200308. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés lebegő anyagot tartalmazó hulladékok kétfázisú anaerob kezelésére

HU 200308B

áll, amelyek biogázisítása rendkívül lassú és kevéssé hatékony folyamat.

A leválasztott és erősen lecsökkent szagú szilárd fázis egyszerűen levegő jelenlétében történő tárolással, azaz aerob komposztálással hatékonyan szagtalanítható és kitűnő tulajdonságú talajjavító, humuszpótló anyaggá alakítható.

Az alkalmazásra kerülő keverőszerkezet a metános reaktorban kisebb turbulenciát okoz így csökkenti a keverés fajlagos energiaigényét. A keverés alapvető feladata anaerob reaktornál ugyanis a lebegő anyagnak szuszpenzióban tartása, tehát az ülepedés megakadályozása, illetve a folyadék-szilárd határfelületen végbemenő anyagátadás maximális értéken tartása a folyamat sebességének növelése érdekében.

Világos, hogy nagyobb szemcsenagyságú, illetve sűrűségű szilárd hulladék lebegésében tartásához nagyobb intenzitású és energiaigényű keverés szükséges. Az eddig szükségesnél kisebb intenzitású keverés a mikroba agregátumok kedvezőbb felépülését, illetve fennmaradását teszi lehetővé.

Ezek a baktériumok ugyanis hajlamos kis szüárdságú pelyhes agregátumokká összeállni. Ennek következtében javul a főleg mikrobát tartalmazó lebegőanyagtömeg ülepíthetősége, centrifugálhatósága, azaz a folyamatot gyorsító mikroba visszatartása.

A találmány révén jelentős mértékben csökken a környezetszennyezés, tekintettel arra, hogy a kezelt elfolyó anyag mentes levegő szennyeződésektől. '

Előny továbbá, hogy a két reaktor közötti anyagáramból nem szükséges a lebegőanyag tejes vagy közel teljes eltávolítására törekedni. Például sertés hígtrágya esetén a kísérletek bebizonyították, hogy elegendő a 0,5—1 mm szemcsenagyság feletti frakciót eltávolítani. Ezen méret alatti lebegőanyag egyrészt nagy fajlagos határfelülete alapján viszonylag gyorsan lebomlik biológiailag még akkor is, ha nagyrésze cellulóz. Eljárásunkban tehát annak a levegőanyag frakciónak a reaktorban eltöltött tartózkodási idejét növeljük meg, amely a gáztermelő f olyamat szempontjából a legtöbb előnyt nyújtja, így a folyamat sebességét meghatározó milaoba tömegét, valamin t a legjobb bomlóképességű nagy felületű szerves lebegő szennyezőanyagét.

A találmány részletesen példa, illetve kiviteli példa kapcsán a rajz alapján ismertetjük, ahol az 1. ábra a találmány szerinti berendezés elvi kapcsolási rajza.

A példánál almozatlan szakosított állattartó telepről származó sertéstrágya anaerob kezelést ismertetjük. A sertéstrágya szerves szennyezettségét ielző szám KOI (kémiai oxigén igény) - 24 kg/m. összes szárazanyag tartalma: 4,5%.

Az eljárás foganatosításához alkalmazandó berendezés 1 savanyító reaktorból vele sorbakapcsolt 3 metános reaktorból áll, amelyek közé a találmány értelmében lebegő anyag 2 leválasztó van iktatva. A 3 metános reaktor után 4 elválasztó van kapcsolva, amely a kiviteli példánál ülepítőként van kialakítva. A 4 leválasztó sűrű fázis elvezető csonkja 5 vezeték révén 3 metános reaktorba van visszakapcsolva.

. A bevezetett anyag az 1 savanyító reaktorban 2,66 nap tartózkodási időt tölt el, majd ezután vezetjük a 2 leválasztóba.

