203707. lajstromszámú szabadalom • Berendezés kommunális, ipari vagy mezőgazdasági szennyvizek, különösen hígtrágyák kászkád rendszerű tisztítására és elhelyezésére
1 HU 203 707 A 2 szennyeződés jelentős részét lebegő és szilárd anyagok alkotják. Ezek 25-35%-át mechanikai módszerekkel lehet eltávolítani a szennyvízből. A 0,01 pm és 1,0 pm méretű lebegtetett anyagok már nem íilepíthetők. Ezek a kolloid szuszpenziók. Fajlagos felületük nagy és felületi feszültségük nagy szerepet játszik stabilitásukban. Ha az ilyen méretű anyagok biológiailag jól bonthatók, akkor ezek tisztítására a biológiai oxidálás a gazdaságos tisztítási módszer. Ha ezek az anyagok biológiailag nem vagy csak igen nehezen bonthatók - pl. mérgezőanyag tartalmuk miatt - akkor fiziko-kémiai tisztítást, aza először kémiai kicsapatást kell alkalmazni, vagyis koagulálást, pelyhesítést, amelyet valamilyen ismert fizikai tisztítási eljárás követ. A fiziko-kémiai eljárásoknak - elsősorban a nagy vegyszerfelhasználás miatt - viszonylag magas a fajlagos költségük. A másodlagos tisztítás (másnéven biológiai lépcső) célja a kolloidok (nem ülepíthető anyagok) és az oldott szerves anyagok eltávolítása. A szerves anyagok eltávolításakor - éppen a technológiai műveletek eredményeképpen - sok szervetlen anyag kerül oldatba, főleg nitrogéntartalmú anyagok és foszforsók. A biológiai tisztítás a mikroorganizmusok élettevékenységén alapul. A biológiai tisztítási módszereket a közreműködő baktériumfajták szerint két nagy, aerob és anaerob tisztítási eljárásokra bontjuk. A biológiai szennyvíztisztítás lehet természetes és mesterséges. A természetes biológiai szennyvíztisztítás (öntözés, halastavi elhelyezés) előtt feltétlenül jó mechanikai tisztítást kell alkalmazni. A mesterséges biológiai tisztításnál a természetben lejátszódó folyamat reprodukálják, lényegesen gyorsabban és kisebb helyen, mert a berendezések célszerű kialakítása ezt lehetővé teszi. A különböző mesterséges biológiai tisztítási eljárások között csak annyi különbség van, hogy a levegőt, a szennyvizet és a mikroorganizmusokat más-más módon hozzák érintkezésbe egymással. A biológiai tisztítási eljárásoknak két nagy csoportja ismert:- csepegtetőtestes tisztítás,- eleveniszapos tisztítás. A biológiai hártyák, illetve pelyhek, amelyek a tisztíási folyamat során képződnek, a mesterséges biológiai tisztítás fő jellemzői. Ezek különböző organizmusok összességéből tevődnek össze. A tisztítási folyamat azzal kezdődik, hogy a pelyhek érintkezésbe kerülnek a szennyvízzel és adszorbeálják a környezetükben levő oldott és levegő anyagokat- A csepegtetőtestes biológiai tisztítási módszer működési elvének lényege az, hogy a szennyvíz szakaszosan vagy folyamatosan borítja a test töltőanyagára telepedett biohártyát és ezalatt koagulációs és adszorpciós folyamatok játszódnak le. A biológiai hártya életműködéséhez szükséges oxigént a test töltőanyagain áthaladó légmozgás biztosítja, amelyet a testen kívüli és belüli levegő hőmérséklet - különbségen alapuló sűrűségkülönbözet hoz létre.- Az eleveniszapos tisztítási eljárás során a szennyvíz levegőztetésekor a benne levő, viszonylag kis számú mikroorganizmus szaporodásnak indul. A szaporodáshoz megfelelő mennyiségű szerves anyag szükséges, valamint oxigén, amelyeket különböző megoldású mechanikus szerkezetekkel, légbefűvással juttatunk a vízbe. A tisztítási hatásfokot lényegesen befolyásolja a BOI5 térfogati terhelés (kg/m3/d) és a rendszerben levő eleveniszap aránya. Ebből a szempontból a következő rendszerek lehetségesek: a) részbiológiai tisztítás, b) teljes biológiai tisztítás, c) teljes biológiai tisztítás nitrifikációval, d) teljes biológiai tisztítás iszapstabilizációval (teljes oxidáció). A biológiai tisztítás előnye az, hogy a baktériumok alkalmazkodóképességük révén még a különböző minőségű ipari szennyvizekben is jól szaporodhatnak, ami a szennyezőanyagok széles skálájának kezelését teszi lehetővé. Ez az egyetlen gazdaságos megoldás abban az esetben, ha egyszerre kell eltávolítani lebegő és oldott szennyeződést, a szén- és nitrogénvegyületekből álló szennyező anyagokat vagy ha stabilizálni kell, a szennyvíziszapokat. A biológiai eljárások időben korlátozottak. A baktériumok érzékenyek a környezetükben bekövetkező hirtelen változásokkal szemben (pl. hőmérséklet, pH, szennyvízmennyiség, toxicitás, oxigéntartalom stb.). Ezek a hirtelen bekövetkező változások az ipari szennyvizekre nagyon is jellemzőek. Ezért a biológiai tisztítást megelőző mechanikai kezelésen kívül szükség lehet fiziko-kémiai eljárásokra is, amelyek jelentős költségnövelő tényezők. A fiziko-kémiai utókezelésnek az a szerepe, hogy a biológiai tisztítás után - részben annak eredményeként keletkező -szervetlen N- és P-tartalmat kivonja a biológiai eljárással tisztított szennyvizekből. Ezzel lehetővé válik, hogy olyan jó minőségű vizet kapjunk, amely újra felhasználható az ipari folyamatokban, illetve amelyik nem gerjeszti a felszíni vizek eutrofizációját. Alkalmazása mezőgazdasági üzemekben csak különleges esetekben jöhet szóba, hiszen ha a kezelt szennyvizet öntözésre akarjuk hasznosítani, nem cél az értékes növényi tápanyag eltávolítása. A keletkező szennyvízfajtákra kidolgozott tisztítási eljárások valamely fokozatóba illeszthetők új elemek vagy meglevő, költséges elemek lecserélhetők újabbakkal, gazdaságosabb megoldásokkal, de lehetséges több tisztítási eljárás előnyeit magában egyesítő új, kombinált tisztítási eljárás kidolgozása. A találmányi leírásban a sertéstelepi hígtrágya kezelésére és elhelyezésére kidolgozott rendszer minden egyes eleme épp úgy reprezentálja a bevezetőben említett eljárások meghatározó elemeit, mint ahogy a sertéstelepi hígtrágya reprezentálja általában a szennyvizet. Részletes kidolgozása ezért ennek megfelelően történt Ismeretes, hogy a nagyüzemi állattartótelepek kialakítása során azért választották a vízöblítéses rendszert, mert annak munkaerőigénye a legkisebb az istállón belül. A csatorna végpontján keletkező hígtrá-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
