168462. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés biokémiai úton oxidálható anyagot tartalmazó víz többfokozatú oxigénezésére

168462 3 4 hasonló. Az oxidáció terméke, a széndioxid is jelentős mennyiségben fejlődik, és tovább csökkenti az oxigén parciális nyomást. Oxigénnel dúsított szellőztető gáz hatásos alkalmazása esetén annak térfogata a levegőhöz viszonyítva nagyon kicsi, pl. annak 1/90-ed része. Amíg ez kedvező a gázkompresszió költségeinek csökkentésében, a folyadék keverésének és az oxigén szennyezésekkel történő tágulásának problémái súlyosbodnak. A kis gázmennyiség következtében az oxigén oldására fordított teljes energiafogyasztás sokkal kisebb lehet, mint amennyi a szilárdanyagnak a folyadékban történő szuszpendálásához és keveréséhez szükséges. A folyadékból felszabaduló inert gázok is nagyobb mértékben csökkentik az oxigén parciális nyomást, mint amennyivel a szellőztető gáz mennyisége csökken. A találmány feladata olyan eljárás kidolgozása biokémiai úton oxidálható anyagot tartalmazó víz oxigéngázzal történő kezelésére, amely felhasznált energiára vonatkoztatva a biokémiai úton oxidálható anyagot tartalmazó vízbe nagysebességű oxigénátvitelt biztosít, így oxigén felhasználási hatásfoka a szokásos levegőztető módszerekénél lényegesen nagyobb. A találmány tárgya eljárás biokémiai úton oxidálható anyagot tartalmazó víz kezelésére baktériumtartalmú aktív biomasszával érintkeztetve történő oxigénezéssel, amelyet az jellemez, hogy valamely első gázzal oxigénező lépésben a biokémiai úton oxidálható anyagot tartalmazó vizet, biomasszát és legalább 50 tf % oxigént tartalmazó tápgázt keverünk össze, és a fluidumok egyikét a másikkal szemben egyidejűleg folyamatosan recirkuláltatjuk első oxidált folyadék-szilárdanyag keverék és legalább 35 tf% oxigéntartalmú első felhasználatlan oxigént tartalmazó gáz keletkezése közben; az első felhasználatlan oxigént tartalmazó gázt az első fokozatból eltávolítjuk, és azt legalább valamely második gázzal oxigénező lépésben vizes folyadék-szilárdanyaggal keverjük össze, és a fluidumok egyikét a másikkal szemben egyidejűleg folyamatosan recirkuláltatjuk legalább valamely második oxidált folyadék-szilárdanyag keverék és az első gáznál kisebb oxigéntisztaságú második felhasználatlan oxigént tartalmazó gáz keletkezése közben, és a második gázt a második fokozatból eltávolítjuk; és a fluidumok áramlását, a keverést és a gáz-folyadék érintkeztetéshez szükséges energiaadagolást az első és az azt követő fokozatokban úgy szabályozzuk, hogy a) minden fokozatban a tápgáz oxigéntartalmának legalább 60 tf%-át elhasználjuk, b) valamennyi fokozat keverési és gáz-folyadék érintkeztetési energiájának összegére vonatkoztatva az első fokozatba 0,04—0,24 kmol/kWó oxigént vezetünk be, és c) az utolsó gázzal oxigénező fokozatból, amelyben az előző fokozatból származó oxigéntartalmú gázt vizes folyadék-szilárdanyag keverékkel érintkeztettük, 21 tf%-nál több és 80 tf%-nál kevesebb oxigént tartalmazó gázt távolítunk el. A találmány tárgya továbbá berendezés biokémiai úton oxidálható anyagot tartalmazó víz oxigénezésére, amely a biokémiai úton oxidálható anyagot tartalmazó vizet tároló tartályból, lényegében a tartály aljáig és gáztér kialakítására a biokémiai úton oxidálható anyagot tartalmazó víz szintje fölé nyúló falakkal és tetővel rendelkező legalább két elkülönített oxigénező kamrából, a biokémiai úton oxidálható anyagot tartalmazó víznek az egyik oxigénező