188573. lajstromszámú szabadalom • Eljárás változó terhelések melletti optimális lebontási sebességét biztosító biológiai szennyvíztisztításra
1 188 573 2 A találmány tárgya változó terhelések melletti optimális lebontási sebességet biztosító szennyvíztisztító eljárás. Az ismert eleveniszapos biológiai szennyvíztisztító eljárások tisztítási hatásfoka nagymértékben függ az őket terhelő szennyvízhozamtól és szennyvízkoncentrációtól. A terhelésingadozások az'eleveniszapos rendszer elé kapcsolt kiegyenlítő műtárgyakkal csökkenthetők, kiegyenlíthetők. Ez a módszer meglevő szennyvíztelepek bővítésénél, a tisztítási kapacitás jobb kihasználása céljából alkalmazható. Kis szennyvíztelepeknél azonban esetleg túlzott beruházási költséget jelentene egy kiegyenlítő medence az eleveniszapos rendszer elé kapcsolva, vagy esetleg hely nincs annak elhelyezésére. Ilyen esetben magában az eleveniszapos rendszerben kell a hozamkiegyenlítést megoldani. A terhelésváltozások kiegyenlítése az ún. iszapmunka szabályozásával történhet, amely nem más, mint a levegőztető medencében megvalósítóit eleveniszap koncentráció és hidraulikus tartózkodási idő szorzata. Az iszapkoncentráció azonban nem szabályozható széles határok között, legfeljebb 1: 2 arányban, az iszapvétel és recirkuláoió segítségével. A tartózkodási idő a normál szennyvíztisztító telepeknél nem szabályozható, sőt kedvezőtlenül változik, mert a nappali órákban amikor a befolyó szennyvízhozama és a megnövekedett biológiai terhelés miatt hosszú tartózkodási idő kellene, a növekvő szenny vízhozam miatt a tartózkodási idő csökken, holott optimális szabályozásnál éppen növelni kellene. Éjjel viszont, amikor amúgyis kicsi a biológiai terhelés, energiát lehetne, megtakarítani, kevesebb az érkező szennyvíz, a tartózkodási idő is megnő, holott most csökkenteni lehetne. Az előzőekben leírtaknak megfelelően, amikor a napi csúcshozamnál a tartózkodási idő lecsökken, a lebontási hatásfok is csökken és az elfolyó tisztított szennyvíz minősége romlik. A túlterheléseknél iszap elúszással is számolni kell, ami még tovább rontja az elfolyó vízminőséget. Ugyanakkor kisebb vízhozamnál (pl. éjjel) a tar íózkodási idő indokolatlanul megnő, felesleges túllevegőztetés következtében energia túlfogyasztás lép fel. A találmányi eljárás célja, hogy az előzőekben ismertetett és általánosan ismert eleveniszapos eljárások hátrányait kiküszöbölje, a mindenkori terheléshez igazodó hasznos térfogatokat, illetve tartózkodási időt biztosítson. Tegye lehetővé a levegőztetés optimális energiafelhasználását, az iszapelúszás elkerülését. A találmány szerinti eljárás azon a felismerésen alapul, hogy a levegőztető medence és az utóülepítő együttesét úgy alakítjuk ki, hogy az változó vízszint mellett is üzemeltethető legyen. A vízszint változtatása a levegőztetőben és az ülepítőben a levegőztetési térfogat és egyben a rendszerben megvalósított tartózkodási idő beállítására is alkalmas. Ezáltal a rendszer térfogatát 1:2 arányban esetleg még nagyobb mértékben változtatni tudjuk, aminek segítségével hasonló arányú biológiai terheléssel kiegyenh'thctővé válnak Ha a rendszert légbefúvásos levegőztető rendszerrel alakítjuk ki, a vízoszlop magasság változtatásával arányosan változik az oxigénbevitel is, tehát a növekvő levegőztető térfogattal arányosan nő az oxigén bevitel, a térfogategységre számított fajlagos oxigénbevitci értéke köze! állandó marad. A kisebb vízoszlop esetén