181360. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szennyvizek nehézfém tartalmának eltávolítására, biológiai szennyvíztisztító rendszerekben
3 181360 4 adódik a 3 725 261 számú USA szabadalomnál (Removal of Mercury from Liquids Using Keratin Derivatives), ahol a higany eltávolítását speciális töltetű szűrők segítségével kívánják elérni. Ezek használata miatt azonban a nyers szennyvíz olyan jó hatásfokú előszűrésére van szükség, mely gazdaságilag versenyképtelenné teszi az eljárást. Ezenkívül a többi nehézfém külön eltávolítási módszert igényel. ígéretes a 3 835 042 számú USA szabadalom (Removal and Recovery of Chromium from Polluted Waters), és a 3 748 240 számú USA szabadalom (Sacrificial Electrode System for Removal of Heavy Metal Ions from Waste Waters) eljárása, melyek oldott formában, illetve elektrolízis segítségével az oldatba juttatott szulfid ionok segítségével csapják le a nehézfémeket. A szulfid ionok oldatba juttatása azonban így jelentős anyag illetve energiaköltséget igényel. Ezenkívül a szulfid ionok adagolásánál finom szabályozást kell megvalósítani, tekintettel a túladagolás veszélyeire. A találmány célja olyan eljárás kidolgozása, mely az eddig felsorolt hátrányokat és hiányosságokat kiküszöböli, nagyösszegű beruházás és számottevő üzemeltetési költség-növekedés nélkül alkalmas a szennyvíz nehézfém-tartalmának eltávolítására a mechanikai és a biológiai szennyvízkezelő rendszer egyes egységeinek újszerű alkalmazásával. A találmány alapja az a felismerés, hogy a kitűzött feladat megoldható az előülepítőből származó nyersiszap és/vagy a rothasztó iszap vizének és/vagy a fölösiszap a nyers szennyvízhez történő keverésével még az előülepítő előtt annak révén, hogy a nyersiszapban és a rothasztóiszap vizében található szulfidionok az érkező szennyvízben levő nehézfémionokkal vízben nagyon rosszul oldódó vegyületeket alkotnak. így lényegében a szennyvízkezelés során képződő szulfidionokat használjuk fel a nehézfém-ionok kicsapatásához. E felismerések alapján a kitűzött feladatot a találmány értelmében olyan eljárás segítségével oldottuk meg, amelynek lényege, hogy a telepre érkező kommunális, ipari vagy kevert szennyvizet szükség szerint önmagában ismert berendezésekkel előtisztítjuk, majd keverős reaktorban érintkezésbe hozzuk a mechanikai és/vagy biológiai tisztítás során keletkező szulfidionokat tartalmazó anyagokkal, majd a szennyvizet előülepítőn, levegőztető medencén keresztül az utóülepítőbe, majd a befogadóba vezetjük, miközben a vízben rendkívül rosszul oldódó nehézfém-szulfidok nagy része az előülepítőben, maradék kis része pedig az utóülepítőben kiülepszik, a feleslegben levő szulfidokat oxidáljuk. A nehézfém-szulfidok a levegőztető medencében végbemenő biológiai folyamatoknak is lényegesen erősebben ellenállnak, mint egyéb nehézfém-vegyületek, így a levegőztető medencében bekövetkező nehézfém-visszaoldástól nem kell tartani. Egy további találmányi ismérv szerint az előülepítőben uralkodó anaerob viszonyok következtében az előülepítő iszapjában keletkező szulfidionokat visszavezetjük a keverős reaktorba, melyben a nehézfém-ionokkal a szulfidok vízben nagyon rosszul oldódó nehézfém-szulfidokat képeznek, és ezek nagy része az előülepítőben elválasztható a szennyvíztől. 2 A nyers szennyvízben található nehézfém-ionok kicsapatásához szükséges szulfid-ionokat a rothasztó iszapvizének a keverős reaktorba történő visszavezetésével biztosítjuk. További találmányi ismérv szerint a nyers szennyvízben található nehézfém-ionok kicsapatásához szükséges szulfid-ionokat az utóülepítőből elvett fölösiszap (mint potenciális szulfidionforrás) alkalmazásával biztosítjuk. További előnyös hatást érünk el, ha a nyers szennyvízben található nehézfém-ionok kicsapatásához szükséges szulfidionokat az előülepítő iszapjának és/vagy a rothasztó iszapvizének és/vagy az utóülepítőből elvett eleveniszapnak a keverős reaktorba tetszőleges arányban történő visszavezetésével biztosítjuk. A kicsapatáshoz feleslegben alkalmazott szulfidionokat levegőztető medencében oxidáljuk. így elkerülhető, hogy a kezelt szennyvíz azért nem bocsátható a befogadóba, mert a kezelésre felhasznált anyag feleslege ezt nem teszi lehetővé. A találmányt részletesen rajz alapján ismertetjük. Az 1. ábra az eljárás egy példakénti foganatosítási módjának folyamatábráját tartalmazza. A szennyvíztisztító telepre 1 csövön érkező szennyvizet a 2 szokásos elsőfokú tisztítási berendezések egy részén (rács, homokfogó) átvezetjük, majd a 3 keverős reaktorba vezetjük, melybe a 4 előülepítőből nyersiszapot és/vagy a 8 rothasztóból iszapvizet vezetünk. A rácson és homokfogón átvezetett szennyvizet a nyersiszappal és/vagy a rothasztóiszap vizével a 9 keverő segítségével alaposan elkerverjük. Ezt követően a szennyvíz a 4 előülepítőbe kerül, ahol a nagyobb sűrűségű szilárd részek kiülepednek. A reaktorban keletkező nehézfém-szulfidok jelentős része a nyersiszapba kerül, melynek egy részét a 3 reaktorba, másik részét a 8 rothasztóba vezetjük. A 4 előülepítőből távozó szennyvíz már csak nagyon kis mennyiségben tartalmaz nehézfémeket, azokat is szilárd állapotban és vízben nagyon rosszul oldódó szulfidok formájában. Az 5 levegőztető medencében lejátszódó biokémiai folyamatok hatására sem fordul elő, hogy a szilárd nehézfém-vegyületek ismét oldott anyaggá alakulnak. t Az 5 levegőztető medencében történő levegőztetés a feleslegben alkalmazott szulfidionokat is oxidálja, így a 6 utóülepítőből távozó vízben nem lesznek a 7 befogadó élővilága szempontjából rendkívül káros szulfidionok. A 4 előülepítőből a fölös nyersiszapot, a 6 utóülepítőből a fölös eleveniszapot a 8 rothasztóba vezetjük. A rothasztás folyamán keletkező iszapvíz is jelentős mennyiségű szulfidiont tartalmaz, így annak visszavezetése a 3 reaktorba - szükség esetén - szintén hatásos. Ugyancsak hatásos lehet a 6 utóülepítőből a 3 reaktorba történő fölösiszap-visszavezetés is, mivel a fölösiszap megfelelő előkezelés után szulfidion-forrássá válhat. A találmányhoz fűződő előnyös hatások a következőkben foglalhatók össze:- Minimális beruházási költséggel biztosítható, hogy a telepre érkező szennyvízben oldott állapotban levő nehézfémek még a levegőztető medence előtt vízben nagyon rosszul oldódó nehézfém-szulfidokká alakuljanak. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 .55 60 65
