184526. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés üzemszerű állattartások híg trágyáinak és szennyvizeinek tisztítására
1 184 526 2 A találmány tárgya eljárás és berendezés üzemszerű állattartásoknál, főként sertéstenyésztésnél képződő híg trágyák és szennyvizek tisztítására. Az üzemszerű állattenyésztések, főként sertés és szarvasmarha tenyésztése során képződő istállótrágyát a takarításhoz használt víz hozzáadásával távolítják el. A trágya és az eltávolításhoz használt víz, az ún. híg trágya szervesanyag-tartalma igen magas, szennyezettségének mértéke a kommunális szennyvizekkel összehasonlítva mintegy 50-100-szorosra tehető. A különböző állattartási technológiák szennyvize alapvetően két típusba sorolható: Az első típus a friss vizes trágyaeltávolítással üzemelő istállók híg trágyája, ezeknek a szennyvizében a kolloid diszperz fázis aránya magas. A lebomlatlan fehérjék és egyes aminosavak ugyanis — önmagukban részben diszperz kolloidokat képeznek — a szuszpenzióban jelenlevő szilárd anyagra stabilizáló hatást fejtenek ki, a koagulálást megakadályozzák, így a folyadékból a szilárd anyag eltávolítása nehéz. Ezek a szennyvizek az aerob oxidációra káros oldott gázokat egyáltalán nem, vagy csak kis mértékben tartalmaznak. Az utóbbi szennyvizeket friss vizes aerob jellegű szennyvizeknek nevezzük. A híg trágya másik típusa az ún. zsiíipeléses trágyacsatornás rendszerű istállókból kikerülő híg trágya, amely az alkalmazott trágyacsatorna méretétől és az ürítési technológiától függően különböző hosszúságú tartózkodási idő alatt anaerob rothadáson megy keresztül az istállóból való eltávolítás előtt. Az anaerob jellegű híg trágya általában nem, vagy csak kisebb arányban tartalmaz lebomlatlan fehérjéket, ill. kisebb arányban aminosavakat. A magas lebegőanyagtartalom főtömege feltárt állapotban van, ezért a finomdiszperz rendszert képező lebegcanyag szemcsenagysága kicsiny. A folyadékfázis anaerob bomlásterméket tartalmaz, amely az aerob biológiai flórára károsan hat. A biológiai flóra és fauna anaerob jellegű. Emiatt a második típusba sorolt híg trágyákat anaerob jellegű szennyvizeknek tekintjük. Az állattartási technológiák és istállótípusok egyik vagy másik alaptípusba sorolhatók, de a két típus vegyes alkalmazására is van példa a gyakorlatban. A 347 494 számú svéd szabadalom szerint az állattartásoknál keletkező nyers szennyvizekből a durva diszperz szilárd anyagok eltávolítása után a szennyvízben maradt szenes anyag elbontásához egy biológiai reaktorban termofii mikroorganizmusokat alkalmaznak. A biológiai lebontás alapkövetelménye az, hogy a szennyvíz szervesanyag-tartalma legalább 1 % legyen. A reaktorban 5—6 napos tartózkodási idő és 42—52 °C közötti hőmérséklet betartása szükséges. A biológiai reaktorban kezelt vízből a szilárd fázist gravitációs ülepítőn választják el, az elfolyó víznek BOI-értéke 300-500 mg/I. A Water Pollution Control 1971. áprilisi számában Loehr, R. C. szerző összefoglalja az állattartási telepek szennyvizének kezelési módozatait. A lehetséges feldolgozási változatok között szerepe! az állattartási helyiségekből kimosott híg trágya aerob feldolgozása eleveniszapos levegőztető medencében, lagúnában, vagy oxidációs árokban. Az utóülepített elfolyó vizet szántóföldi öntözésre használják. Anaerob feldolgozás is lehetséges egy olyan medencében, ahonnan az iszapot szakaszosan távolítják el. A medencéből az anaerob módon kezelt víz egy aerob levegőztető egységbe kerül, ahol a kezelés