180967. lajstromszámú szabadalom • Aerob/anaerob szennyvíztisztítási- és iszaprothasztási eljárás
33 180967 34 keresztül betáplált iszap illékony szuszpendált szilárdanyag-tartalma 26 100 mg/liter. A savanyítózónát a termofil hőmérséklettartományban üzemeltetjük. Az iszap tartózkodási ideje ebben a zónában 24 óra, mialatt a bevezetett iszap illékony szuszpendált 5 szilárdanyag-tart almának 10%-os csökkenése érhető el. Ennek megfelelően a savanyító zónát elhagyó iszap illékony szuszpendált szilárdanyag-tartalma 23 500 mg/liter. Ezt az iszapot a 126 útvonalon vezetjük a 120b metánfermentációs egységbe. Az iszapnak a 115 10 hőkicserélőben végzett hűtésével biztosítjuk, hogy a fermentációs zóna hőmérséklete 38 °C legyen. A metánfermentációs zónában a tartózkodási idő 5 nap, melynek leteltével a teljes illékony szuszpendált szilárdanyag mennyiségének csökkenése eléri a 15 40%-ot. A metánfermentációs zóna naponta megközelítőleg 73 000 lb3 metángázt termel, ami 43 millió BTU/nap értéknek felel meg. Miután a metánfűtésű melegítő működtetéséhez naponta 25 000 lb3 metángázra van szükség, naponta 48 000 lb3 metángáz válik 20 szabaddá a rendszerből naponta, és fordítható egyéb célokra. Ha a fenti eljárás során feldolgozott 0,09 millió gallon/nap egyesített iszapmennyiséget szokásos anaerob emésztőtartályba juttatjuk, az iszapot megközelí- 25 tőleg 13 napig kell az anaerob tartályban tartani ahhoz, hogy a szilárdanyagok mennyisége a fent leírttal azonos mértékben csökkenjen. Bár a szokásos rothasztó berendezés naponta 128 0001b3 metángázt termel, ami 77 millió BTU/nap értéknek felel meg, 30 naponta körülbelül 60 millió BTU-ra van szükség, 50%-os hővé alakulási hatásokkal számolva ahhoz, hogy a tartályban optimális hőmérsékletet biztosítsunk. így a szokásos rendszer a találmány szerinti eljárás fent leírt foganatosítási módjával összehason- 35 lítva, 86%-kal nagyobb tartályt igényel a megnövekedett tartózkodási idő következtében, ezenkívül a hagyományos rendszerrel normál működési feltételek mellett körülbelül 40%-kal kevesebb tetszés szerint hasznosítható metánt kapunk. 40 II. példa Ebben a példában az 5. ábrára hivatkozva 45 szemléltetjük a találmány szerinti eljárás egy meghatározott foganatosítási módját. A rendszerbe bevezetett iszap 50-50%-os arányban egy szennyvíz-feldolgozó telep elsődleges és másodlagos iszapjának keveréke, melynek betáplálása 0,06 MGD sebességgel történik. 50 A 311 vezetéken bevezetett 20 °C-os, 4% teljes szuszpendált szilárdanyag-tartaimú (VSS/TSS -0,75) iszapot két részre osztjuk, 0,046 MGD mennyiség a 331 útvonalon közvetlenül a termofil aerob rothasztási zónába kerül míg 0,014 MGD mennyiséget a 329 55 vezetéken át vezetünk. Mivel a 311 vezetéken áramoltatott iszap hőmérséklete és szuszpendált szilárdanyag-tartalma kellően magas ahhoz, hogy biztosítsa a 310 termofil aerob rothasztási zónában az autotermális működés feltételeit, ebben az esetben 60 nincs arra szükség, hogy az iszapot az aerob zónába történő bevezetés előtt felmelegítsük. A 310 aerob zónában a tartózkodási idő megközelítőleg 24 óra és mint már említettük, a zóna belsejében a termofil hőmérséklet autotermális úton érhető el. Az aerob 65 zónából a 316 vezetéken 50°C-os hőmérsékletű pasztörizált iszapot vezetünk el, amelyet a 329 útvonalon vezetett hideg iszappal elkeverve, lehűtünk. Az így kapott kombinált iszapáramot ezután a 320 anaerob zónába vezetjük, ahol az iszapot levegő kizárása mellett körülbelül 8 napig tartjuk, mialatt a teljes illékony szilárdanyag mennyiség 40%-kal, a biológiailag lebontható illékony szuszpendált szilárdanyag mennyiség 80%-kal csökken. Az anaerob zónában naponta körülbelül 72 000 lb3 metángáz termelődik, amely körülbelül 40 millió BTU-nak felel meg. Ez a metánmennyiség teljes mértékben felhasználható tetszőleges célra. Ha a 0,06 MGD iszapmennyiséget a találmány szerinti berendezés helyett szokásos hatékony működésű anaerob emésztőtartályba vezetjük, ahhoz, hogy az illékony szilárdanyagok mennyisége azonos mértékben csökkenjen, körülbelül 15 napos tartózkodási időre van szükség. Bár a hagyományos rendszerben naponta 90 000 lb3 metángáz termelődik, ami napi 50 millió BTU-nak felel meg, 50%-os hővé alakulási hatásfok esetében körülbelül 45 millió BTU-ra van szükség naponta ahhoz, hogy a tartályban optimális anaerob rendszerek esetében körülbelül 65%-kal nagyobb tartózkodási időre van szükség, ugyanakkor naponta csak 5 millió BTU-nak megfelelő metángáz keletkezik szemben a találmány szerinti /* eljárással kapott 40 millió BTU-nak megfelelő gázzal, így tehát, miután a hagyományos rendszerben a keletkezett metángáz mennyiségének jelentős részét az iszap fűtésére használják fel, a hagyománya rendszerrel lényegesen kevesebb szabadon felhasználható metángázt termelünk, mint a találmány szerinti eljárással. III. példa Ebben a példában a találmány szerinti eljárásnak egy az 1. ábrán szemléltetett foganatosítási módját hasonlítjuk össze egy hagyományos nagyhatásfokú anaerob iszaprothasztási rendszer működésével. Szennyvíz oxigénes kezelésével kapott másodlagos iszapot, melynek hőmérséklete 15 °C, először egy 22 hőkicserélőben az anaerob zónát elhagyó iszap segítségével előmelegítünk, majd az előmelegítést a 15 hőkicserélőben a termofil aerob zónából elvezetett iszap felhasználásával tovább folytatjuk. Az első, 22 hőkicserélőben az iszap hőmérséklete 15°C-ról körülbelül 25 °C-ra emelkedik, míg az anaerob zónát elhagyó stabilizált iszap hőmérséklete 35 °C-ról körülbelül 25 °C-ra csökken. A 15 hőkicserélőben végrehajtott második hőkicserélési lépésben a beáramló iszap hőmérséklete körülbelül 30 °C-ra emelkedik, míg a 10 aerob zónából elvezetett iszap hőmérséklete 50 °C-ról körülbelül 45 °C-ra csökken. A beáramló iszap teljes szilárdanyag-tartalma (MLSS) 34 400 mg/liter és illékony szuszpendált szilárdanyag-tartalmának teljes szuszpendált szilárdanyag-tartalmához viszonyított aránya 78%. Az iszapot 0,06 MGD sebességgel vezetjük be a 10 első rothasztási zónába. Az első aerob zóna hőmérséklete 50 °C és az iszap 24 órán keresztül tartózkodik a zónában. Az aerob lépésben az illékony szuszpendált szilárdanyagok mennyisége körülbelül 16%-kal, a
