201280. lajstromszámú szabadalom • Berendezés szerves szennyeződést tartalmazó szennyvíz biológiai tisztítására
HU 201280 A A találmány szerves szennyeződést tartalmazó szennyvíz biológiai tisztítására szolgáló berendezésre vonatkozik. Közismert, hogy a települési szennyvizek, valamint számos ipari szennyvíz oldott szervesanyag - szennyezettsége igen nagy, tisztítás nélküli szabadba engedésük veszélyezteti az emberi környezetet, a felszíni vizek élővilágát, ezért a szennyvíztisztítási technológiák és berendezések fejlesztésének világszerte egyre nagyobb mértékben növekvő jelentősége van. Mivel a szennyező szerves anyagok biológiailag lebonthatók, az alkalmzott tisztítási módszerek is biológiai jellegűek. A biológiai szennyvíztisztítási műveletek aerob vagy anaerob jellegűek lehetnek, és megegyeznek abban, hogy mindkettőben mikroorganizmusok által irányított tevékenységet hasznosítanak a szennyező anyagok lebontásához, és mindkettő enzimekkel katalizált biokémiai reakciók sorozatán alapul. Az aerob és anaerob szennyvíztisztítási technológiák között lényeges különbség viszont, hogy míg az aerob folyamatban hasznosított mikroorganizmusok a szervesanyag lebontásához a rendszerbe bevitt oxigént igényelnek, addig az anaerob folyamatban közreműködő szervezetek a levegő oxigénjének a jelenléte nélkül, annak távollétében végzik a lebontást. Az anaerob szennyvíztisztási technológiák alkalmazása elsősorban szuper-magas szennyezettségfi (10 000 mg/1, vagy annál magasabb értékű KOI-vel jellemezhető) szennyvizek esetében gazdaságos, kisebb szennyezettségfi szennyvizekhez viszont elsősorban az aerob tisztítási módszerek használatosak. A szennyvizek aerob biológiai tisztításának igen elterjedt módja az eleveniszapos biológiai szennyvíztisztítás. Az eleveniszap olyan - nem homogén - baktériumkultúra, amely adott üzemi körülmények (hőmérséklet, pH, Ö2-koncentráció, tápanyagösszetétel, stb) között kialakult különféle baktériumfajok dinamikus együttélése. A csepegtetőtestes biológiai tisztítási technológia működése azon alapszik, hogy miközben a szennyvíz szakaszosan vagy folyamatosan elborítja a test töltőanyagára telepedett biológiai hártyát, egyrészt létrejön a szennyező anyag adszorpciója, másrészt a biológiai hártyában élő mikroorganizmus kultúra a hártyát nedvesítő szennyvíz biológiailag oxidálható oldott anyagát asszimilálja, és azt közvetlenül felhasználja energianyerésre és sejtszintézisre. Korábban a csepegtetőtestek tölteteként bazalttufát használtak, ami dugulásra, tócsásodásra volt hajlamos. Ezt a hagyományos töltetet az utóbbi időben a dugulásmentes műanyagtöltet váltotta fel. A műanyagtöltetű biológiai csepegtetőtestes tisztítástechnológiának nemcsak a hagyományos bazalttufa-töltetű csepegtetőtestes, hanem az eleveniszapos módszerekhez képest is jelentős előnyei vannak, amelyek közül a legfontosabbak a következők:- csekélyebb elektromos energia-felhasználás. Az eleveniszapos eljárásban - a tisztítási hatásfoktól és a szennyvíz fajtájától függően -1 kg eltávolított KOI5 0,35 kWó energiamennyiséget igényel, míg a műanyag biológiai csepegtetőtestes eljárás energiaigénye 0,07 kWó/kg eltávolított BOI5; 1- a műanyagtöltetű biológiai csepegtetőtestekkel - egységnyi térfogatra számítva - több szervesanyag - szennyeződés távolítható el, mint a hagyományos (bazalttufa) töltetű biológiai csepegtetőtestekkel. Ez azt jelenti, hogy adott szennyeződéstömeg eltávolításához kisebb térfogatú tisztítóberendezés létesítésére van szükség. Előkezelés esetén - ugyanilyen megfontolásból - alkalmazásuk előnyösebb, mint az eleveniszapos rendszereké;- a műanyagtöltet kisebb térfogattömege miatt könnyű, korszerű teherhordó, illetve támasztó szerkezetek alkalmazása válik lehetővé;-jelentősen csökkenthető a szükséges ülepítési kapacitás, mert egyrészt elhagyhatók az előülepítők (például ívszita alkalmazása válik lehetővé), másrészt a csepegtetőtestről lekerülő humusziszap igen jó ülepedési tulajdonsága miatt az utóülepítő nagyobb hidraulikai terheléssel üzemeltethető:- a kisebb térfogatú létesítmény kisebb területigényt jelent, jobb lehetőséget biztosít az automatizálásra, a kezelői létszám jelentős csökkentésére;- a műanyag-töltetes biológiai csepegtetőtest karbantartási igénye minimáik. A műanyagtöltetes biológiai csepegtetőtestes tisztítástechnológiák sem mentesek azonban különféle nehézségektől. A 31 04 036. számú NSZK szabadalmi leírásból például olyan eleveniszapos szennyvíztisztítási eljárás és berendezés ismerhető meg, amelynél szuszpendált formában csepegtetőtest-elem jellegű testecskéket vezetnek a tisztítómedencébe, amelyeknek a sűrűsége a szennyvízhez hasonló. Ilyen elemekként például kaucsukgolyókat alkalmaznak, amelyeket nyálkaszerű masszával itatnak át. Ezeket a testecskéket a szennyvizén átvezetik, abból kiemelik, regenerálják és oda újra visszavezetik. Ez a módszer a tisztítás hatékonyságának a növelésére irányul, a berendezés azonban meglehetősen bonyolult, a technológia pedig - a speciális testecskék alkalmazása miatt is - költséges. A 2 032 904. számú birt szabadalmi leírás olyan eleveniszapos tisztítástechnológiára vonatkozik, amelynél a befolyó szennyvízhez aktivált iszapot és nagy fajlagos felületű szemcséket, például aktivált szén-szemcséket kevernek, a keveréket levegőztetik, majd a szemcséket - amelyekre aktivált iszap tapadt fel - szeparálják a tisztított szupematanstól. A szemcséket az iszaptól megtisztítják, és az iszap egy részét, valamint a tisztított szemcséket a folyamatba visszatáplálják. Ez az eljárás is meglehetősen munka- és műveletigényes, és kétséges, hogy a felmerülő többletköltségekkel arányban áll-e az esetleges tisztítási hatékonyság növekedés. Ismeretesek olyan tisztítóberendezések is, amelyeknél a biológiai csepegtetőtestes tisztítási fokozatot csak egy részművelet végrehajtására használják. A 3117 805. számú NSZK szabadalmi leírás szerinti berendezésnek például mechanikai tisztító egysége, eleveniszapos tisztítóegysége, közbenső tisztító egysége, csepegtetőtestes nitnfikáló egysége, utótisztító medencéje, denitrifikáló egysége, valamint iszapelvezető és -kezelő egysége van. A találmánynak az a lényege, hogy az első eleveniszapos kezelési lépcsőben részoxidációt alkalmaznak. A berendezés meglehetősen helyigényes, üzemelteté2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
