189860. lajstromszámú szabadalom • Eljárás iszapok és/vagy szerves anyagok víztelenítésére
1 189.860 2 A találmány eljárás iszapok és/vagy szerves anyagok, különösen kommunális szennyvíziszapok víztelenítésére préseléssel és/vagy centrifugálással. Ismeretes a víztelenítésnek az a módja, hogy az iszapot besűrítik. Ismeretes továbbá, hogy az ezutáni préselés víztelenítési teljesítményét úgy növelik, hogy az iszapot pelyhesítik. A mechanikus víztelenítést eddig szokás szerint szalagos vagy kamrás szürőpréssel vagy centrifugával végezték, amellyel a víztelenítendő iszap fajtájától függően többé-kevésbé jó víztelenítési teljesítményt értek el. Az ilyen préselés víztelenítési teljesítményének növelésére már olyan javaslat is született, hogy a pelyhesítési körülményeket a szemcsenagyság növekedésének megfelelő időtartam megválasztásával az utána következő víztelenítő időtartam megválasztásával az utána következő vízelenítő géphez hangolják. Ugyancsak ismert, hogy az iszapot a következő mechanikus víztelenítéshez nem-víztelenített állapotban termikusán kondicionálják, amelynek során leginkább gőzt préselnek a híg iszapba. Az iszapok ilyen termikus kondicionálásánál ügyeltek azonban arra, hogy a bepréselt gőz ne okozza a szerves anyagok lényeges bomlását, mivel az oldható szerves vegyületek keletkezése további szennyvízterhelést okozna. A termikus kezelésnek ennél az ismert eljárásnál az volt csupán a célja, hogy megváltoztassa a kolloidszerkezetet és ezzel a hártyavíz és a kapillárisvíz gyorsabb leadását érjék el. Az ilyen víztelenítési eljárásokkal már jó eredményeket értek el a préslepény szárazanyagtartalmát illetően. Nem voltak tekintettel azonban a gyakori, például a szennyvíziszapban fellelhető mérgező szennyező anyagokra, különösen a nehézfém szennyeződésekre, amelyek a talajjavító anyagkénti hasznosításkor, illetve eladáskor káros következményekkel járnak. A találmányunk célja olyan eljárás iszapok és/vagy szerves anyagok víztelenítésére, amellyel a nehézfémek nagy mennyiségét lehet egyszerű eszközökkel és túl nagy energiaigény nélkül leválasztani. A találmányunk azon a felismerésen alapul, hogy megfelelő mértékben elővíztelenített iszap már viszonylag kis mennyiségű telített gőzzel rendkívül gazdaságos módon elegendően magas hőmérsékletre hevíthető, amely az iszap legalább részbeni hidrolízisét és ezzel együtt bomlását eredményezi. A centrifugába kerülő iszapok elővíztelenítésc azzal az előnnyel is jár, hogy a víztartalmat nem kell pótlólagosan felmeiegíteni, így a viszonylag nagy hőmérsékletek eléréséhez szükséges energiafelhasználás lényegesen kisebb. A találmány tehát eljárás iszapok és/vagy szerves anyagok, különösen kommunális szennyvíziszapok víztelenítésére, préseléssel és/vagy centrifugálással, amelynek során elővíztelenítést célzó besűrítéssel, pelyl csítéssel, préseléssel az iszap szárazanyag tartalmát legalább 10%-ra, előnyösen legalább 15%-ra hozzuk, ezután az iszapot miután adott esetben a pH-értéket pH 7-re beállítottuk 14 bar, előnyösen 3-30 bar nyomáson telített gőzzel kezelve centrifugáljuk, és legalább részben hidrolizáljuk és sterilizáljuk,imajd a lehűtött ccntrifugátumot, beleértve a kodenzátumol, adott esetben tápanyagok adagolása után és nehézfémek leválasztása alatt biológiailag kezeljük, végül egy újabb szilárdanyag leválasztás, előnyösen