175475. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés szerves szennyeződést tartalmazó szennyvizek biológiai tisztítására
3 175475 4 A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy több kisebb medencetérfogatú különválasztott, sorbakapcsolt diszperz reaktor - térfogatmegtakarítás mellett - kedvezőbb tisztítási eredményt biztosít, differenciált oxigénellátást és gazdaságosabb oxigénfelhasználást tesz lehetővé, mint az egyterű diszperz medence. (A reaktorokat azért nevezzük „diszperz” reaktornak, mert azokban a szennyvíz teljes átkeverése, ezzel a medencetérfogatban mindenütt lényegében azonos oldott 02 koncentráció biztosítható.) Az első diszperz reaktorban, illetve reaktorokban nagyobb a szennyeződés-koncentráció, tehát nagyobbfokú a szervesanyag-lebomlás, mint a további reaktorban vagy reaktorokban, tehát ott arányosan nagyobb oxigénmennyiségre is van szükség. A találmány alapja továbbá az a felismerés, hogy a fakultatív stabilizációs medencékben képződött algatömeg nitrogént és foszfátokat épít be saját testébe, ha tehát az algát a tisztított szennyvíznek a befogadóba bocsátása előtt eltávolítjuk, kiküszöböljük ezeket a növényi tápanyagokat is, azaz, a harmadik fokú tisztítást igen egyszerű és gazdaságos módon végrehajthatjuk. Ha pedig algát recirkuláltatunk a rendszerbe beérkező tisztítandó szennyvízhez, például az első reaktorba, a bevitt nitrogén és foszfátok, mint tápanyagok igen kedvezően befolyásolják a biokémiai lebontás kezdeti folyamatát. Végül igen lényeges az a felismerés is, hogy a gazdaságtalannak látszó levegőbefúvatásos módszert felszíni levegőztető turbinával kombinálva kedvezőtlen klímaadottságok (hidegebb, arktikus területek, illetve téli időszak) esetén is magas és egyenletes tisztítási hatékonyságot tudunk biztosítani. E felismerések alapján a kitűzött feladatokat a találmány értelmében olyan eljárással oldottuk meg, amelynél a tisztítandó szennyvizet diszperz reaktoron, majd aerob szennyvízstabilizációs medencén vagy medencesoron vezetjük át, innen előnyösen a fotoszintézis eredményeként keletkezett oxigéntartalom napi csúcsidőszakában a víztömeg felszínközeli rétegéből a diszperz reaktorba oxigéndús vizet recirkuláltatva, azt ott a szennyvízhez keverjük és a diszperz reaktorban lejátszódó lebontási folyamathoz legalább feltétlenül szükséges oldott oxigénkoncentráció fenntartásához a recirkuláltatással nem fedezett további oxigénmennyiséget mesterséges levegőztetőszerkezet segítségével a diszperz reaktorba juttatjuk, és amelynek lényege, hogy a tisztítandó szennyvizet legalább két, előnyösen több diszperz reaktoron vezetjük keresztül, és a recirkuláltatás során az aerob szennyvízstabilizációs medencéből vagy medencékből a szennyvíz haladásirányát tekintve az egymást követő diszperz reaktorokba a szennyeződés-koncentráció csökkenésének, tehát a kisebb oxigénigénynek megfelelően csökkenő mennyiségű oxigéndús vizet juttatunk. Az eljárás egy előnyös foganatosítási módja értelmében +5 °C—(-10 °C környezeti hőmérséklet felett a diszperz reaktorokban lejátszódó lebontási folyamathoz legalább feltétlenül szükséges oldott oxigénkoncentráció fenntartásához a recirkuláltatással nem fedezett további oxigénmennyiséget felszíni levegőztetőszerkezettel, például levegőztető turbinával, e környezeti hőmérséklet alatt pedig felszínalatti oxigénbetápláló szerkezettel, pl. levegőbefúvató szerkezettel juttatjuk a diszperz reaktorok szennyvizébe, mimellett az átállást előnyösen felszíni levegőztetőszerkezet teljesítményének fokozatos csökkentésével, és ezzel párhuzamosan a felszínalatti oxigénbetápláló szerkezet teljesítményének fokozatos növelésével hajtjuk végre. Egy további találmányi ismérv szerint az aerob szennyvízstabilizációs medencékből távozó tisztított szennyvízből az algatömeget részben, vagy lényegében teljesen eltávolítjuk. Előnyös lehet, ha a tisztított szennyvízből kiválasztott algatömeget recirkuláltatunk diszperz reaktorokba, előnyösen csak a szennyvíz haladásirányát tekintve első diszperz reaktorba, és ott a szennyvízhez keverjük. Az eljárás egy további előnyös foganatosítási módja értelmében az algapopuláció korlátozott növekedésének időszakában, főként az aerob szennyvízstabilizáló medencékből távozó tisztított szennyvízből a nitrogént és foszfátokat koapulálás és/vagy flotálás segítségével kicsapatjuk és a vízből eltávolítjuk, a kicsapatást alumíniumszulfátok, ferrisók, polielektrolitok vagy hasonlók adagolásával hajthatjuk végre. A nitrogént mélységi gyorsszűrőben, segédanyagként metanol adagolásával távolítjuk el. Egy további találmányi ismérv szerint a fotoszintézis folyamatához elégtelen környezeti fénymennyiség esetén, előnyösen akkor, amikor az aerob stabilizációs medencék vizében az oldott oxigéntartalom 1 mg/liter alatt van, az aerob stabilizációs medencékbe célszerűen mesterséges levegőbefúvató szerkezet útján az aerob állapot mindenkori biztosításához szükséges mennyiségű oxigént juttatunk. Célszerű, ha az aerob stabilizációs medencéből vagy medencesorból 0,5—100 napos tartózkodási idő után recirkuláltatjuk az oxigéndús vizet a diszperz reaktorokba, és ha a tisztítórendszerbe naponta beérkező szennyvíz-mennyiség 20—300%-ának megfelelő mennyiségű oxigéndús vizet recirkuláltatunk az aerob stabilizációs medencéből vagy medencesorból a diszperz reaktorokba. Az eljárás egy másik foganatosítási módjának megfelelően az aerob stabilizációs medencéből vagy medencesorból az oxigéndús vizet a recirkuláltatás során a diszperz reaktorok teljes vízmélységében átkeverést (turbulenciát)- előidéző módon vezetjük a diszperz reaktorba. Előnyös, ha a mesterséges levegőbevitelt is a diszperz reaktorok víztömegébe a medencék teljes vízmélységében átkeverést (turbulenciát) előidéző módon hajtjuk végre. A recirkuláltatásokat és/vagy a mesterséges oxigénbevitelt programozott módon, automatizáltan biztosítjuk. A találmány tárgyát képezi az a főként az eljárás foganatosítására szolgáló berendezés is, amelynek lényege, hogy legalább két, előnyösen több egymással sorbakapcsolható diszperz reaktora van, amelyek az aerob stabilizációs medencével vagy medencékkel recirkuláltató vezetékek útján külön-külön, különböző oxigéndús vízmennyiségek recirkuláltatására is alkalmas módon vannak összekötve, és a diszperz reaktorokban a felszíni levegőztetőszerkezetek mellett felszín alatti oxigénbetápláló szerkezetek, például levegőbefúvató csövek 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
