198160. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés szerves szubsztrátumok anaerob kezelésére
3 198 160 4 őrzött folyamatok esetében pedig a inctáuképző baktériumok adott esetben el is pusztulhatnak. Lúgok hozzáadásával elvégzett pH korrekció segítségével a folyamat csak igen rövid ideig befolyásolható, alapvetően azonban ily módon nem változtatható. A két fokozatú berendezéseknél elvégzett kísérletek azt mutatták, hogy kedvezőbb eredményhez jutunk, ha a folyamat két fő fázisa — a savképzés és a metánképzés — egymástól különválasztott reaktorban zajlik le. Az ismert reaktor berendezések öt különböző csoportba oszthatók, az egyik a klasszikus reaktortípus, a következő az érintkezéses eljárással megvalósított reaktor, majd az anaerob szűrő, az iszapágyas reaktor és a Plug-Flow reaktor. A klasszikus reaktor kialakítása a következő: Ezek közé a reaktortípusok közé sorolhatók az ejtőtornyos reaktorok, amelyek a kommunális berendezéseknél anaerob módon végzik cl az iszapstabilizálást, valamint ezek közé a berendezések közé sorolhatók a kis biogáz berendezések, amelyek Kínában, Indiában, Tajvanon stb. működnek. Ezeknél a berendezéseknél a legnagyobb feladatot az jelenti, hogy megakadályozzák az iszaptakarónak a képződését, valamint a különböző lebegtetett hordalékoknak a felületen való összegyűlését, valamint megakadályozzák azt, hogy az újonnan bevezetett szubsztrátum egy rövidzár áramlásban haladjon át a berendezésen. Az újonnan kialakított megoldások a reaktoroknak a geometriájában jelentettek változást. A reaktoroknak az eredendően hengeres alakját lényegesen bonyolultabb tojásdad alakúvá alakították át annak érdekében, hogy az érzékenyebb tartományokban viszonylag kis felületeket kapjunk. Az iszap- és hordalékréteg kialakulásának megelőzésére, valamint a reaktor tartalmának optimális átkevcrésérc, és ezzel egyidejűleg az újonnan bevezetett szubsztrátum megfelelő keverésére a következő eljárásokat dolgozták ki a reaktorokhoz: — A gázt lándzsa-szerű elemeken keresztül bepréselve és keringettetve juttatják az erjesztőmasszába: a tartályban levő kcvcrőbcrendczés segítségévei például egy keverőcsiga segítségével állandóan keverésben tartják a tartályban levő anyagot. — Kiszorításos rendszerrel történő keringettetés. — Keringettetés a tartályon kívül elhelyezett szivatytyúrendszer segítségével. Az érintkezéses eljárás megvalósitására szolgáló reaktorok jellemzői a következők: Ezek a reaktorok elsősorban a szerves, főképpen pedig az oldott szubsztrátumoknak a szennyvízből való eltávolítására lettek kifejlesztve. Ezeket az aerob tisztítóberendezések alkalmazása során nyert tapasztalatok figyelembevételével alakították ki. A reaktor egy keverőtartályból, egy a kevcrőtartállyal integrált vagy attól külön elhelyezett ülepítőtartályból áll, ahol is az ülepítőtartályban az iszapot, a vizet és a keveréket egymástól különválasztják. Az ily módon megtisztított vizet egy kifolyóperemen keresztül vezetik el, és az iszapot pedig a tulajdonképpeni rcaktortérben levő biomassza növelésére használják oly módon, hogy visszavezetik a reaktorba. A visszavezetett iszap szárazanyag-tartalma csak kismértékben nagyobb, mint a reaktorban levő keveréknek a tartalma, jóllehet az eljárás során az anyag egy vákuumos gázmentesítő berendezésen is áthaladt vagy egy ülepítő teknőben lehűtésre került annak érdekében, hogy megakadályozzuk a további gázképződést, amely gázképződés az iszapnak a lerakódására hátrányos. A reaktorban igen kis mennyiségű aktív biomassza-tartalom jut egy térfogategységre, ami megint csak azt jelenti, hogy igen nagyméretű reaktorokra van szükség. További hátránya az említett rcaktortípusnak, hogy igen magas követelményeket támaszt a bevezetett szubsztrátummal szemben azért, hogy a folyamatot egyáltalán végre lehessen hajtani. Ha ugyanis például a bevezetett anyagban nagy mennyiségű leülepíthető szervetlen anyag található, akkor a reaktorban a kívánt szárazanyagtartalom beállítható lenne, de az aktiv biomassza aránya ennek ellenére csökkenne. Anaerob szűrők: Az a felismerés, hogy igen sok biotechnológiai folyamat csak akkor megy végbe sikeresen, ha a részt vevő organizmusoknak növekedésükhöz elegendő felület áll rendelkezésükre, vezetett az. organizmusoknak egy megfelelő hordozóanyagon történő mesterséges rögzítéséhez, amelyhez természetesen egy sor különböző hordozóanyagot és immobilizálási eljárást fejlesztettek ki. Az organizmusoknak a hordozóanyagon való rögzítése következtében igen sok esetben nagyon jól lehet a folyamat lezajlását stabilizálni. A megnövekedett átlagos teljesítmény is nagyrészt az aktív biomassza nagyobb részarányára vezethető vissza, ahol a biomasszának a részarányát a térfogategységhez viszonyítjuk. A későbbiekben megpróbálták azokat a tapasztalatokat, amelyeket a kommunális aerob szennyvíztcchtíikában az úti. csepegtető telepek alkalmazása során nyertek, és amelyek baktéiiumoknak hordozóanyagra való rögzítésére vonatkoznak, hasonló módon az anaerob folyamatoknál hasznosítani. A derítőberendezésekben a csepegtető telep legegyszerűbb alakja egy hengeres tartály, amely megfelelően porózus hordozóanyag-töltettel van ellátva, amelyre a mikroorganizmus flóra megtelepszik, és ahol fejlődik. A t sztítandó és a leülepíthető anyagoktól megszabaditott szennyvizet a töltőanyagon keresztül speciális permetezők segítségével permetezzük, majd a szennyvíz felülről lefelé állandóan áramolva átfolyik az organizmusok által képezett filmen. Alulról felfelé áramlik a levegő, mégpedig egy köztes téren keresztül, és a levegő gondoskodik a folyamat oxigénellát ísáról. Ha a szubsztrátum áramlását megfordítjuk, azaz alulról felfelé áramoltatjuk, akkor az összes közbeeső térrészt megtölti a szubsztrátum, ezáltal a légcirkuláció megszakad, és a légcirkulációval együtt kieső oxigénellátás következtében a csepegtető telep végül is egy anaerob szűrővé alakul át. A töltésre porózus kövek, kerámia-anyagok vagy speciális műanyag töltőanyagok alkalmazhatók. Egyetlen cél az, hogy minél nagyobb felületet kapjuk térfogategységenként. Egy a reaktor alsó része fölött elhelyezett csőrendszeren keresztül tönénik a szubsztrálumnak az elosztása a reaktor keresztmetszete mentén. A szubsztrátumnak az útja a reaktor alsó részén keresztül és az ott felfektetett töltőelemeken keresz5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
