György István (szerk.): Vízügyi létesítmények kézikönyve (Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1974)

VIII. Csatornázás és szennyvíztisztítás

Vili —132

CSATORNÁZÁS ÉS SZENNYVÍZTISZTÍTÁS

esetre nem jellemző és nem az a célja az iszaprothasztó telepeken a második sorbakapcsolt tartálynak, hanem a fázisszétválasztás, a recirkuláció lehetővé tétele. Működési diagramja tehát a VIII-93. ábrának felel meg.

Az anaerob folyamat reakció mechanizmusa három, élesen elkülöníthető szakaszra bomlik:

a) cseppfolyósítás (hidrolízis)

b) savas erjedés (ezen belül esetleg elkülöníthető a csökkenő savkoncentráció szakasza)

c) metánfermentáció.

a) Aerob fermentorok. Mint az előző pontban mondottuk, itt megkülönböztetünk eleveniszapot és nyersiszapot stabilizáló fermentorokat. Az eleveniszap stabilizációja ismét végbemehet szakaszos és folyamatos rendszerben. Ezek szerint a különböző rendszerű fermentorok térfogatának (V) kiszámítása így történhet:

Fölösiszap-stabilizáció szakaszos töltésű fermen- torban:

V =

2,3 q,Se-Sl ~k73S0-Si’

(34)

Egyfokozatú reaktorban a reakciósebességeknek közel azonos nagyságúaknak kell lenniök, mert különben felszaporodnának a közbülső termékek. A bruttó folyamat sebessége attól függ, hogy az illó savak milyen sebességgel alakulnak át metánná és szén-dioxiddá. Ezért elvileg kívánatos lehet a folyamatot fizikailag is két vagy több lépcsőre szétbontani, így minden fokozat számára lehetségessé válna az optimális körülmények meghatározása és ilyen módon talán növelhető lenne a bruttófolyamat sebessége. Eddig az ide irányuló kutatások gyakorlati eredményt nem hoztak.

Az anaerob fermentáció mellékterméke a gáz, amely főleg metánt tartalmaz és kalóriaértéke elég magas. Ennek hasznosítása csak ún. meleg—fűtött rothasztok esetén jön szóba, de ekkor feltétlenül foglalkozni kell vele. A hasznosítás legtermészetesebb módja a saját hőigény fedezése gáztüzelésű kazánokban. A fűtési igény fölötti gázhozam hasznosítására bizonyos nagyságrenden túl többféle mód kínálkozhat: rátáplálás a városigáz-hálózatra, gáztüzelésű generátor létesítése a szennyvíztisztító telep saját energiaigényének fedezéséhez, esetleg hőerőmű létesítése környékbeli fogyasztók (melegházak) részére.

Tervezési irányelvek. Az iszapfermentorok legfontosabb tervezési tudnivalóit két csoportra osztjuk: méretezés és szerkezetkialakítás.

Méretezés. Az alábbiakban összeállított képletek mind az előzőekben megismert reakciókinetikai összefüggésekből vezethetők le.

ahol q az iszaphozam, m3/nap; ke az (endogén) lebomlási állandó, nap-1; S0 a kiinduló szervesanyagkoncentráció, kg/m3; Se a kiindulú szervesanyagkoncentráció, kg/m3; az inert szervesanyag-kon- centráció, amelyhez mint végértékhez tart a szer- vesanyag-csökkenés, kg/m3.

Városi iszapnál értéke általában 0,6$o, Se-re 10—12 °C hőmérséklet mellett kb. 0,8N0 értéket kívánunk meg. Ekkor (34)-ből következik a

7s0,7y- m3 (35)

egyszerű összefüggés, mely közelítő méretezéshez megfelelő. A ke értékére a VIII-51. táblázat ad tartományhatárokat a hőmérséklet függvényében.

Eleveniszap-stabilizáció folyamatos üzemű fer- mentorban:

A fermentor ún. keverőstartály rendszerű, sűrítővei és recirkulációval, tehát

V=JL.S°

■s.

ktB Se - Nj ’

(36)

ahol

fermentorbeli iszaptöménység sűrítőbői távozó iszaptöménység

Megjegyezzük, hogy a távozó, fermentorba kivezetett iszap töménységét q iszaphozamra kell vonatVIII-51. táblázat

A ke (endogén lebomlás) reakciósebességi állandó értéke házi eredetű fölösiszapnál (lebegő szerves anyagra vonatkoztatva) a hőmérséklet függvényében

°c

10

12

15

20

28

30

ke értéktartománya

0,03

0,02—0,05

0,03-0,07

0,06—0,10

0,14—0,20

0,18-0,20

1552