Ott a durva lebegő anyagot 0,7 mm nyílásméretű vibráltatott rostával elválasztjuk, majd abból a maradék lé tartalmát 2 bar nyomással kipréseljük. Ily módon az anyag 5,17%-át távolítjuk d, amely 5 23,8% szárazanyag tartalmú (3,54 kg/m3 szerves

sav tartalmú) lapátolható anyag. A 2 leválasztóból a 3 metános reaktorba kerülő anyag 3 nap tartózkodási időt tölt el. A 3 metános reaktorból eltávozó anyagot a 3 elválasztóba vezetjük, ahol is recirku- 10 láltatandó üledéket választunk le, mégpedig a példánál alkalmazott jelölések szerint RQ mennyiségben. Itt az R recirkulációs arányt, Q pedig a metános reaktorba belépő anyag mennyiségét jelöli. Az 1 savanyító reaktor fajlagos gáztermelése 1,2 m3 15 gáz/in ^eaktortér nap, míg a 3 metános reaktorban 2,64 in gáz/m3 reaktortér nap.

Az 1 tn betáplált trágyára számított gázhozam az 1 savanyító reaktorban 3,24 eáz/m3 trágya, míg a metános reaktorban 7,92 ni gáz/m3 betáplált 20 anyag. Ez együttesen tehát 11,2 m3 gáz/m3. Az egyesített gázáram metántartalma 68%. Itt szeretnénk összehasonlításként megemlíteni, hogy egy ismert nagyipari léptékben megvalósított egyfázisú marhatrágya rothasztóhoz képest a gáztermelés 25 mintegy kétszeres, a gázhozam pedig négyszeres.

A 4 elválasztó a kiviteli példánál 60* hajlásszögű műanyag elemes csatornás ülepítő, amely ellenáramban dolgozik. Ugyanis a csatornában alulról lép be a szétválasztandó anyag és fent azonos irányban 30 távozik a tiszta fázis, míg a nehéz (iszapos fázis) a csatornák alsó felületén lefelé csúszva hagyja el az ülepítő teret. A 4 elválasztó felületi hidraulikai terhelés 0,1 m/h.

A 3 metános reaktorból az anyag 33,6 kg/m3 le- 35 begő anyaga tartalommal lép be az ülepítőként kialakított 4 elválasztóba. A 4 elválasztó fenékterméke pedig 70,4 kg/m3 lebegőanyag tartalmú sűrű iszap. Az elfolyó kezelt anyag lebegőanyag tartalma 2,2 kg/m3, tehát 93,5% lebegőanyag eltávolítási ha- 40 tást érünk el. Az elfolyó anyag KOI tartalma 5,7 kg/m3, így a KOI érték 76%-kal csökken.

Amennyiben egy másik kiviteli példa esetén 4 elválasztóként vízszintes tengelyű csigás dekanter centrifugát alkalmazunk, akkor az R - 0,4 csökken- 45 tett recirkulációs mellett növekszik a 3 metános reaktorba visszavezetett anyag lebegőanyag tartajma, míg az elfolyó anyag szennyezettsége 1,3 kg/m3 lebegőanyag tartalomra, illetve 4,9 kg/m3 KOI értékre csökken.

50 Az elfolyó lét 1 napig aerob biológiai szemwvíztisztításnak vetjük alá, mégpedig 3 kg K01/m3 nap térfogati terhelés alkalmazásával.

így további 85%-os KOI csökkentést érünk el, és az elfolyó anyag KOI értéke 0,855 kg/m3. Újabb kö- 55 zepes terhelésű; eleveniszapos biológiai tisztítófokozat csatlakoztatásával a kezelt elfolyó víz maradék KOI szennyezettsége megfelel az élővízbe bocsáthatóság feltételének (kevesebb mint 0,05— 0,15 kg/m3).

60 Megfelelő kivitellel biztosítható a reaktorokban a kisebb turbulenciát okozó keverési rendszer. Ennek biztosítására helyüket változtató keverő szerkezeteket alkalmazhatunk. Ezt úgy valósítjuk meg, hogy a reaktorban kötött pálya mentén; célszerűen 65 körpálya mentén járatott olyan keverőket alkalma-