193621. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kőolajtartalmú hulladékok ártalmatlanítására aktív deponálással
193621 két tartalmazó olajos hulladékkal intenzíven elkeverjük, a keverék nedvességtartalmát 50-65 tömeg%-ra, kőolajtartalmát legfeljebb 5 tömeg%-ra állítjuk be, majd a kommunális szemét tárolásánál szokásos földdel borított deponáfokba (kazettákba) helyezzük és adott esetben a keletkezett biogázt kinyerjük. Felismertük azt, hogy ha az olajos hulladékot háztartási szilárd hulladékkal összekeverve együttesen deponáljuk, akkor az olajos hulladék olajtartalma — a keverék sajátos és kedvező fizikai, biokémiai, mikrobiológiai tulajdonságai folytán — a kommunális hulladék lebontásához hasonló módon és feltehetően azonos biokémiai mechanizmus szerint biogázig bomlik le. A felismerés a következő összefüggésekből vezethető le: 1) A kommunális szilárd hulladék jelentős olajadszorpciós kapacitással rendelkezik. A keverék olajtartalmának kb. 50 g/kg értékre való beállítása esetén az olajos hulladékból esetlegesen kijutó olaj olyan adszorpciós erővel kötődik a szemét felületén, hogy a deszorpció sebessége kisebb, mint a lebomlás sebessége. 2) A különböző technológiákból származó olajos hulladékok eltérő, de magas számban ( 103-1010 csíra/g) tartalmaznak szénhidrogénbontásra képes mikroorganizmusokat. A kommunális hulladék 10-1010 csíra/g nagyságrendű mikroflórájában számottevő mennyiségben vannak jelen olajbontásra képes mikrobaíajok (Pseudomonas, Flavobakterium és Asthromabakter baktérium, Candida élesztőgomba, Aspergillus, Fusarium, Pénicillium ^penészgomba fajok). A magas csíraszám és a több lépésben végbemenő lebontás szempontjából kedvező összetételű vegyes mikroflóra jelentős sebességű olajbontást eredményez. 3) A kommunális szilárd hulladék felhasználásával a magas csíraszámhoz szükséges megfelelő mennyiségű és összetételű tápanyagforrás biztosított. A jellegéből adódó rendkívüli heterogenitása miatt megtalálhatók benne a szükséges makroelemek (C, N, O, P), mégpedig megközelítően kedvező elemi összetételben (a C/N arány 20-40 között változik), illetve az energiabiztosító (szénhidrátok, lipidek) és az esszenciális vegyületek (fehérjék, vitamin jellegű vegyületek), valamint valamennyi fontos mikro- és nyomelem. A kommunális hulladék nedvességtartalma évszaktól, származási helyétől függően változik, általában 45-50 %. A kommunális és olajtartalmú hulladékok találmány szerinti együttes kezelése esetén az optimálishoz közeli, 55-65 % nedvességtartalom biztosítható. 4) Az olajos hulladék anaerob lebomlása három fázisban játszódik le. a) Részleges anaerob körülmények közötti bekövetkező enzimatikus oxidáció, amelyben kezdetben aerob, majd az oxigén csökkené3 sével fakultatív anaerob, savtermelő baktériumok vesznek részt. r—CH2—CH3 ————----*R-CH2-COOH+ °acrob baktériumok ri_cOOH+Rij—cooh+ch4 savtermelő b) Egyes anaerob acetogén baktériumok az első szakaszban keletkezett vegyületeket ecetsavvá és hidrogénné alakítják. R— COOH Rn—COOH+H20—22SS4 CHj—COOH+HL * baktériumok * c) Egyes anaerob metántermelő baktériumok az ecetsavat metánná bontják és a speciális metántermelő baktériumok (Methariococcus, Methanobactérium és a Meíhanosorcina) ezenkívül a hidrogén szén-dioxid reakcióban is résztvesznek CH3—COOH—>CH4+C02 co2+h2-^»ch4+h2o Az olajtartalmú hulladékok háztartási szilárd hulladékkal együttesen történő deponálása esetén a fenti bomlási mechanizmus környezeti feltételei biztosítottak. A keverék elhelyezése után kb. 15-25 nap időtartamban — a kommunális hulladék fizikai tulajdonságai (laza, darabos szerkezet) miatt — a kezdeti aerob szakasz, majd a földtakarás következtében a fakultatív, anaerob körülmény biztosított. 5) Az egységes technológia kidolgozása szempontjából jelentős megállapítás, hogy a különböző olajszármazékok, így a fehéráruk, orsó-, gép- és motorolaj frakciók lebomlási sebessége a teljes lebomlási időtartamra vonatkoztatva gyakorlatilag azonos. Az olajos hulladékok szénhidrogén tartalmának lebomlási sebessége 70 g/kg induló olajtartalomig csak kis mértékben változik. 6) A kommunális szilárd olajos hulladék keverék kedvező mikrobiológiai lebontási tulajdonsága (megnövekedett biodegradációs sebesség) miatt a háztartási hulladék deponiákban végbemenő biogázt eredményező spontán lebomlása időben gyorsítható, így a kinyerés gazdaságosabbá válik. A találmány szerinti eljárásban minden olyan olajos hulladék alkalmazható, amely kőolaj- és/vagy kőolajfeldolgozás termékeit tartalmazza legfeljebb 50 tömeg% mennyiségben és nem tartalmaz a mikrobiológiai folyamatokra toxikus adalékanyagokat. Az eljárást az űri. rendezett lerakással művelt kommunális hulladéklerakó helyen, egyéb hulladék lerakásától elkülönített területen lehet alkalmazni. A csurgalékvíz esetleges vízszennyező hatásának kizárása érdekében az olajos hulladék bekeverését és deponálását legalább 5 méter vastagságban korábban lerakott, 500- -700 kg/m3 halmazsürűségre tömörített, 30- -60 cm vastagságban földborítással ellátott 4 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