kamrába való bevezetését biztosító eszközből, az első oxidált folyadék-szilárdanyag keverék képzésére az egyik oxigénező kamrában a szellőztető gáznak a biokémiai úton oxidálható anyagót tartalmazó tápvízzel történő összekeverését biztosító 5 eszközből az egyik oxigénező kamra gázteréből a felhasználatlan szellőztető gáznak a második oxigénező kamrába történő áramlását biztosító szűkített összekötő eszközből, az első oxidált folyadék-szilárdanyag keveréknek a második oxigénező kamrába történő átvitelét 10 biztosító szűkített áramlási eszközből, a második oxidált folyadék-szilárdanyag keverék képzésére a második oxigénező kamrában a felhasználatlan oxigéngáznak az első oxidált folyadék-szilárdanyag keverékkel történő összekeverését biztosító eszközből áll, és az jellemzi, 15 hogy oxigéngázforrást, az oxigéngázforrást az egyik oxigénező kamrával összekötő eszközt és valamennyi oxigénező kamrában az egyik fluidum folyamatos recirkuláltatására külön eszközt tartalmaz a másik fluidummal történő érintkeztetéshez. 20 A találmány szerinti eljárás és berendezés sikeresen használható háztartási szennyvíz kezelésére a széles körben alkalmazott levegővel szellőztető kezelésnél lényegesen hatásosabb módon. A leírásban a „szennyvíz" kifejezést mindazon háztartási vagy ipari eredetű folya-25 dék-szilárdanyag keverékek jellemzésére használjuk, amelyek szerves anyaggal (szervetlen anyagok jelenlétében vagy anélkül) szennyezettek, és azok a vízben oxigéngázzal biokémiai úton oxidálhatók. Az 1. ábra szerinti 10 szennyvíztároló tartály mester-30 ségesen készített tank is lehet, de az ábra szerinti kivitelnél természetben előforduló folyadéktároló, pl. lagúna. A szennyvíz a 10 tartályba a 11 vezetéken lép be, és annak közelében helyezkedik el az oxigéngázforrás, pl. 12 tartály. Az oxigén folyadékalakban vagy nyomás 35 alatti gáz alakjában is tárolható. A 10 lagúnában legalább két elkülönített oxigénező kamra úszik, az 1. ábra szerinti 13a, 13b és 13c kamrákat a 14 úszógyűrűk tartják. A 13a, 13b és 13c oxigénező kamrák alsó végükkel a 16 szennyvíz szintje alá nyúló 40 és felső végükkel a 17 gázzáró tetőkhöz kapcsolódó 15 falakkal rendelkeznek. Az oxigéngáz és a szennyvíz keverésére valamennyi kamra megfelelő eszközöket tartalmaz, amelyek pl. a 19 villanymotorokkal hajtott forgó felületi típusú 18 keverők lehetnek. Az oxigénező 45 fokozatokban az energia alkalmazásának módja a találmány szerinti eljárás nagyon lényeges jellemzője. Két funkciót kell ellátni: a szilárdanyagot a folyadékban szuszpenzióban kell tartani, és az oxigéngázt és folyadékot bensőségesen kell érintkeztetni. Sok korábbi levegőt 50 alkalmazó eljárásnál mindkét funkció betöltését pusztán a levegő végezte. Mivel a nitrogénnel nagy mértékben hígított gázból a szükséges mennyiségű oxigén biztosítására nagytérfogatú levegőt alkalmaztak, a gáz keverő hatása megfelelő volt a szilárdanyag szuszpenzióban 55 tartására. A találmány szerinti hatásos szellőztető eljárásnál az oxigén adagolásához szükséges gázmennyiség sokkal kisebb, így az nem elegendő a szilárdanyag szuszpenzióban tartására, különösen abban az esetben, ha a szilárd-60 anyag terhelés nagy. A folyadék keveréséhez szükséges energiát előnyösen mechanikai keverővel vagy propellerrel biztosítjuk, amely a gázbuborékoltatásnál lényegesen hatásosabb. A keverő a gáz-folyadék kontaktortól különböző eszköz lehet, pl. a folyadékba merülő propel-65 ler egy további perforált gázbevezető csővel együtt al-2