pelyhesítés és besűrítés után megmaradó folyékony fázist kivezetjük és/vagy visszavezetjük a tisztítóberendezésbe. A találmány szerinti eljárás egyik előnyös foganatosítás! módja soán legalább 20—30% szárazanyagtartalmú iszapot vezetünk a centrifugába. A találmány szerinti eljárás egy másik előnyös foganatosítási módjánál a kommunális szennyvíziszap feldolgozásához 2—10 bar nyomású telített gőzt használunk. A találmány szerinti eljárás egy harmadik előnyös foganatosítást módjánál a telített gőzös kezeléssel az iszapot 100 °C fölé hevítjük és szerves savak felszabadítása közben legalább részben termikusán átalakítjuk. A találmány szerinti eljárás egy további előnyös foganatosítási módjánál az iszapot a telített gőzzel legalább 150 °C-ra hevítjük. Végül a találmány szerinti eljárás egyik előnyös foganatosíts si módja az is, amelynek során a derítőiszap szerves anyagát 15 40 bar, előnyösen 20-30 bar nyomású telített gőzben teljes hidrolízisnek vetjük alá. A találmány részletezőben a következőkben néhány példa kapcsán ismerhető meg. A találmány szerinti iszapkezelésnél rendszerint úgy járunk el, hogy a szennyvíztisztítóból a derítőiszapot először besűrítésnek vetjük alá, majd 2 és 5% közötti szárazanyagtartalom elérésekor pelyhesítjük. Ezután préseléssel például szalagprésben minden további nélkül 25 és 30% közötti szárazanyagtartalom érhető el. A besűrítésből keletkező dekantál folyadék, ill. a filtrátum, valamint a fröccsvíz a szalaprésből visszavezethető a tisztítóberendezésbe. A kb. 25% szárazanyagtartalmú, maximálisan elővíztelenített lepény ezután a centrifugába kerül. A nyomásai!óan lezárható centrifugába telített gőzt vezetünk. A centrifugában lejátszódó hidrolízisnek és részbeni sterilizációnak a feltételei a megfelelő tartózkodási idővel a telített gőz nyomásával, - amelyből a gőz megfelelő hőmérséklete adódik - állíthatók be. Egy sor kísérlet során analizáltuk a hőkezelés kihatását a centrifugálás és telített gőz egyidejű alkalmazásakor, és azt tapasztaltuk, hogy például egy 20,7%-os szárazanyagtartalmú iszappogácsából kiindulva — telített gőz alkalmazásakor — ]27°C-oshőmérsékleten és megfelelő telített gőznyomáson a szárazanyagtartalom 1 g-jára számítva 196 mg kémiai oxígénigény, míg 202±5 °C-os hőmérsékleten 532,6 mg kémiai oxigénjgény adódik. (Ez telített gőzös kezelés nélkül csak centrifugálással 5,1 nig-ra adódik.) Ezekből az összehasonlító adatokból látható, hogy a biológiailag lebontható anyagoknak lényegesen nagyobb része kerül át a koncentrátumba és ilymódon biológiai feldolgozásra. Ez azt jelenti, hogy 127°C-os hőmérséklet alkalmazása esetén a szervesanyagtarta lom 28—30%-a kerül át koncentrátumba. míg 202±5 °C-on ez a rész 60% fölé, akár 62—65%-ig is emelkedhet. Ezzel szemben, ha a víztelenítést az említett hőmérsékleten telített gőz alkalmazása nélkül végezzük, a szerves anyagoknak a vizes fázisban található része kb. 1% nagyságrendű. Az összehasonlító példák azt is megmutatták, hogy a hőmérséklet növekedésével erősebb a kilúgozás. A növekvő hőmérsékleten bekövetkező, legalább részbeni hidrolízissel egyidejűleg nagyobb mennyiségű vízben oldódó szerves alkotórész keletkezik, amely a koncentrátumba átvezethető. A nehézfémeknek ebben akgncentrátumbanvíló jelenlétét, összehasonlítva 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
