200735. lajstromszámú szabadalom • Kontaktelemes szennyvíztisztító berendezés
HU 200735 B A találmány tárgya kontaktelemes szennyvíztisztító berendezés, különösen nagy szervesanyagtartalmú szennyvizek eleveniszapos tisztítására, amelyben a tisztítandó szennyvizet általában előülepítéssel, levegőztetéssel, majd utóülepítéssel kezelik, az utóülepítés és levegőztetés között pedig iszaprecirkulációt végeznek, s ennek megfelelően a berendezésnek előülepítő és/vagy levegőztető, valamint adott esetben utóülepítő tere van. Szerves szennyeződést tartalmazó szennyvizek tisztítására számos berendezés ismeretes. Ezen berendezések legnagyobb része az ún. eleveniszapos biológiai tisztító eljárással dolgozik, ahol iszapkoncentrációba tömörüld baktériumtömeg végzi a biológiai lebontást, tisztítást. Az ismert eleveniszapos berendezések nagy hátránya, hogy a mindenkor ténylegesen szükséges oldott oxigénkoncentrációtól függetlenül kb. 3-4- szeres energiaigény lép fel az iszappelyhek turbulenciában tartására, továbbá, hogy az eljárás során ún. fölösiszap keletkezik viszonylag nagy mennyiségben, ami költséges iszapkezelési eljárásokat igényel, mint például gépi iszapvíztelenítés, iszapkondidonálás, szárítás, égetés stb. A másik ismert berendezéstípus az ún. biológiai csepegtetőtestes megoldás, amelynél toronyszerű testen - legújabban műanyag töltőelemeken - keresztül való csörgedeztetéssel történik a szerves szennyeződés eltávolítása. Ez a módszer is mutat kedvezőtlen tulajdonságokat, mivel az ún. kontektidő csak néhány percnyi, ami alatt a szennyvíznek csak részleges tisztítása történhet meg. Ezen kívül a berendezés érzékeny az időjárási változásokra, például a téli időszakban a tisztítási hatásfok lecsökken, továbbá állandó redrkuládó szükséges. Ismertek még az ún. merülőtárcsás megoldások, ahol forgó műanyag elemreszer (koron-lemezek sora) merül a tisztítandó szennyvízbe és a levegőből oxigént visz be. Ezen módszernek is több hátránya van, így például nincs pufferkapacitása, zárt fedett teret igényel, továbbá feltétlen szükséges előülepítő medence létesítése és üzemeltetése költséges iszapkezeléssel. Alkalmaznak még stabilizáló vagy oxidádós tavakat és ún. levegőztetett tavakat, lagúnákat. Ezen ismert megoldásoknál hosszú a szennyvíz tartózkodási ideje, amiből adódóan nagy a területigény, a téli hideg időszakban csökken a tisztítási hatásfok, a mesterséges oxigbevitel pedig viszonylag gazdaságtalan, csak csekély hányad hasznosul a tényleges tisztítási folyamatban. Ezen kívül az elfolyó tisztított vízben sok esetben magas az algatartalom. Ismeretesek az aerob vagy anaerib fluidágyas biológiai rendszerek, melyeknél fluidáramban kontaktanyag és oxigén van jelen, azonban ezen eljárások technikailag bonyolultabbak, ezért költséges megoldások. A jelenleg alkalmazott kontaktelemes berendezések kedvezőtlen, mert nem elégíti ki azt a követelményt, hogy viszonylag nagy fajlagos felület mellett minél kisebb legyen a folyadékáramlásból származó ellenállás. A viszonylag nagy felületre azért van szükség, mert a felületeken kialakuló biohártya, mely anaerob-fakultatív vagy aerob jellegű, biztosítja a szerves anyagokat lebontó baktériumok, bio1 szervezetek megtelepedését. A találmány elé azt a feladatot tűztük ki, hogy olyan berendezést hozzunk létre, amely az ismert, hasonló rendeltetésű kontaktelemes biológiai rendszerek hátrányait kiküszöböli és tisztítási hatásfok, gazdaságosság, valamint energiatakarékossági szempontból is optimális megoldást szolgáltat. A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy megfelelő kontaktelemes-elhelyezéssel, nagy fajlagos felületű kontaktelemekkel és azok megfelelő oxigénellátásával gazdaságos, jó hatásfokú tisztítási rendszer hozható létre, amely önálló vagy kiegészítő tisztítási hatással rendelkezik. A találmány szerinti berendezés számos meglévő, ismert rendszerrel előnyösen kombinálható, többlethatás biztosítása mellett. A találmány alapgondolata értelmében az általában előülepítéssel, levegőztetéssel, majd utóülepítéssel történő kezelés során legalább a levegőztetésnél a medence vízszintje alá biomassza kötésére alkalmas kontaktfelületet helyezünk, majd ezen kontaktfelületen levegő, vagy technikai oxigén folyamatos hozzávezetésével fix biohártyát alakítunk ki, miközben a levegővel, illetve technikai oxigénnel kevert tisztítandó szennyvizet ezen kontaktfelület mentén áramoltatjuk. A feladatot a találmány értelmében úgy oldjuk meg, hogy a bevezetésben leírt típusú berendezésnél legalább a levegőztető térben az üzemi vízszint alatt biomassza kötésére alkalmas anyagból - előnyösen műanyagból - készült kontaktelemek vannak elhelyezve, s ezek alatt levegőt vagy technikai oxigént bejuttató levegőztető elem(ek) és/vagy levegőztető berendezések) találhatóak). A kontaktelemekben előnyösen függőleges, ferde vagy vízszintes elrendezésű egymással párhuzamos tengelyű csatornák vannak. Igen kedvező, ha a 182 551 lajstromszámú magyar szabadalom szerinti keresztmetszetű kontakelemeket alkalmazunk, vagyis amelynek csatornáit íves - előnyösen köríves - válaszelemek határolják. A válaszelemek olymódon vannak egymáshoz képest elhelyezve, hogy széleik a szomszédos válaszelemek belső felületének közepénél helyezkednek el vagy ahhoz csatlakoznak, s a válaszelemek köríveinek középpontjai négyzet-, vagy téglalapháló minden második metszéspontjában vannak. Egy előnyös kiviteli alaknál a kontakelemek és az alattuk lévő levegőztető elemek az ún. diszperz közegű medencében, reaktorban vannak elhelyezve. A diszperz közegű medencére egyébként az jellemző, hpgy a kiülepíthető szilárdanyagtartalom nem 4-600 mg/liter, mint a hagyományos elveniszapos rendszerekben, hanem csak 1-5 mg/liter és a turbulencia áramlási igénye kisebb, mint 0,5 m/seb. Az ilyen tavakban a tisztítandó szennyvíz tartózkodási ideje 0,5-20 nap. A kontakelemekkel ellátott diszperz reaktor geometriai alakja kör, négyzet, téglalap, körgyűrű, többszörös körgyűrű lehet. A kontaktelemes diszperz reaktorban a szükséges oxigénmennyiséget fix vagy mobil felszíni levegőztetőkkel, vagy mélylégbefúvásos (kompresszoros) pontszerű, vagy vonalas levegőztetőkkel lehet biztosítani. 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