az előbbiekben ismertetett módon történik. Az istálló csatornarendszere is kialakítható akként, hogy oxidációs árok formájában működjön. Az oxidációs árok ebben az esetben túífolyásos rendszerű és fázisszétválasztó egység nélkül üzemel. A szennyvíz szükséges tartózkodási ideje eléri a több hónapot és az oxidációs árokból távozó vizet szántóföldön öntözésre alkalmazzák. További lehetséges megoldás az, hogy a híg trágyát a képződése helyén szilárd fázisra és szűrt vízre szétválasztják. A szilárd fázis kezelését szárítással, égetéssel vagy komposztálással oldják meg. Az ismert tisztítási eljárások hátrányai az alábbiakban foglalhatók össze: 1) A tisztítás mértéke nem kielégítő, vagyis a megtisztított víz minősége nem közelíti meg a vízügyi előírásokat, továbbá szántóföldi elöntözése is korlátozott, az élővízbe nem folyatható be. 2) A csak biológiai oxidációs elven működő rendszerek hosszú tartózkodási időt igényelnek a fenti tisztítási fok eléréséhez, ez a beruházási és üzemeltetési költségek növekedését jelenti. 3) Az ismert tisztítástechnológiák során, a híg trágyában. illetve szennyvízben lévő szilárd fázis fő tömege feltáródik, a feltárt szerves szilárd anyag biológiai úton már nem bontható része is oldatfázisba kerül, ennek következtében a tisztított víz maradékát KOI (kémiai oxigénigény) értéke magas. A KOI érték további csökkentése csak nagy ráfordítás árán lehetséges. A találmány célja az ismert eljárásokból származó hátrányok kiküszöbölése olyan új eljárás és berendezés kidolgozásával, amely jól alkalmazható a jelenleg bevezetett üzemszerű állattartási rendszereknél, és a képződött trágya eltávolítási módszerétől, a képződő szennyvizek aerob, ill. anaerob jellegétől, vagy eltérő szennyezettség! mértékétől függetlenül jól bevált a gyakorlatban. A találmány szerinti eljárás üzemszerű állattartásoknál képződő híg trágyák és szennyvizek tisztítására azzal jellemezhető, hogy a durva szennyezésektől mentesített szennyvizet első lépésben a biológiai oxidációból visszavezetett eleveniszap jelenlétében 5-12 óra hosszat előlevegőztetjük, a káros gázoktól és a kolloid szennyezésektől részben mentesített szennyvizet koaguláló szerrel kezeljük, majd a koaguláltatott szilárd fázist a folyadékfázistól egy folyadék és szilárd fázis elválasztására alkalmas berendezésben, előnyösen ülepítő- vagy flotálóberendezésben elválasztjuk, az iszapfázistól mentesített vizet eleveniszapos biológiai oxidációval kezeljük, majd az eleveniszap elválasztása után biológiai utótisztítással, előnyösen baktériumágy segítségével, a folyadékfázist további tisztításnak vetjük alá. Az előlevegőztetési lépésben eleveniszapként a biológiai oxidációnál képződött iszap feleslegét folyamatosan vezetjük vissza. Az előlevegőztetési lépésben kiegyenlítjük a képződő és a feldolgozandó vízmennyiség közötti különbséget és 1 mg/1 értéknél nagyobb oxigénkoncentrációt állítunk be. A folyadék és szilárd fázis elválasztását előlevegőztetés és a koaguláló szerek hozzáadása után 7-8 g/l-nél alacsonyabb szilárdanyag-tartalmú szennyvíz esetében gravitációs ülepítéssel végezzük. A folyadék és a szilárd fázis elválasztását előlevegőztetés és a koaguláló szerek hozzáadása után 7-8 g/1 feletti szilárdanyag-tartalmú szennyvíz esetében két egymástól elválasztott terű flotációs berendezésben végezzük, ahol a flotálást 3—5 atmoszféra nyomáson préslevegővel telített víz expandáltatásával végezzük, mimellett a feladott 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
