176864. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés szerves szennyeződést tartalmzó, főként városi szennyvíz tisztításának melléktermékeként keletkező iszapok hasznosítására
3 176864 4 adott esetben részleges víztelenítés előz meg, könnyebben alkalmazható terméket eredményez. Azonban ennek az eljárásnak a segítségével is csak talajjavító termék nyerhető. A 158 172 számú magyar szabadalmi leírásban ismertetett megoldás szerint a nyersiszap félfolyamatos rothasztását specifikus tápanyagokkal úgy irányítják, hogy a B12-vitamin termelésére alkalmas mikroorganizmusok és a rothasztóban élő egyéb mikroorganizmusok számára egyaránt kedvező feltételeket teremtsenek. Ily módon a rothasztóban egyidejűleg B12-vitamin is képződik és a biomassza mennyisége is megnő. A többlet biomassza nagyobb mennyiségű kirothadt iszapot eredményez, amely vitamintartalma miatt takarmánykiegészítőnek alkalmas ugyan, és fehérjetartalma nem magasabb, mint a hagyományos módon keletkezett kirothasztott iszapé. A szennyvíz tisztításból származó iszap anaerob rothasztásának természetes baktériumflórájából B12-vitamin és fehérje termelésére alkalmas fajták dúsíthatok fel, pl. a 153 740 sz. magyar szabadalmi leírás szerint. Ebben az eljárásban a kirothadt iszapból megfelelően szelektáló táptalajon továbbtenyésztett baktériumflórát a vitamin és fehérje termelésére felhasználják, magának az iszapnak az alkalmazása azonban a baktériumok kitenyésztésével feleslegessé válik. A szennyvíztisztítás melléktermékeinek a bevezetőben vázolt kérdéseire így a találmány nem ad megoldást. A szennyvíziszap takarmányozási felhasználására irányul a 471 540 sz. svéd szabadalmi leírásban ismertetett megoldás. E szerint az eleveniszapot önmagában vagy adalékokkal elkeverik és egy folyamatos működésű extruderbe táplálva, rövid ideig 105—-160 °C-ra melegítik majd hirtelen expandáltatják, végül a terméket levegőn szárítják. A expanzió néhány másodperc alatt dezinficiálja a terméket. Az expanziós technika az iszap anyagaiból közvetlenül állít elő takarmányozásra alkalmas terméket. Tekintettel arra, hogy az iszap maga igen sok ballasztanyagot és magasabb rendű állati szervezetek által nem gazdaságosan hasznosítható más anyagokat, viszonylag kevés fehérje mellett tartalmaz, ez az eljárás nem hasznosítja megfelelőképpen az iszapban rejlő potenciális takarmányozási lehetőségeket. A találmány feladata, hogy szerves szennyeződéseket tartalmazó, főként városi (kommunális) szennyvizek tisztítása során keletkező iszap kezelésére olyan megoldást szolgáltasson, amelynek segítségével az iszap lényegében teljes mennyiségében feldolgozásra kerül, tehát például szikkasztóágyas kihelyezéséről nem kell gondoskodni, ugyanakkor a kezelés eredményeként az iszapban levő értékes szerves és szervetlen anyagok — főként fehérjék, vitaminok és fémek — az egészségügyi-higiéniai követelményeket teljes mértékben kielégítő, közvetlenül állati takarmányozásra alkalmas végtermék formájában rendelkezésre állnak. A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy ha megfelelően hőkezelt anaerob módon rothasztott iszapot sűrítményre és szupernatansra választjuk szét, ez utóbbi meglepő módon és meglepő mértékben alkalmas mikroorganizmusok szaporítására, ezen belül metanolt hasznosító baktériumflóra szelektív szaporítására, ezáltal pl. fehérjében dús termék — biomassza — előállítására. A hőkezelés ugyanis a patogén baktériumokat elpusztítja, tehát az iszapot mintegy sterilizálja, ugyanakkora hőkezelt szupematans nagymolekulájú komponensei enzimes bontásra alkalmasabbá válnak, fehérje fermentáció esetén a végtermék összetétele állandóbb, takarmányozásra megfelelőbbé válik, mimellett az iszapfázisok — szupernatans és sűrítmény — szétválasztása is előnyösebben hajtható végre. A hőkezelt szupernatanshoz táptalaj képzése céljából adott metanol mintegy „szelektív sterilizáló” — szer szerepét tölti be, amennyiben a patogén baktériumok szaporodását meggátolja. Végül a biomassza szárítása azt mintegy stabilizálja, vagyis romlását — ami egyébként rendkívül gyorsan bekövetkeznék — meggátolja. A találmány alapját továbbá az a felismerés képezi, hogy az iszap kiküszöböléséhez és hasznosításához szükséges berendezés önmagában ismert, de a célnak megfelelően megválasztott olyan részegységekből — tartályok, szivattyúk, készülékek, szerkezetek stb. — építhető fel, amelyek egyrészt a szennyvíztisztítás, másrészt a fermentáció területén külön-külön ugyan használatosak, meghatározott módon való összekapcsolásuk és együttes alkalmazásuk eredményeként azonban az iszap steril tápanyaggá való feldolgozásának bonyolult műveletei egyetlen racionális technológiai sorba foglalhatók, s az egész berendezés az iszap keletkezésének helyén — pl. szennyvíztelepen — vagy annak közvetlen közelében létesíthető. E felismerések alapján a kitűzött feladatot rothasztott iszap hasznosítására szolgáló eljárás és berendezés segítségével oldottuk meg. Az eljárás során a következő műveletsort alkalmazzuk: a) a rothasztott iszapot legalább 80 °C, előnyösen 100—-150 °C hőmérsékletre felmelegítve, majd adott esetben 80—40 °C hőmérsékletre lehűtve hőkezeljük, b) a hőkezelt rothasztott iszapot adott esetben koaguláló szer jelenlétében iszapsűrítményre és szupernatansra választjuk szét; ej a szupernatanshoz 1—3 szénatomszámú alkohol, előnyösen metanol, legalább egy, nitrogéntartalmú szervetlen só, adott esetben vízoldható vitamin(ok) prekurzora, valamint bioszanyag(ok) hozzáadásával táptalajt képezünk; d) a táptalajt célszerűen anaerob módon rothasztott iszappal beoltjuk, ej a beoltott táptalajt anaerob módon 26—38 °C hőmérsékleten fermentáljuk ; ; f) a fermentálás során képződött fermentléből biomasszát választunk le. Egy további találmányi ismérv szerint a biomasszát — előnyösen porlasztva — megszárítjuk. A berendezés lényege, hogy a rothasztott iszap felmelegítésére és lehűtésére alkalmas hőcserélője, a hőkezelt rothasztott iszap szupernatansra és iszapsűrítményre való szétválasztására szolgáló szerkezete, a szupernatans felhasználásával táptalaj előállítására szolgáló tartálya, a táptalaj fermentálására alkalmas fermentora, valamint a fermentorban képződött fermentléből biomassza kiválasztására alkalmas szeparátora van. A találmány tárgyát képezik továbbá mikroorganizmusok elszaporítására alkalmas, a rothasztott iszap hőkezelése és elválasztása útján nyert tápoldat (szupernatans), melyre jellemző, hogy a) a szervetlen és szerves nitrogén aránya 1:1—10:1» b) a hangyasavban kifejezett szerves savtartalmá 500—5000 mg/1. A találmányhoz fűződő előnyös hatások a követik zők: 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
