202162. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés hosszanti átfolyású eleveniszapos szennyvíztisztítók levegőztetésére és a szennyvíz keresztáramú keverésére
HU 202162B A találmány tárgya eljárás és berendezés hoszszanti átfolyású eleveniszapos szennyvíztisztítók levegőztetésére és a szennyvíz keresztáramú keverésére. A szerves anyag tartalmú szennyvizek biológiai tisztítása a mikroorganizmusok élettevékenységén alapul. Egy ismert biológiai szennyvíztisztító (1708602. sz. NSZK szabadalom) egy biológiai tisztítókamrát és egy rothadóiszapkamrát tartalmaz. A két térrész a tisztítókamra alján kialakított résen át van egymással összekötve. A tisztítókamrában egy lassan forgó, hosszanti tengelyen tárcsák vannak elhelyezve, amelyek részben a szennyvízbe merülnek. A tisztulás a tárcsákra tapadó mikroorganizmusok és a szennyvíz közötti kölcsönhatás következtében megy végbe, miközben a tárcsák a szennyvízből a levegőbe, majd ismét a szennyvízbe fordulnak. Ennek a megoldásnak a használhatóságát az korlátozza, hogy a tisztítókamra térfogatához képest nagy szerkezeti tömeget kell beépíteni, és az ezzel járó mechanikai problémák, ill. költségek miatt csak kisebb kompakt berendezéseket lehet megvalósítani. A szennyvíztisztításban gyakran alkalmazott eleveniszapos eljárásnál a folyadék és a benne lebegő iszap intenzív keverése mellett oxigén folyamatos oldása szükséges a szennyvízben. Az utóbbi folyamatot általában a folyadékkal érintkeztetett levegővel, ritkábban tiszta oxigénnel, vagy oxigénnel dúsított levegővel valósítják meg. Hosszanti átfolyású berendezésekben a szennyvíz levegőztetésére a folyadék felszínén hosszában elhelyezett vízszintes tengelyű levegőztető rotorokat alkalmaznak. Ezek a folyadék felett percenként 60-80 fordulattal forognak, átmérőjük 0,4-1 m, és kerületükön kefék vannak elhelyezve. A forgás közben a kefék 5-15 cm mélyen merülnek a víz felszíne alá, és ezáltal egyrészt mozgatják a folyadékfelszínt, másrészt a magukkal ragadott szennyvizet érintkeztetik a környező levegővel. Az oxigénbevitelt a fordulatszám vagy a bemerülési mélység változtatásával lehet szabályozni. A levegőztető rotorok üzemeltetése egyrészt a 20-30 m hosszú meghajtótengely és annak csapágyazása miatt szükséges fokozott karbantartás, másrészt a felszínen történő kedvezőtlen oxigénátadás miatt költséges. Ugyanakkor üzemeltetésük a fokozott cseppelhordás miatt kellemetlen szag- és egészségkárosító hatásokkal is jár. Az oxigénes eljárásokhoz — az oxigén jó kihasználása érdekében—egymáshoz csatlakozó zárt tartályokat alkalmaznak, és a szennyvizet tartályról tartályra ellenáramban áramoltatják az oxigénnel. Oxigénes eljárást ismertet a 2032480. sz. NSZK szabadalmi leírás biokémiailag oxidálható alkotórészeket tartalmazó szennyvizek kezelésére eleveniszap jelenlétében, amely szerint a szennyvízből és a benne eloszlatott eleveniszapból álló folyadékot zárt térben oxigénnel, ill. oxigénnel dúsított kezelőgázzal érintkeztetik. A két közeg keveredését függőleges tengelyű keverőkkel, vagy vízszintes tengelyű levegőztető rotorokkal segítik elő. Az egyik kiviteli alaknál egy kompresszor nyomóoldalával vezetéken át összekötött gázelosztók felett függőleges tengelyen át hajtott keverők vannak elhelyezve. Agázelosztókból kis buborékok formájában küépő oxigén így 1 a folyadékkal intenzíven érintkezve emelkedik a felszínre és onnan a folyadék feletti gáztérbe. Hasonló elven működő eleveniszapos biológiai szennyvíztisztítót ismertet a 1449625. sz. angol szabadalmi leírás, amely szerint a berendezés két egyforma, egymással összekötött, légmentesen lezárt medencét tartalmaz. Egy első fázisban a tisztítandó szennyvizet az első medencébe vezetik be, és ott oxigénnel érintkeztetik. Egy meghatározott átlagos tartózkodási idő után a szennyvíz és az eleveniszap keveréke a két medence között kialakított nyílásokon át az ülepítőként működő második medencébe kerül, ahonnan a megtisztított folyadékot elvezetik. A tisztítás folyamán az első medencében csökken, a másodikban pedig nő az iszap mennyisége. Amikor az eleveniszap koncentrációja az első tartályban egy előre meghatározott érték alá csökken, a medencék sorrendjét megváltoztatják úgy, hogy a második medence lesz a levegőztető, az első pedig az ülepítő medence. A medencékbe felülről függőleges tengelyű levegőztető turbinák nyúlnak be, amelyek szívócsatornájához szintén felülről bevezetett légvezetékek csatlakoznak. Levegőztetéskor a turbinák a légvezetékeken át bevitt oxigént, valamint a korábban leülepedett iszapot eloszlatják a folyadékban. Az említett ismert oxigénes eljárásokat megvalósító berendezések a korábban említett levegőztetőkhöz hasonlóan a keverőművek miatt drága beruházást és gyakori karbantartást igényelnek. Emellett a tiszta oxigén felhasználása is költségessé teszi üzemeltetésüket. Működésük során ezek a berendezések is ködöt, párát képeznek, ami egészségtelen és káros a környezetre. A vízszintes és függőleges tengelyű keverő-levegőztető berendezések mellett újabban a gazdaságosabb oxigénátadás és a kedvezőbb beruházás érdekében egyre inkább alkalmazzák a mélylevegőztető rendszereket (Korrespondenz Abwasser, 27. évf., 3/80,194-209. old.). Ezeknél a rendszereknél általában szennyvízmedence fenekén furatos, vagy szinter-elosztókat helyeznek el, amelyek gazdaságos oxigénátadást biztosítanak, de a szennyvíz keverése — különösen nagyobb iszapkoncentrációnál —nem kielégítő. Éppen ezért az ilyen berendezések nagyobb szennyezettségű vizek tisztítására nem alkalmasak. A keverés intenzívebbé tételére kihasználják a folyadékba merülő függőleges falakkal különválasztott folyadékoszlopok alján bevezetett gázok „air-lift” hatását. Ezen alapul a 158595. sz. magyar szabadalomban leírt megoldás, amely szerint a folyadékot tartalmazó edényben a keresztmetszet mentén egyenletesen elosztott függőleges tengelyű csövek, vagy csőhöz hasonló eszközök segítségével folyadékoszlopokat hoznak létre, amelyek keresztmetszete együttesen a készülék keresztmetszetének legalább 10%-át, de célszerűen 30-70%-át foglalja el. A folyadékoszlopok alsó és felső végén a folyadék zavartalanul átfolyhat a környező folyadéktérbe. A folyadékoszlopokba a folyadék felszíne alatt egy vagy több magasságban, általában a folyadékoszlopok alsó vége közelében, buborékok formájában vezetik be az érintkeztetni kívánt gázokat, és ezáltal a folyadékot a gázzal átjárt oszlopokban felfelé ára2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
