Hidrológiai Közlöny 2004 (84. évfolyam)

4. szám - Palkó György T- Oláh József - Szilágyi Mihály: Az anaerob iszapkezelés energiatermelési és- hasznosítási lehetőségei

PALKÓ GY. - OLÁH J. - SZILÁGYI M.: Az anaerob iszapkezelésben rejlő ... 37 Aiíken és Mullenix(1992) vizsgálatai szerint a termofil (55 °C és t = 10 nap) rothasztással az EPA „A" osztályú higiéniai előírását messzemenően lehetett teljesíteni. Zábranská és m. társai (2000) összehasonlították a mezofil és a termofil rendszer metán-termelés hozam állandóját, a folyamat degradációs hatásfokát és a folyamatok stabilitását. A mezofil és a termofil folyamatnál a gázfejlődés és a terhelés összefüggését a 4. ábra mutatja be. A mezofil baktérium-kultúrának termofil viszonyokra történő átszoktatása (adaptálása) lassú folyamat. Eltarthat akár egy évig is. A termofil folyamatban az illósav hasznosítás sebessége nagyobb, mint a mezofil folyamatnál. Ebből következik, hogy a termofil rothasztók a terhelésnövekedést jobban elviselik, mint a mezofil rendszerű berendezések. Iranpour és m. társai (2002) a Los Angeles Terminal Islanden működő szennyvíztelepének mezofil rothasztóját (V = 4 500m

3) termofil rendszerre állították át. A hőmérsékletet 3 °C/nap értékben emelték, amíg el nem érték az 55 °C értéket. Az átállítás során az illósav koncentráció először emelkedett, majd kettő hét után csökkent. Ezt követően a savas és a metános fázis egyensúlyba került. A termofil úton kezelt iszap minősége kielégítette az U.S. EPA. „A" osztályú hulladékra megadott követelményeit. A prágai központi szennyvíztelepen Dohányos és m.társai (2000) a termofil rothasztóra rátáplált fölös eleveniszap pehelyszerkezetét előzetesen ún. „lizís" centrifugával szétroncsolták és ennek következtében a metán kihozatal 11,531,3 %-kal növekedett (5. ábra). A rothasztott iszap rövid idejű hőkezelésével (60 sec; 170 °C; 0,8 Mpa) nyert „lizís" kivonat a nyersiszap rothasztása során a metán kihozatalt 35 - 49 %-kal növelte. Wechs (1985) vizsgálata szerint a termofil (50 °C) folyamatnál 1,5-4,0 napos tartózkodási idő között lényegesen nagyobb metán gáz kihozatalt lehetett elérni, mint a mezofil rothasztónál (6. ábra). Ezzel teljesen összhangban van, hogy az első három nap folyamán a termofil lépcsőben a KOI lebontási sebesség (4,2 kgKOI/m

3 nap) mintegy kétszeresse a mezofil lépcsőben mért értéknek (2,2 kgKOI/m

3 nap). A KOI-ra vonatkoztatott lebontási sebesség és a tartózkodási idő összefüggését a 7. ábra mutatja be. Maly és Fadrus (1971) nyomán anaerob körülmények között a szervesanyag lebontás és a hőmérséklet összefüggését a 8. ábrán mutatjuk be. A 6. és a 7. ábrával összhangban a szervesanyag %-os csökkenése a termofil tartományban az 50 %-ot is eléri. Ugyanakkor a mezofil tartományban csak 28-30 % szervesanyag csökkenéssel lehet számolni. Tehát a termofil tartományban a szervesanyag lebontás jelentősen megnő. • Biogáz képz.kontroll • Biogáz képz. roncsolt 0 0,1 0,2 0,3 0.5 0,6 1 1,5 2 3 4 Terhelés (gKOI/g szarvasi.) ábra: Fajlagos gázfejlődés és terhelés összefüggése (Zábranská és m. társai, 2000) \ A <V Jb A <&> A <o Oltó-iszap saját gázfejlődése (ml/g) 5. ábra: Fajlagos biogáz képződés mértéke a centrifugával roncsolt és a kontroli eleveniszap minták esetében (Dohányos és m. társai, 2000) •Hőmérséklet 50 ' •Hőmérséklet 26 •Hőmérséklet 33 -i 1 1 1 1 1 1 1 1 r r1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Tartózkodási Idő (nap) 6. ábra: A metán hozam és a hőmérséklet összefüggése (Wechs, 1985) -Hőmérséklet 50 ' -Hőmérséklet 33 Hőmérséklet 26 O 1 23456789 10 Tartózkodási idő (nap) 7. ábra: A különböző hőmérsékleti értékekhez tartozó KOI lebontási-sebesség értékek (Wechs, 1985) Közismert dolog, hogy anaerob körülmények esetében a hőmérséklet növelésével az oldott fázisban megjelenő ammónia-N koncentrációja növekedik. A mezofil (30-35 °C) tartományban az oldatban lévő összes-N 30 %-át ammóniaN adja, a termofil tartományban (50-55 °C) viszont az összes N 50 %-át ammónia képezi (9. ábra). A termofil rothasztási alkalmazó szennyvíztelepeknél a rothasztó iszapvize által képviselt összes-N terhelés a szennyvízzel befolyó N terhelésnek 30-35 %-át is kiteheti. A biológiai lépcső méretezésénél e plusz N terheléssel feltétlenül számolni kell.