előnyösen kálium formára alakított klinoptilolit és/vagy mordenit töltésű — zeolit úgy on vezetjük át, ahol a maradék ammonium megkötődik. A találmány szerint: eljárást anélkül, hogy oltalmi körét korlátoznánk, az alábbi példákkal kívánjuk bemutatni . I. pclaa 509/ kommunális - 50'? konzervgyári szennyvizet 0,3—0.4 kg BOlj/kg d biológiai terhelés mellett (nagy 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65