185736. lajstromszámú szabadalom • Eljárás a biológiai szennyvíztisztítás során keletkező üledék kezelésére
1 1 iS 736 2 A találmány tárgya eljárás a biológiai víztisztítás során keletkező üledék kezelésére. Az eljárás célja, hogy a szennyvíztisztítás üledékét a környezet számára ártalmatlanná tegye A biológiai szennyvíztisztítás során jelentős mennyiségű üledék képződik, amely külön kezelést igényei. A biológiai víztisztítás első lépését képező mechanikai tisztítás során a primer ülepítőkben primer üiédék ülepszik le, míg a szennyvízben léve szennyeződések biológiai oxidálása folyamatában a levegőztető lépésben felesleges eleveniszap keletkezik, amely a szekunder ülepítőkben kerül elválasztásra. A jelen leírásban használt „Üledék" kifejezésen a felesleges eievenisz.apot vagy annak primer üledékkel képzett elegyét értjük. A szennyvízből származó üledékek nehezen vízteleníthető szuszpenziókat képeznek; tetemes mennyiségű szerves anyagot tartalmaznak kolloid formában, azaz a víz erősen kötött és nehezen válik ki. Az üledékek az egészségügy szempontjából bizonyos veszélyt jelentenek, ugyanis jelentős mennyiségű könynyen rothadó szerves komponenseket tartalmaznak, tehát a víztelenítés és hasznosítás során rothadásba mennek át Az említett veszély csökkentése céljából az üledéket általában stabilizálják, ami aerób stabilizálásként, a szerves komponensek biológiai oxidálásával, vagy pedig any aerób stabilizálásként, a szerves anyagok anaerob el/ erjesztésével, azaz lebontásával történhet. A biológiai szennyvíztisztítás során keletkező felesleges eleveniszap, illetve eleveniszap és primer üledék elegyének kezelésére ismert egy olyan eljárás, amely szerint az üledéket levegőztetik, a stabilizált üledéket sűrítik, majd víztelenítik (Építéstechnikai normák és szabályok, II. rész, 32. fejezet 7. pontja, 191. old.: csatornázás, külső hálózatok és berendezések, Moszkva Î97S; víztisztítás, a közgazdasági K. D. Pamfílov Akadémia tudományos értekezéseiből, Moszkva 1976, 97. old ). Az említett eljárásban az üledék szerves alkotóit aerób módon stabilizálják. Az üledékben lévő, biológiailag lebontható anyagok részben mincraüzáiődnak, közömbös állapotba mennek, át. Az aerób stabilizálás során tehát olyan üledék keletkezik, amely víztelenítés közben nem indul rothadásnak. A felesleges eleveniszapot 7--10 napon át, a primer ülepítőkből származó üledéket is tartalmazó eleveniszapot 10—15 napon át levegőztetik; ez alatt a kezelés alatt az üledék szerves alkotóinak 20— 30 %-a, illetve 30—40 %-a semmisül meg. A levegőztetés (aerób stabilizálás) időtartamának ellenőrzése céljából mintát vesznek, amelyben önmagában ismert módon (A vízanalízis módszerei, Moszkva 1971. Chimija kiadó, 46. oldal) meghatározzák a szerves anyagok lebontási fokát. Egy-egy analízis 10—15 órát vesz igénybe. A levegőztetés során az üledék fajlagos szűrőellenállása (amely a vízleadást befolyásolja) csökken, mert a szerves anyagokból álló kolloid szerkezetek oxidálódnak, így az üledék ülepedési tulajdonságai is javulnak. Az utóbbiakat az iszapindexszel jellemzik. A folyamat végén (tiszta eleveniszap esetében a 7-10. napon, primer üledékkel kevert eleveniszap esetében 10—15. napon) az üledék vízleadó tulajdonságai romlanak, mert a kolloid szerkezetek oxidálása után a mikroorganizmusok