178830. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagyüzemi állattartó telepek hígtrágyájából történő biogáz előállítására
178830 4 A találmány célja olyan eljárás kidolgozása, amely biztosítja a hígtrágya környezetkárosító hatásának megszüntetését — azaz a kezelés során keletkező víz élővízbe való bevezethetőségét, illetve bizonyos célokra történő újrafelhasználhatóságát, valamint a szilárd fázis rothadóképességének és fertőző hatásának kiküszöbölését -, és amelynek során a magas tápértékű szervestrágya mellett minimális üzemelési költséggel magas fűtőértékü biogáz állítható elő. A találmány alapja az a felismerés, hogy a kitűzött feladat minden szempontból megoldódik, ha a hígtrágya magas szervesanyagtartalmú részét anaerob lebontási folyamatoknak vetjük alá, amelynek során a trágya rothadóképessége és fertőző hatása megszűnik és az előzőhöz képest elenyésző, de környezetvédelmi szempontból káros mennyiségű szennyezóanyagot tartalmazó maradék részt pedig aerob módszerekkel megtisztítjuk. E felismerések alapján a kitűzött feladatot a találmány értelmében olyan eljárás segítségével oldhatjuk meg, amelynek lényege, hogy az állattartó telepről érkező hígtrágyát 3—10% szárazanyagtartalomra besűrítjük oly módon, hogy vagy más magas szervesanyag- és alacsonyabb víztartalmú, szükség esetén aprítóberendezéssel homogenizált hulladékkal (pl. fekália, baromfi trágya, fűrészpor, konzervipari hulladék, fölös eleveniszap, stb.) az összekeverendő anyagok víztartalmától függően meghatározott arányban összekeverjük, vagy pedig a durva, darabos szennyezőanyagokat egy önmagában ismert fázisszétválasztó berendezéssel, ívszitával, centrifugával vagy hidrociklonnal, stb.) leválasztjuk. A folyadékfázist levegőztető-keverő berendezéssel ellátott medencében kiegyenlítjük, koagulálótartályban vegyszerrel kezeljük és ülepítőmedencében ülepítjük. A kiülepedett anyagot a fázisszétválasztó berendezésen leválasztott szilárdanyaggal, valamint az esetlegesen rendelkezésre álló, hasonló víztartalmú, rothadóképes anyaggal (pl. a vízfázis továbbkezelése során keletkező fölös eleveniszappal) összekeverjük, majd a besűrített anyagot hideg (fűtés nélküli), termofil, vagy mezofíl anaerob rothasztóban, illetve az ahhoz kapcsolódó gázharanggal ellátott utórothasztó-fázisszétválasztó tartályban kezeljük. A végtermékként kapott, stabil iszapot - szükség esetén önmagában ismert eljárásokkal történő víztelenítés után — szerves trágyaként hasznosítjuk. A rendszer önfenntartásához szükséges mennyiségen felüli biogázt szabadon (pl. közvetlen hőtermelésre, villamosenergia előállítására, vagy gépek üzemeltetésére stb.) használjuk. Az eljárás különböző lépcsőiben keletkező folyadékfázisokat — esetleg más, hasonló összetételű szennyvízzel összekeverve — közvetlenül elöntözzük, vagy önmagában ismert, aerob szennyvíztisztítási módszerekkel a szükséges mértékig megtisztítjuk és befogadóba vezetjük, vagy újra felhasználjuk (pl. ólak öblítésére, öntözésére stb.). Egy további találmány ismérv szerint a durva, darabos szennyezőanyagok fázisszétválasztó berendezésen történő leválasztása után a folyadékfázisban maradó lebegőanyag és oldott szervesanyag kivonását a szárazanyag-tartalom 5—15%-át kitevő szervetlen koagulálószer pl. alumíniumszulfát és/vagy 0,1—0,5%-át kitevő polielektrolit adagolással és ezt követő ülepítéssel oldjuk meg. A más anyagok hozzákeverésével, vagy vegyszeres úton besűrített iszapot hidegrothasztóba, vagy hőcserélőn keresztül fűtött anaerob rothasztóba — ahol a hőmérséklet 30—40 °C, vagy 45—50 °C, a pH 6,4—7,4, a tartózkodási idő 10-25 d a fajlagos szervesanyagterhelés 1,0-5,0 kg/m3 d, a szárazanyag tartalom 3—10% — majdgázharanggal ellátott, nem fűtött utórothasztóba (fázisszétválasztóba) vezetjük, egyidejűleg biztosítva az utóbbiban kiülepedett iszap recirkuláltatásának lehetőségét a rothasztó tartályba. Az utórothasztóból eltávolított, stabiUzált iszapot szikkasztóágyon vagy gépi berendezéssel, célszerűen centrifugával vagy szalagszűrővel víztelenítjük, és az így nyert, kb. 50—80%-os víztartalmú szervestrágyát a mezőgazdaságban hasznosítjuk, vagy szárítás után értékesítjük. További találmányi ismérv szerint az eljárás során keletkező vízfázisokat kétlépcsős eleveniszapos rendszerben — ahol az 1. fokozat iszapterhelése = 2 kg BOIs/kg d, a második fokozaté 0,05—0,3 kg BŐI s/kg d — továbbtisztítjuk, esetleg oly módon, hogy a 2. fokozatban a vízfázist, házi vagy biológiai tisztításra alkalmas városi, illetve ipari szennyvízzel közösen kezeljük, majd újra felhasználjuk, befogadóba vezetjük vagy elöntözzük. További előnyös hatást érünk el, ha az eljárás során keletkező vízfázisokat — az esetlegesen rendelkezésre álló házi, vagy biológiai tisztításra alkalmas városi illetve ipari szennyvízzel együtt — vagy teljesoxidációs eleveniszapos medencében és aerob illetve fakultatív szennyvíztisztító tóval továbbtisztítjuk, vagy sorbakapcsolt fakultatív és aerob szennyvíztisztító tóval továbbtisztítjuk, majd újra felhasználjuk, befogadóba vezetjük, vagy elöntözzük. A találmány szerinti eljárást részletesebben a rajzok alapján mutatjuk be: 1. ábra az iszapkezelési technológia egy lehetséges foganatosítási módjának folyamatábráját tartalmazza, 2. ábra a három alternatív vízkezelési eljárást ismerteti vázlatosan. Az állattartó-telepről szakaszosan érkező hígtrágya az 1 fogadóaknába kerül, ahol a 2 szivattyú az állandó keverést biztosítja, a 3 szivattyú pedig a szuszpenziót a 4 fázisszétválasztó berendezésre továbbítja. A leválasztott szilárd fázist a 12 hőcserélő előtt a 10 tartályban összekeverjük a 9 ülepítőben kiülepedett iszappal. Itt a teljes elkeveredést all keverő biztosítja. A keletkezett 4-6% szárazanyagtartalmú iszap a tulajdonképpeni biogáz alapanyag. A szilárd fázis (melynek szárazanyagtartalma a hígtrágya eredeti szárazanyag mennyiségének 40-45%-a), előzetes leválasztására a visszamaradó híg fázis kezeléséhez szükséges vegyszermennyiség csökkentése miatt van szükség. A leválasztott szilárd fázis és a híg rész vegyszeres kezelése után keletkező magas szervesanyag-tartalmú iszap összekeverésével elérjük azt is, hogy előbbi az anaerob rothasztóban nagy fajsúlya ellenére sem ülepszik ki és így az 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
