187926. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés biológiailag lebontható szervesanyagokat tartalmazó szennyvíz vagy szennyezett elővíz tisztítására
1 187 92C-2 A találmány biológiailag lebontható szervesanyagokat tartalmazó szennyvíz, vagy szennyezett élővíz eleveniszapos tisztítására szolgáló eljárásra vonatkozik, amely eljárás során a nyers szennyvizet levegőztetjük, és a szennyvízből a homokot és az iszapot eltávolítjuk. A találmány tárgyát képezi az eljárás foganatosítására szolgáló berendezés is, amelynek homokfogója, levegőztető egysége és ülepítő egysége van. A biológiai szennyvíztisztító berendezések általában a következő fő egységeket tartalmazzák: rács - homokfogó — előülepítő — biológiai tisztító — utóülepítő -- fertőtlenítő. A biológiai tisztítási fázisban levegőztetést alkalmaznak. A biológiai tisztítóból, valamint az előülepítőből kikerülő iszapot külön kezelik (iszapsűrítés, stabilizálás, vegyszeres kondicionálás, víztelenítés, a deponálást követő elhelyezés). Egyes tisztítási technológiáknál — pl. a totáloxidációs eleveniszapos tisztítási eljárás során —a fent felsoroltak közül egyes fázisok elmaradhatnak, a technológiák túlnyomó részének közös ismérve azonban, hogy műtárgyak létesítését igénylik. A műtárgyak elrendezését és kapcsolatát a' mindenkor alkalmazott technológia és az azt kiszolgáló gépi berendezések határozzák meg, a műtárgyak létesítésének költség- és időigénye azonban minden esetben rendkívül magas. Ismeretesek olyan szennyvíztisztítási technológiák is, amelyeknél a biológiai lebontást — megfelelő levegőztetéssel — aerob (vagy anaerob) folyamatok révén földmedencében (árkokban, tómedrekben) oldják meg. Ez utóbbi technológiáknak ugyan nem jelentős a műtárgy-igénye, a földmedencében kialakuló - az éghajlati körülményektől, különösen a hőmérsékleti viszonyoktól és a napfény tartamtól, döntő mértékben függő - biológiai lebontási folyamatok azonban nem szabályozhatók, és nem megoldott a földmedencékben kiülepedett iszapok rendszeres eltávolítása sem. Az elterjedted alkalmazott eleveniszapos oxidációs árokban a vízszintes tengelyű, mechanikus levegőbejuttató berendezések javítják ugyan a tisztítás hatásfokát, a felületi levegőztetés azonban az árokmélységnek határt szab. További problémát jelent, hogy a biológiai lebontás során keletkezett iszapok mozgásban tartását a mechanikus- levegőztető berendezések nem képesek maradéktalanul biztosítani, ezért az árokban az iszap rendszeresen leülepszik, és ez a körülmény a tisztítás hatásfokát kedvezőtlenül befolyásolja. Ismeretes kör alakú földmedencében kialakított, felületi levegőztető berendezéssel kombinált, a fotoszintézis optimális kihasználásán alapuló rendszer is, amelyet azonban a kedvezőtlen áramlási viszonyokból adódóan a keresztirányú áramlás gyakran rövidre zár, ami a levegőztetés hatásfokát lerontja. Itt sem szabályozottak a keletkező iszapok ülepítésének a feltételei, és megoldatlan a keletkező iszapok eltávolítása is. A találmány feladata, hogy olyan szennyvíztisztűsi eljárást és berendezést szolgáltasson, amely költséges mű tárgyak nélkül mind a levegőztetés, mind az iszapülepítés, mind pedig az iszapeltávolítás műveletét szabályo zott és ellenőrizhető módon hatékonyan képes biztosítani, és így a tisztítás minősége, valamint a költségráfordítás vonatkozásában egyaránt optimális megoldás: eredményez. A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy amennyiben a rézsűs árokban a vízmélység lényeges növelését biztosító mélybefúvatásos