189069. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szennyvíziszap kezelésére
1 189 069 2 iszap biocönózisának fajlagos oxidációs aktivitása állandó endogén szintet nem ér el, ami az oxigénfelhasználás 4—6 mg 02/g/óra fajlagos sebességének felel meg. Az iszapban lévő fakultatív baktériumok fajlagos oxidációs aktivitását a baktériumok oxigénfelhasználási sebessége alapján becsüljük meg. A fajlagos oxidációs aktivitás állandó endogén nívójának elérését az exogén és endogén szubsztrátumoknak, azaz az anaerob módon erjesztett iszap könynyen oxidálódó részének az oxidációja határozza meg, amely anaerob feltételek mellett biokémiailag nem oxidálódott. Ezért az iszap további szellőztetése csak az iszapkezelés költségeinek növeléséhez vezet, anélkül, hogy az iszap vízleadó képességét és ülepedési képességét javítaná. A szennyvíziszap anaerob erjesztésének folyamata obiigát és fakultatív anaerob mikrooíganizmusokkal történik. A tulajdonképpeni erjesztést folyamat két lépcsőben megy végbe. Az első lépcsőben a fakultatív mikroorganizmusok az iszapban lévő bonyolult szerves anyagokat hidrolízissel és fermentativ felhasítással könnyen illékony zsírsavakká, alkohollá, szénsavakká, ammóniákká és hidrogénné bontják. A második lépcsőben az obiigát metánképző mikroorganizmusok az első lépcsőben kapott termékeket metánná, szénsavvá, kénsavvá és más gázokká alakítják. Az anaerob erjesztés folyamán az iszapban lévő szerves komponensek 30—40 %-a szétbomlik. Az oldatban azonban nagy mennyiségű kolloid részecskék maradnak az iszapból, továbbá az anaerob mikroorganizmusok életfolyamatainak termékei és bizonyos mennyiségű szerves anyag, amelyek az anaerob körülmények között nem oxidálódnak. Ez eredményezi az anaerob módon erjesztett iszap rossz ülepedési és szűrési tulajdonságait és az iszap tömörítéséhez sok időt igényel, annak víztelenítése előtt. Azonkívül ez az eljárási sorrend az anaerob erjesztésnél az iszaplében nagyon jelentős mennyiségű szennyeződést ad, különösen a lebegtetett hordalékra vonatkoztatva (KOI kémiai oxigénszükséglet, BŐI összes biológiai oxigénszükséglet), amely iszaplevet biológiai tisztítóberendezésekbe vezetünk, ami ezeknek a berendezéseknek a térfogatát ismét járulékosan növeli. Meg kell említenünk, hogy az anaerob módon erjesztett iszap bevezetése aerob körülmények közé gyakorlatilag azt eredményezi, hogy az anyagok fermentativ oxidációs ciklusát pillanatnyilag az anaerob oxidációs ciklusról aerob oxidációs ciklusra alakítjuk át, ami az anaerob módon erjesztett iszap biokémiai oxigénfelhasználásának nagy sebességében jelentkezik. Aerob körülmények között a fakultatív mikroorganizmusok által az anaerob módon erjesztett iszap anaerob körülmények között nem oxidált szerves komponenseinek oxidációja és a kolloid rendszer szétrombolása következik be, aminek következtében az iszap ülepedési tulajdonságai és vízleadó képessége, továbbá az iszaplé minősége javul. A szellőztetés alatt az iszapindex 40-50 ml/g-ra, az iszaplé KOI-ja 320-380 ml/g-ra, BOI-ja 40-60 mg/l-re csökken. Az iszap fajlagos szűrési ellenállása 500-600 -1010 cm/g. Meg kell említeni, hogy számos esetben az anaerob módon erjesztett iszap szellőztetését 0,1-3 nap alatt lehet elvégezni, amit az előderítő medencében keletkező iszap szerves összetétele határoz meg. Ha figyelembe vesszük azt a körülményt, hogy az anaerob módon erjesztett iszap szellőztetésekor a szerves anyagok egy része biokémiailag nem oxidálódik (amire az iszaplé BŐI értékének 40-60 mg/1 értéke utal) és az ugyancsak meghatározott részű kolloid komponensek miatt (amit az iszap 500— 600-1010 cm/g fajlagos szűrési ellenállási értéke jelez), célszerű, ha az iszapot tömörített eleveniszap hozzákeverésével aerob stabilizálásnak vetjük alá. Az aerob stabilizálás alatt az iszap szerves komponenseinek járulékos oxidációja következik be, miközben a kolloid részecskék elpusztulnak, ami a stabilizált iszap vízleadó képességének és az iszaplé minőségének javulását eredményezi. Az aerob stabilizálás folyamatát valamennyi exogén és endogén szubsztrátum biológiai oxidációjának befejezéséig folytatjuk, ami által lehetővé válik, hogy stabil iszapot nyerjünk, amely a szárításkor és tároláskor nem rohad és amelynek jó a vízleadó képessége. A stabilizált iszap szűrési ellenállása 20-40-1010 cm/g. A primer iszap egy egységének anaerob erjesztésekor 2-2,5-szer több gáz keletkezik, mint az eleveniszap egy egységének anaerob erjesztésekor. Ezért a legtöbb esetben az a legcélszerűbb, ha csak az előderítő medencében keletkező iszapot vetjük anaerob erjesztésnek alá. Megfelelő műszaki, gazdasági megokolás esetén azonban a tömörített eleveniszapot az előderítő medencéből jövő iszappal összekeverve, anaerob erjesztésnek lehet alávetni. Az aerob stabilizálás után a stabilizált iszapot, amelynek jó ülepedési tulajdonságai és jó vízleadó képessége van (iszapindex 40-50 ml/g, fajlagos szűrési ellenállás 20-30-1010 cm/g) és amelynél az iszaplé minősége jó (lebegtetett hordalék 10-15 mg/1, BOIö 15—20 mg/1), 95-97,5 %-os nedvességtartalomig tömörítjük, pl. gravitációs eljárással, 5-8 óra alatt, vagy lebegtető eljárással, majd ezután a víztelenítőhöz vezetjük. A tömörített, stabilizált iszapot mind száraz szennyvíziszap-szárító ágyban, mind pedig mechanikai víztelenítőberendezésekben, mint pl. vákuumszűrőben. szűrőprésekben vagy centrifugákban lehet vízteleníteni. Ha a stabilizált iszapot természetes úton víztelenítjük, szennyiszap-szárító ágyban, amelynek mesterséges feneke és abban dréncsövei vannak, a teljesítmény klimatikus tényezőjű területekre évenként 3-5 m3/rn2. A tömörített, stabilizált iszap vákuumszűrőkben és vákuumprésekben történő mechanikai víztelenítésekor a reakcióanyag-szükséglet FeClanál 1-2,5 %, CaO-nál 2-5 %. A száraz tömeg visszatartásának hatékonysága a tömörített stabilizált iszap centrifugálásakor 40- 50 %. A stabilizált iszap kicentrifugált része baktériumokból álló koncentrált biomasszát képez, amely-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
