188748. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szennyvíz tisztítására adszorpciós lépcsőt tartalmazó berendezésekben
1 188 74» 2 oka annak is, hogy a találmány szerinti eljárásban az adszorpciós lépcsőben működő eleveniszap nagyobb szervesanyag-tartalmú a szokásos eleveniszapoknál. Összegezve megállapítható, hogy ez a baktériumiszap kitűnik magas fiziológiás aktivitásával. Ennek eredményeképpen az adszorpciós lépcsőben a nyers szennyvíz rövid kezelési idő alatt olyan sajátos szubsztrátummá alakul, melyben a következú biológiai tisztítási lépcsőben lényegesen jobb hatás érhető el a szokásosnál. Az elvégzett vizsgálatok azt mutatják, hogy a találmány szerinti eljárás alkalmazása esetén egyrészt az eleveniszap grammnyi szárazanyagtartalmára számítva többszörösen nagyobb számú, ugyanakkor kevesebb fajta mikroorganizmus van jelen. Abból indulhatunk ki, hogy a találmány szerint alkalmazott prokariolák 4 fölötti pH-tai lományban minden további nélkül életben maradnak, ez már jelentős stabilitás-javulást eredményez pH-lökések esetében, éspedig mind savas, mind lúgos közegben. Ezen túl a prokarioták között vannak olyan fajták vagy mutánsok, melyek ezt a tartományt bővíteni képesek, vagyis képesek arra, hogy szélsőséges határkörülmények között is, méghozzá a tiszta tenyészet és a kevert tenyészet közötti nagy variabilitással működjenek. A prokarioták, különösképpen a protociták és a bélbaktériumok igen gyorsan szaporodnak. Optimális életkörülményeik mellett — melyek az adszorpciós lépcsőben a biomassza kiegészítés mennyiségével állíthatók be - körülbelül egy óra a szaporodási ciklus, ennek következtében igen komoly szelekció mehet végbe, igy a mikroorganizmusok a rövid időközönként változó életkörülményekhez alkalmazkodni képesek Az alkalmazkodás néhány órán belül többször is bekövetkezhet. Az alkalmazkodási képesség a nem specifikus szerkezetű és rövid osztódási idejű sejtek kis méretének köszönhető. Mivel egyrészt a prokarioták teljes genetikai információját egyetlen kromoszómaszál tartalmazza, másrészt az egyes prokarioták rendkívül kicsik, kettéhasadássa! a baktériumsejt gyors osztódása lehetséges. Különösen előnyös az a tény, hogy kis méretük miatt a prokarioták felülete körülbelül 10-szer nagyobb, mint az azonos tömegű eukariotáké. Mivel az anyagcsere a felületen keresztül folyik, megfelelő, többnyire valamely nyákos anyagba beágyazva nagyon gyors anyagcsere és táplálékfelhalmozási kapacitás érhető el. A találmány azon a tényen alapszik, hogy a melegvérűek béltraktusának bélflórája többek között prokariotákbóí áll, mégpedig jelentős részben az Euterobacteriaceae családba tartozókból. Ezek az euterobaktériumok fakultatív anaerobok, így légzéssel (aerob módon) és erjedéssel (anaerob módon) is energiához juthatnak. A találmány szerinti eljárás értelmében a tisztítóberendezésbe befolyó szennyvíz mindig tartalmaz ilyen prokariotákat. A székletnek körülbelül harmada ilyen baktériumtömegbői áll, körülbelül 10n protocitát tartalmaz grammonként. Ezt vezetjük a találmány szerint biomassza kiegészítésképpen folyamatosan az adszorpciós lépcsőbe az eljárás stabilitásának fokozására. Ha a találmány szerint az adszorpciós lépcső előtt sem derítést, sem előderítést nem végzünk, az oda bevezetett baktériumtömegnek körülbelül harmada még teljesen aktív. Az eljárás stabilitásában elért javulás a prokarioták nagy variabilitásának, ezen őélbaktériumok vagy prokarioták adszorpciós lépcsőben való kifejlődésének köszönhető, az alkalmazkodási kényszer folytán létrejövő szelekció, az állandó mutáció folyománya. Megfelelő statisztikai vizsgálatok arra az eredményre vezetnek, hogy a találmány szerinti eljárás alkalmazásakor pH- lökések, só- és toxikusanyag-koncentráció lökések fellépése után igen rövid időn belül ismét életképes, ellenálló protociták tenyésznek ki, és képesek résztvenni a tisztítási folyamatban. A találmány szerinti eljárásban ezt a tulajdonságot használjuk ki az adszorpciós eljárással működő szennyvíztisztító berendezések stabilitásának biztosítására. A klasszikus módon, levegőztetett homokszűrővel működő szennyvíztisztító berendezések, különösképpen a találmány figyelembevételével újonnan épültek levegőztetett homokszűrői a találmány szeritíti eljárással üzemeltethetők. Az A-lépcső oxigénnek, illetve oxigénnel dúsított levegővel is üzemeltethető akár nyitott rendszerű, akár zárt fermentor. A találmány értelmében a második biológiai lépcső tetszés szerint képezhető ki és rendezhető el. Lehel például medence vagy csepegtetőtest. A lalálmány oltalmi körébe esik az az eljárás is, melynek során a második biológiai lépcsőhöz még további lépcsőket kapcsolunk. Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás szennyvíz tisztítására többlépcsős, különösképpen kétlépcsős eleveniszapos eljárással, ahol az első eleveniszapos lépcsőt legalább 2 kg BOIj/kg szárazanyag, nap iszapterheléssel adszorpciós lépcsőként aerob vagy fakultatív anaerob lépcső biocönózisát az utána kapcsolt eleveniszapos lépcsőkétől elválasztjuk, azzal jellemezve, hogy az adszorpciós lépcsőt működő biomasszaként prokariotákkal működtetjük, és hogy az adszorpciós lépcsőbe folyamatosan bevezetett biomassza kiegészítéseként a szennyvízzel térfogategységenként az adszorpciós lépcső térfogategységében működő biomasszának legalább 1 súly%-át kitevő prokariota mennyiséget viszünk be. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a biomassza kiegészítést az adszorpciós lépcsőbe az előzetes tisztítás nélkül bevezetett szennyvízzel visszük be. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy kommunális szennyvíz tisztítása során 5-15 súly % biomassza kiegészítést viszünk be. 4. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy prokariotákat is tartalmazó ipari szennyvíz tisztítása során 1 — 5 súly % biomassza kiegészítést viszünk be. 5. Az 1 -4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás azzal jellemezve, hogy az adszorpciós lépcsőben legalább 500 millió prokariota/cm3 átlagos tenyészetsűrűséget tartunk fenn. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Ábra nélkül 3