pusztulása kezdődik, ami azzal jár, hogy az üledék szerkezete, pelyhessége megbomlik. Az üledék fajlagos szűrőellenállásának végleges értéke 100— 200 X 1010 cm/g. Amennyiben az ilyen tetemes szűrőjllcnáüást mutató üledéket hagyományos mechanikai víztelenítésnek (vákuumos szűrővel, centrifugával) akarják alávetni, az üledéket először koaguláló szerekkel és flokkuláló anyagokkal kell kezelni, hogy pelyhes szerke- 5 zeíe legyen. Az említett adalckolás a víztelenítés technológiáját bonyolítja és a költséget növeli. A szennyvíztisztításra ismert eljárások hátrányai az. alábbiak: — A levegőztetés sok időbe telik, ezért a berendezése^ ® két túl kell méretezni (a le vegőztetés eleveniszap esetében 7-10 napig, eleveniszap és primer iszap elegye esetén 10—15 napig tart); — a stabilizált üledék "ajlagos szűrőellenállása nagy (100-200 X 10iO cm/g), ezért az üledéket koaguláló-15 szerekkel vagy flokkuláló anyagokkal kell előkezelni a vákuumszűrőn történő víztelenítés előtt; — a levegőztetés ellenőrzésére, követésére munkaigényes analitikai vizsgálatok szükségesek; tekintettel arra, hogy egy-egy ilyen vizsgálat 10—15 órát vesz ^ igénybe, lehetetlen a technológiai ciklus teljes ellenőrzése. A találmány célja a fent említett hátrányok megszüntetése. 25 A találmány feladata a biológiai szennyvíztisztítás során keletkező üledék kezelésének olyan módosítása, amely a levegőztetést rövidíti, a stabilizált üledék vízie-adó tulajdonságait pedig javítja. Ezt a feladatot úgy oldottuk meg, hogy a levegőztesd tést addig végezzük, míg az üledék biológiai oxigénfogyasztásának fajlagos sebessége állandóvá nem válik. A találmány szerinti eljárás az ismert eljárásokhoz viszonyítva az alábbi előnyökkel rendelkezik: 35 1. A levegőztetés ideje felesleges eleveniszap esetében K3--1/4 részére, a primer iszapot is tartalmazó eleveniszap esetén a felére csökkenthető; ehhez kisebb térfogatú berendezések is elegendők, tehát a beruházási és üzemeltetési költség is csökken. (j0 2. Az üledék vízleadó képessége a 2-3-szorosára javul, a víztelenítő berendezéseket tehát nagy teljesítménnyel lehet üzemeltetni. A találmány az alábbi felismerésen alapul. A szennyvíztisztítás során keletkező üledéket azért kezelik, hogy a víztelenítés és tárolás során nem rothadó stabilizált üledéket kapjanak. Ehhez az üledék könnyen rothadó szerves részét kel! oxidálni. A szerves alkotók (az összes szerves rész) bomlása azonban nem lehet mértéke a könnyen rothadó szerves rész biológiai oxidálásának, így az üledék stabilizálásának sem. Miután az üledék könnyen rothadó része oxidálódott, a további iovegőzteíés során a baktériumsejtek elhalnak, szerves anyaguk a többi baktériumokat táplálja. így analírikusán a szerves alkotók fokozódó bomlása mutatható ki. pedig a levegőztetés, ezen szakaszában a bomlás fokozódásának oka nem az üledék könnyen rothadó részének az oxidálása, hanem a mikroorganizmusok tömegének csökkenése. Az üledék minőségileg nem változik, tehát g0 azon képessége, hogy rothadjon, sem változik, csak a u szerves anyagok össztömege csökken. Függetlenül attól, hogy a biológiai oxigénfogyasztás fajlagos sebessége állandóvá válásának időpontjában az üledék szerves alkotóinak bomlása általában eleveniszap esetén a 20— gg 30 %-ot, primer iszapot, tartalmazó eleveniszap esetében 2
