196043. lajstromszámú szabadalom • Eljárás ecetsavat és furfurolt tart toxikus hatású szennyvizek anaerob és biológiai tisztítására
1 196.043 2 tisztítási folyamatot. A találmány szerinti eljárásban az anaerob reaktorban semleges, kb. 7-es pH érték fenntartása célszerű. Az eredeti szennyvíz pH-ja nagy savtartalma miatt 2-2£-ös értékű. Ezért semlegesítésére a biosz adalékanyag hozzáadása előtt célszerű mészhidrátot használni. A betáplálandó szennvíz pH-ját elegendő mintegy 5,5-ös értéxig semlegesíteni. A reaktorban az átlagos pH= 7 értéket az elfolyó tisztított szennyvíz egy részének iecirkuláltatásával oldjuk meg, a semlegesítő vegyszerszükséglet csökkentésével. A recirkuláltatás további előnye, hogy a nagy ecetsavtartalom önmagában is toxikus, ill. a folyamatot gátló hatását megszünteti. Az elfolyó víz 1 kg/m3 alatt tartható savtartalmával mintegy hígítjuk a befolyó szennyvizet. Ezzel a reaktorba táplált keverék savtartalma a kritikusnak tekintett 4 kg/m3 alá csökkenthető. Az ecetsav anaerob bontásából keletkező biogáz metántartalma nagyobb az ebnéletileg számítható 50%-nál, mivel a kalcium-acetátból eltávolított acetát lehetőséget ad a keletkezett C02 jelentős részének kalcium-karbonátként történő megkötésére. A találmáyn szerinti eljárásban előnyösen felhasználható további viosz anyagok : — Kommunális szennyvíztisztítókban nagy menynyiségben keletkező fölös eleveniszap, vagy ennek a trágyához hasonló anaerob savanyítása során nyert, már részben feltárt illó szerves savtartalmú terméke. Ennek KOI/N/P aránya jellegzetesen 70/6/1 értékű. Ennek alapján a szennyvízhez mintegy 1: 25 tömegarányú hozzákeverése biztosítja legjobban a folyamat N és P tápanyagszükségletét. Az cleveniszap részben vagy egészben szánnazhat az anaerob tisztítást követő aerob biológiai utókezelés fölösiszaptermeléséből. — Szeszgyártás során a rektifikáció fenéktermékeként képződő moslék. Ennek külön előnyös tulajdonsága, hogy az erjesztés során elszaporodott élesztők révén biosz anyagokban, fehérjékben gazdag termék, amelynek KOl-ban megadott szervesanyagtartalma a feldolgozott nyersanyag és technológia függvényében 10 és 100 kg/m3 közötti érték. Adagolása a szennyvízhez mért 1 ;4 — 1 :40 arányban célszerű. — A tejiparban a sajt-, ill. túrógyártásból származó savó, melynek KOI értéke 60 és 120 kg/m3 között változiK. szárazanyag-tartalmának háromnegyed részét laktóz és tejsav, egynegyed részét fehérje teszi ki. Szennyvízhez keverése 1: 20- 1: 200 arányban célszerű. A trágya és eleveniszap anaerob elősavanyítás után a másik két anyag eredeti állapotában is jelentős szerves sav tartalmú, alacsony pH értékű. A találmány szerinti eljárás indításakor a reaktort célszerűen aktív metanogén mikroílórában dús rothasztott eleveniszappal oltjuk. A mikroflórának a bontandó szuosztrátumhoz történő adaptálását két fo .ozatban végezzük. Először csak az adalékanyagot tápláljuk be, majd hosszabb, célszerűen 1—2 hónapos időszak alatt növeljük a szennyvíz betáplálási sebességét, és csökkentjük az adalék anyag-szennyvíz betáplálási tömegarányát a fentebb ismertetett 1000/7/1-es KOl/N/P arány eléréséig. A találmány