ievegőztetési módot alkalmazunk, a homokfogás, a levegőztetés, valamint az útépítés funkciói költséges műtárgyak alkalmazásának szükségessége nélkül a rézsűs árokban jó hatásfokkal biztosíthatók, beleértve az iszap kiülepítésének és eltávolításának megoldását is. 5 E felismerés alapján a kitűzött feladatot a találmány értelmében olyan eljárás segítségével oldottuk meg, amelynek során a nyers szennyvizet levegőztetjük, és a . szennyvízből a homokot és az iszapot eltávolítjuk, és amely eljárásnak az a lényege, hogy a szennyvíz levegőz- 10 tetését rézsűs szelvényű árokban, az árok feneke tartományában, előnyösen az árok teljes hosszában eszközölt mélyégbefúvásos levegőbetáplálás útján hajtjuk végre, mimellett a szennyvizet a teljes árok-térfogatban részben a levegőbetáplálás, részben az árok geometriai kialakítása 15 és áramlásterelő eszközök beépítése útján egyidejű intenzív kereszt- és hosszirányú áramlásra kényszerítjük. Előnyösen a szennyvízterhelés változása esetén a szennyvíznek az árokba vezetési szintjét és a betáplált levegő mennyiségét változtatjuk. Célszerű, ha a homok kiválasz- 20 tásdhoz rézsűs szelvényű árokban mélylégbefúvásos levcgőbetdplálást hajtunk végre, mimellett a légbefúvatás, a rézsűs árokszelvény geometriai kialakítása és terelőelemeknek az árokszelvénybe való beépítése útján a nyers szennyvizet az árokban egyidejű keresztirányú 75 - és előrehaladó mozgásko.mponensekkel rendelkező mozgásra kényszerítjük. A találmány szerinti berendezésnek homokfogója, levegőztető egysége és ülepítő egysége van, és e berendezésre az jellemző, hogy az eleveniszapos levegőztető egy- 10 ség rézsűs szelvényű árokban van kialakítva, amelynek fenékrésze tartományában — célszerűen az árok teljes hosszában — levegőbetápláló szerkezet van elhelyezve, amely feletti tartományban egymástól távközzel, az árok hosszanti függőleges középsíkjától kétoldalt alsó élíik- 35 kel az árokfenék felett l ávközzel, felső élükkel pedig az üzemi vízszint alatt távközzel végződő, előnyösen függőleges terelőfalak húzódnak. Egy másik találmányi ismérv szerint a berendezésnek olyan homokfogó egysége van, amely rézsűs szelvényű árokban van kiképezve; az 40 árok fenék-tartományában - előnyösen ott kialakított hosszanti vályúban — homoktovábbító szerkezet van elhelyezve, amely felett — célszerűen az árok teljes hosszában — mélylégbefúvásos levegőbetápláló szerkezet húzódik, és az árokban - annak hosszanti függőleges közép- 45 síkjától távközzel a rézsű felé, egyik vagy mindkét oldalon merülő fal(ak) van(nak) beépítve. Egy további kiviteli példa szerint a berendezésnek olyan ülepítő egysége van, amely mind a keresztszelvényét, mind a hossz-szelvényét tekintve rézsűs árokban 50 van kialakítva, amelynek fenekét hosszirányban egymást követő, iszapzsompokként szolgáló, keresztirányú vályúk és a szomszédos vályúkat egymástól elválasztó, felfelé elkeskenyedő bordák alkotják; az ülepítöegységnek a vályúkban összegyűlő iszap eltávolítására alkalmas esz- 55 közei, például a vályúkba oldalról, a rézsűk mentén benyúlómammut-szivattyúi vannak; a levegőztetett szennyvíz betáplálására szo'gáló szerkezet, például félkörszelvényű vályú az árok hosszanti függőleges geometriai középsíkjában, vagy hogy az ároknak a nyers szennyvíz 60 betáplálás! helye felőli végén az árok hosszirányára keresztirányú - előnyösen magassági értelemben állítható - betápiálóváíyú van elhelyezve. A találmányt a továbbiakban a csatolt rajzok alapján ismertetjük részletesen, amelyek a berendezés egy kivi- 65 2
