196344. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés szervesanyag tartalmú folyékony anyagok, főleghulladékok, különösen híigtrágya és szennyvíziszap kezelésére
9 196 344 10 és ezzel meggátolja a filcescdésrc hajlamos anyagok kiülepedését. Kedvező tényező továbbá, hogy a beszűkített v2 folyadékfelszínen kibuborékoló gáz igyekszik a felúszásra hajlamos anyagokat nedvesíteni, ami kedvezően befolyásolja azok biológiai lebontását. Az 1. ábrán látható, hogy a v, és v2 folyadékszintek között Ah különbség van, vagyis a II reaktortérben alacsonyabb a folyadékszint, mint az I reaktortérben, míg a II reaktortér v4 folyadékszintje a p? gáznyomással egyensúlyt tartó h, értékkel alacsonyabb, mint a v2 folyadékszint, ami egyrészt kedvező feltételt teremt annak a találmány egyik fontos alapelvének a következetes betartásához, miszerint a szomszédos reaktorterek között a folyadék csak áíbukással közlekedhet, másrészt elősegíti a felúszásra hajlamos anyagok lefölözését és állandó nedvesen tartását. A A, > Ah. így a betáplált folyadék a 21 bukóéi megfelelő beállításával képes a rendszerben végighaladni. A termelődött metángáz a 34 gáztérből a 26 gázelvételi csonkon távolítható el, és energiahordozóként hasznosítható. A III reaktortér legfontosabb funkciója, hogy a bele kerülő folyadékmennyiség számára ahhoz elegendő legyen a tartózkodási idő, hogy az ott uralkodó - a 28 fűtőszerkezet segítségével biztosított - 55 °C-os hőmérsékleten a patogén (fertőző) baktériumok biztonságosan elpusztuljanak. A találmány szerinti berendezés igen előnyös ismérve, hogy míg a hagyományos termofil (50—55 °C) erjesztőberendezéseknél ilyen belső hőmérsékletnél kell a falon kiáramló hőveszteségeket megakadályozni, a találmányunk szerint a falon átáramló hő a II reaktortérben levő folyadéknak átadódva hasznosul, és az energiatakarékos üzemeltetést elősegíti all homogenizáló műtárgyban már elhelyezkedő 20 hőcserélő. A III reaktortér optimálisan 55 °C hőmérsékletű termofil zónája kedvező módon elősegíti, hogy a 40 reaktorból kilépő folyadék minden anerob úton lebontható szerves anyagától és fertőző élősködőitől megszabadulva a 19 kivezetőcsövön, a 23 kilépőkamrán és a 22 elvezetőcsatornán keresztül visszajusson a környezet természetes körforgásába, illetve lehetővé válik a sterilizált kierjesztett anyagot bármely időszakban a mezőgazdaságban hasznosítani. Amint a fent leírtakból nyilvánvaló, a betáplált folyadék a reaktor középpontja felé csak és kizárólag az egyes reaktortereket koncentrikusan elválasztó falak, illetve szerkezetek felső élén bekövetkező átbukással közlekedhet, és — amint ezt a fentiekben már részleteztük — a biológiailag is elkülönített I és II reaktortereket elválasztó 4 válaszfal felső vége tartományában kiképzett 7 nyelőtölcsérekben az I reaktortérből a 11 reaktortérbe átömlő folyadék és az 1 reaktortérben keletkező gáz intenzív keveredése is megtörténik. Az I—III reaktorterek az.y függőleges geometriai középtengelytől kifelé haladva nemcsak biológiailag, hanem hidraulikailag is el vannak választva egymástól. A berendezésbe táplált folyadék szervesanyag-részecskéi arra kényszerülnek, hogy olyan, a válaszfalakkal definiált áramlási labirintuspályán haladjanak végig, amely a 12 aprítószivattyútól a 19 kivezetőcsőnek a III reaktortérből kitorkolló nyílása felé irányul Ezért bármely reaktortér tetszés szerint kiválasztott áramlási keresztmetszete egyben jellemző