szerinti eljárás legfontosabb előnye, hogy lehetővé teszi a mikróbákra toxikus hatású furfurolt tartalmazó szennyvíz előnyös, éghető biogázt termelő anaerob biológiai tisztítását. A mérgező hatás semlegesítésére biológiailag lebomló komponenseket tartalmazó, tehát másodlagos szennyezést nem, vagy csak kismértékben okozó adalékanyagot használunk. A felsorolt an^ok hulladékként jelentkező, önmagukban környezetszennyező hatású értéktelen vagy igen olcsó melléktermékek. A reaktorból távozó tisztított víz recirkuláltatásával fokozott védelmet nyiflt a szennyvíz káros hatású nagy savkoncentrációjával szemben, ugyanakkor csökken a szennyvíz semlegesítésére használt lúgos vegyszer felhasználandó mennyisége. A találmány szerinti eljárást az alábbi példákkal részletesebben ismertetjük. 1. példa 1 m3-es gömbalakú, hcszigetelt szennyvíztisztító reaktorban 0,7 m3 fürfurolgyári, 80-90 °C-os szennyvizet kezelünk, melynek ecetsavtartalma 25 kg/m , furfuroltartalm’a 1,2 kg/m3, KOI-ja 19 kg/m3, prl-ja 2,2. A szennyvizet m3 -énként 12 kg mészhidráttal 5 5 pH-ra semlegesítjük a betáplálás előtt. Ezután a reaktorba beadagolunk 0,1 m3 30 kg/m3 szárazanyagtartalmú rothasztott eleveniszapot mely kommunális szennyvíztisztítótelepről származik. Egy másik, 35 C-ra szabályozott hőfokú reaktorban anaerob savanyításnak vetünk alá 3 5 napon át 0,1 m3 45 kg/m3 szárazanyagtartalmu sertés hígtrágyát, amelynek szerves savtartalma ezalatt Ip kg/m -re növekszik. A szenny víztisztító reaktor hőmérséklete külön melegítés nélkül a termofil mikroorganizmusok optimális hőmérsékletére: 50 °C-ra áll be. A betáplálási sebességet olyan kicsire választjuk, hogy a távozó tisztított szennyvíz szerves savtartalma 1 kg/m3 alatt legyen. A recirkulációs arányt induláskor 60-as értékre állítjuk be, és folytonosan csökkentjük 8-as értékig. (Recirkulációs arány az elfolyó szennyvízből visszavezetett térfogatáraim és a befolyó adalékok szennyvízáram hányadosa.) A reaktor a névleges teljesítményét 2,5 hónap alatt éri el. Ekkor a szennyvíz tartózkodási ideje 2,1 nap, a gáztermelés 3 2 gáz)m3 reaktortérfogat-nap. A gáz 75% metánt és 25% szén-dioxidot tartalmaz. Az elfolyó szennyvízben a szerves savak koncentrációja 0 9 kg/m3 (gázkromatográfiásán mérve), furfurolt csak nyomokban tartalmaz, KOI értéke 1,8 kg/m3. 2. példa Az 1. példában jelzett összetételű furfurolgyári szennyvizet kezelünk az előbbivel azonos kivitelben, azzal a különbséggel, hogy a szennyvíztisztító reaktorba 45 kg/m3 szárazanyagtartalmű szeszgyári desztillációs maradékot (moslékot) és 25 kg/m3 szárazanyagtartalmú hjgsertéstrágya keveréket adagolunk, amit előzetesen 35 °C-os lendszerben anaerob fermentálással savanyítottunk meg pH 5,5 értékre. A szennyvíztisztító reaktor 55 °C-on üzemel A recirkuláció módja az 1. példával azonos, azzal a különbséggel, hogy a szennyvizet mészhidrát helyett NaOtíval semlegesítjük pH 6,5 értékre. A távozó tisztított szennyvíz furfurolt nem tartalmaz, KOI értéke 1 6 kg/m. 3. példa Mindenben a 2. példa szerinti módon járunk el, azzal az eltéréssel, hogy a furfurolgyári szennyvíz-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