azonban a fúvó túlnyomással üzemelhet, ami által energiamegtakarítás érhető el. A találmány szerinti eljárás lényege, hogy a változó hozammal és minőséggel érkező szennyvizet az érkező szennyvíz hozamával arányosan változó vízszinttel rendelkező eleveniszapos reaktortérbe vezetjük, amelyben a vízsrint által vezérelt levegőbevitelt biztosítunk. A vízszintirgadozás következtében változó reaktor, illetve utóülepítő térfogatok révén biztosíthatjuk a szennyvízhozamok és a szennyvíz terhelésnek megfelelő tartózkodási időt és ezáltal a jobb tisztítási hatásfokot. Majd az eleveniszapos reaktortérből az elegyet állandó hozamot biztosító berendezésen (pl úszóbukó) át utóülepítőbe vezetjük, ahonnan a leülepedett eleveniszap egy részét a levegőztetett eleveniszapos reaktorba recirkuláltatjuk, az utóülepítőből az ülepített szennyvizet a mindenkori befolyó szennyvízhozamtól függetlenül, állandó hozammal vezetjük el. További előnyös hatást érünk el, ha az eleveniszapos reakt ortérből az elegyet úszobukóval ellátott változó vízszinttel üzemelő utóülepítőbe vezetjük. Egy további találmányi ismén' szerint a szennyvizet és a fölösiszapot az eleveniszapos reaktor elé kapcsolt változó vízszintte! üzemelő, úszobukóval ellátott előüicpí'őbe vezetjük és az előülepített szennyvizet az eleveniszapos reaktortérbe vezetjük, a nyers- és fölösiszap kevciékct önmagában ismert eljárással továbbkezeljük. A találmány szerinti eljárást az 1. ábra segítségével ismertetjük. Az 1. ábra a találmány szerinti eljárás egy lehetséges fogailatosítási módjának elvi vázlata. A szennyvíz mennyisége q^,-, = 30 m3/h és cjmax — = 40 m3/h, azaz a napi átlagot véve alapul a szennyvíz mennyisége Qmjn = 720 m3/d és Qmax ^ 960 m3/d között változik. A méretezésnél mértékadó mennyiség a 960 m3/d. Az 1 nyers szennyvizet a 11 előülepítőbe vezetjük, amelynek hasznos térfogata 40 m3, a 14 úszóbukóval q.nax = 40 iVi3/h szennyvízmennyiség esetén 1 óra, a 30 m3/h szennyvízmennyiség esetében pedig 1,5 ára tartózkodási időt biztosítjuk. Az 1* eíőülepített szennyvizet 2 levegőztető medencébe vezetjük, amelynek térfogata 240 m3 és a levegőztető medencében c^ax esetében 6 órás tartózkodási időt biztosítunk a 6 úszóbiikoval. míg éjszaka a qjnjn = 20 m3/h szennyvízmenynyiség esetében is elég a 6 órás tartózkodási idő, ezért fi úszóbukóval csak 180 m3 reaktorteret állítunk be, az elfolyó vízminőség nem romlik, hanem azonos a q^* elfolyó vizének minőségével. A vízszint által vezérelt 4 levegőbevitelt, amely q^j,, esetében 713 m3/h levegőmennyiséget, a cjjnax szennyvízhozamnál pedig 917 nr/h léghozamot biztosítunk, tehát qmjn hozamnál 204 m3/h légmennyiség bevitele fölöslegessé válna, ha 6 úszóbukóval nem biztosítanánk a 2 optimális reaktor térfogatot. Az 5 eleveniszap-szennyvíz elegyet a 7 utóülepítőbe vezetjük (V — 80 m3), ahonnan a 13 úszobukóval biztosítjuk 10 leülepített szennyvíz elvezetését. A 9 fölöselcveniszapoí ismert iszapkezelési eljárással tovább kezelhetjük, vagy 9' fölöseleveniszapot a 11 előülepítőbe vezetjük és a 12 nyers-fölöseleveniszap keveréket ismert módon tovább kezeljük, ugyanakkor a 2 levegőztető medencébe állandó 8 eleveniszap recirkulációt biztosítunk. A találmány szerinti eljárás előnyei:- az eljárás a mindenkori terheléshez igazodó hasznos reaktor térfogatot, illetve tartózkodási időt biztosít, így pl. a megnövekedett nappali terhelésnél hosszabb tar-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65