az addig lejátszódott biológiai folyamat pillanatnyi állapotára is. Az y geometriai középtengely felé irányuló áramlás kialakulásában a folyadékszintek csökkenésén kívül (v4 < v2 < v,, lásd az 1. ábrát) fontos szerepet játszik az elmondottak szerint az erjedés során képződő gáz is; a gáznyomás a 24, 25 feszmérők segítségével mindig kontrollálható. Az I és II reaktortereket (fázistereket) elválasztó 4 válaszfal alsó részén elhelyezett, gyűrű alakban végighúzódó szabályozható teljesítményű 27 fűtőszerkezet mindkét reaktortér számára biztosítja a mezofil erjesztéshez, illetve bontáshoz szükséges optimális 32-35 ’C hőmérsékletet, miközben a hőátadás révén az I és II reaktorterekben termocirkuláció alakul ki. Az I reaktortérben a betáplált folyékony szerves hulladék alacsonyabb hőmérsékletével és tömegével arányos hőelvonás mindig érvényesül, ennek ellenére a tömegarányok, illetve az: azokkal hordozott hőmenynyiség kiegyenlítő hatása olyan nagy, hogy a hőmérséklet mindig eléri a termofil zónára jellemző 32 °C körüli értéket. Az egyes reaktorterekben bekövetkező termocirkuláció miatt, továbbá annak következtében, hogy az egyes terekből csak felső átbukással távozhat a folyadék, az következik, hogy a fogadó reaktortér hőmérséklete mindig magasabb. Amint a korábban elmondottakból nyilvánvaló, és a hőmérséklet-értékek feltüntetésével ezt az 1. ábrán is érzékeltettük, az I és II reaktorterekben tevékenykedő mikroorganizmusok számára gyakorlatilag azonos hőmérsékletű, mintegy 32 °C-os közeget biztosítunk, ennek ellenére biológiailag az I és II terekben egymástól jól elkülöníthető tevékenység, illetve folyamat megy végbe: az I reaktortérben - az ún. savas vagy hidrolízises fázisban — főleg & hidrogént előállító baktériumok tevékenysége jellemző, a II reaktortérben pedig a metanogén baktériumok tevékenysége a meghatározó. Igen előnyös tényező, hogy az elválasztott terekben a faunák (mikroorganizmusok) egymás tevékenységét nem zavarják. További előnyt jelent — korábban már erre is utaltunk -, hogy az I reaktortérben keletkező, túlnyomórészt hidrogéngáz csak a II reaktortér aljába nyúló 8 ejtőcsöveken át képes a 35 gáztérből távozni, ami azt jelenti, hogy az ott kilépő gázp■, ■ 2 h0 • yvíz + Pz nyomású legyen. Ehhez a fizikai tényhez az a biológiailag fontos effektus kapcsolódik, hogy a II reaktortérben tevékenykedő metanogén baktériumok számára az átjutó hidrogéngáz táplálékul szolgált, ugyanakkor a h0 ■ y parciális nyomás fokozatos csökkenése révén felszabaduló gázrészecskék valósággal pezsgésbe hozzák a folyadéktömeget, ami nagymértékben hozzájárul az ott levő metanogén baktériumok tevékenységének intenzifikálásához. A találmány előnye, hogy minimális helyigényű, és kedvező beruházási költségráfordítást igénylő létesítménnyel, igen gazdaságos, energiatakarékos üzemeltetéssel anaerob úton hatékony szervesanyag-lebontást biztosít. Az energiamegtakarítás forrása — különösen a reaktor terepszint alá telepítése esetén - egyrészt az ismert, hasonló célú berendezésekhez viszonyítva kedvezőbb hőgazdálkodá:.', másrészt az a tény, hogy az erjesztésre szánt nyers folyadék bevezetése kevesebb mechanikai (szivattyúzási) munkát igényel. A reaktorból távozó maradék anyag steril, így a környezetet nem szennyezi, és azonnali mezőgazdasági hasznosításának nincs akadálya. A találmány természetesen nem korlátozódik a fen-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 6
