199360. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés biológiai úton bontható szennyeződést tartalmazó szennyvízek vagy/és folyékony hulladékok tisztítására és a tisztítás során keletkező iszap stabilizálására
HU 199360 A 2 A találmány' biológiai úton bontható szennyvizek vagy/és folyékony — különösen települési — hulladékok tisztítására, és a tisztítás során keletkezett szerves iszap stabilizálására (rothasztására) szolgáló eljárásra és berendezésre vonatkozik. Amint ismeretes, a települési szennyvizek oldott szervesanyag tartalma igen nagy, tisztítás nélküli befogadóba vezetésük veszélyezteti az emberi környezetet, a felszíni vizek élővilágát. Az ipari szennyvizek szennyező hatása a szerves szennyvizekénél még fokozottabban jelentkezik. Különösen nagy problémát jelent a magas szervesanyag tartalmú élelmiszeripari szennyvizek, valamint a folyékony települési hulladékok tisztítása, annak ellenére, hogy a szennyező anyagok nagyrésze biológiailag lebontható. A fenti okok miatt világszerte egyre inkább előtérbe kerül a településeken és a különféle iparágakban keletkező szennyvizek lehető leghatékonyabb tisztításának a szükségessége. Mivel a fent említett szennyvizek döntő többségükben biológiailag lebontható oldott szervesanyagokat tartalmaznak, az alkalmazott tisztítási módszerek is biológiai jellegűek. A jelenleg ismert biológiai szennyvíztisztítási eljárások alapvetően aerob és anaerob folyamatok alkalmazásán alapulnak. Mindkét esetben a mikroorganizmusok irányított tevékenységét hasznosítják a szennyvízben, illetve folyékony hulladékokban levő szerves szennyező anyagok lebontása érdekében. Mind az aerob, mind az anaerob eljárások enzimekkel katalizált biokémiai reakciók sorozatából állnak. A kétféle biológiai folyamat között azonban lényeges különbség, hogy míg az aerob eljárásban hasznosított mikroorganizmusok a tevékenységükhöz — a szervesanyag lebontásához — oxigént igényelnek, amelyet a rendszerbe be kell vinni, az anaerob folyamatban működő baktériumok a szervesanyag lebontását oxigénmentes, vagy lega lábbis oxigénszegény környezetben végzik. Az anaerob körülmények között végzett szennyvíztisztítás elsősorban szuper-magas, 10 000 mg/1 KOI-vel jellemezhető szennyezettségű szennyvizek esetében lehet gazdaságos. A szennyvizek aerob biológiai tisztításának az egyik legelterjedtebb módja az ún. eleveniszapos biológiai szennyvíztisztítási technológia. Az eleveniszap olyan — nem homogén — baktériumkultúra, amely a mindenkor adott üzemi körülmények (hőmérséklet, pH, 02, koncentráció, tápanyag-öszetétel stb.) között kialakult különféle baktériumfajok dinamikus együttélése. E tisztítási technológia optimális végrehajthatóságának szempontjából az üzemi körülmények közül az tekinthető a legfontosabbnak, hogy az üzem folytonos táplálása, és ily módon a víz- és tápanyag-hozam, más szóval: a szervesanyag (BOI5) terhe1 lés — kisebb ingadozásoktól eltekintve — időben állandó legyen. Ez a feltétel azonban éppen a legnagyobb szervesanyag tartalmú élelmiszeripari szennyvizek, valamint a folyékony települési hulladékok esetében általában nem biztosítható. A nagy ingadozások levezetésére többnyire igen hosszú (18—48 órás) tartózkodási idejű levegőztető medencék megépítése válik szükségessé, ami viszont nagymértékben növeli elsősorban az ipari szennyvíz- tisztító telepek beruházási es üzemeltetési költségeit. A csepegtetőtestes tisztítási technológia az aerob biológiai tisztítás másik legjobban elterjedt módszere, amelynél a szerves szenynyeződések lebontását a csepegtetőtest töltőanyagának a felületére telepedett biológiai hártya biztosítja. A hártyán a szennyvízben levő finom szuszpendált anyagok fennakadnak, a kolloid részecskék adszorbeálódnak. Az oldott anyagok a hártyába diffundálnak, és ezeket az anyagokat az ott élő mikroorganizmus-kultúra energianyerésre és szintézisre használja. A hártyára jutó szennyezőanyagok a lerakodott, túlszaporodott és a töltetről leváló hártya-anyaggal együtt vagy az utóülepítőbe kerülnek, vagy pedig — a mikroorganizmusok sejten kívüli enzimaktivítása révén — olyan anyagokká alakulnak át, amelyek a sejtfalon át a sejtekbe már bediffundálnak, és így részt vesznek a közvetlen anyagcserébe. A lebontáshoz szükséges oxigént a testben átáramló levegő megfelelő mennyiségben biztosítja. A levegőáramlást a csepegtetőtestben uralkodó belső hőmérséklet és a külső hőmérséklet különbsége biztosítja. Ezen túlmenően az oxigénfogyasztás és az 02-termelés hatására parciális nyomáskülönbségek állnak elő, miáltal a csepegtetőtest hézagrendszerében 02 és C02 diffúziós áramlás jön létre a nagyobb koncentrációjú hely felől a kisebb koncentrációjú hely felé. A bilógiai hártya — vagyis a szervesanyag-lebonfasi tevékenységet végző mikroorganizmus-kultúra — mennyiségi és minőségi jellemzői függnek a tápanyag 02 ellátásától, valamint az üzemelési körülményektől és a környezeti tényezőktől. A csepegtetőtest töltőanyagának a felületén megtelepedett hártya tömegével arányos a lebontott szervesanyag mennyisége. A lebontási hatásfok azonban a fent már említett tényezőkön kívül attól is függ, hogy a szennyvíz mennyi ideig érintkezik a töltőanyag felületén megtelepedett biológiai hártyával. Az elmondottakból következik, hogy a biológiai csepegtetőtestes tisztítás hatásfokát a test fajlagos felületének, vagyis a térfogategységre jutó, a biológiai hártya megtelepedésére szolgáló felületnek a növelésével, valamint megfelelően hosszú tartózkodási idő biztosításával lehet emelni. Ez azonban hagyományos töltőanyagokkal csak szűk korlátok között lehetséges, a műanyag töltetek megjelenésével azonban ez a probléma megoldó-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 9
