HU184526B - Method and apparatus for purifyng thin manures and sewages of plantlike animal keeping - Google Patents

Description

A találmány tárgya eljárás és berendezés üzemszerű állattartásoknál, főként sertéstenyésztésnél képződő híg trágyák és szennyvizek tisztítására.

Az üzemszerű állattenyésztések, főként sertés és szarvasmarha tenyésztése során képződő istállótrágyát a takarításhoz használt víz hozzáadásával távolítják el. A trágya és az eltávolításhoz használt víz, az ún. híg trágya szervesanyag-tartalma igen magas, szennyezettségének mértéke a kommunális szennyvizekkel összehasonlítva mintegy 50—100-szorosra tehető.

A különböző állattartási technológiák szennyvize alapvetően két típusba sorolható:

Az első típus a friss vizes trágyaeltávolítással üzemelő istállók híg trágyája, ezeknek a szennyvizében a kolloid diszperz fázis aránya magas. A lebomlatlan fehérjék és egyes aminosavak ugyanis — önmagukban részben diszperz kolloidokat képeznek — a szuszpenzióban jelenlevő szilárd anyagra stabilizáló hatást fejtenek ki, a koagulálást megakadályozzák, így a folyadékból a szilárd anyag eltávolítása nehéz. Ezek a szennyvizek az aerob oxidációra káros oldott gázokat egyáltalán nem, vagy csak kismértékben tartalmaznak. Az utóbbi szennyvizeket friss vizes aerob jellegű szennyvizeknek nevezzük.

A híg trágya másik típusa az ún. zsiíipeléses trágyacsatornás rendszerű istállókból kikerülő híg trágya, amely az alkalmazott trágyacsatorna méretétől és az ürítési technológiától függően különböző hosszúságú tartózkodási idő alatt anaerob rothadáson megy keresztül az istállóból való eltávolítás előtt.

Az anaerob jellegű híg trágya általában nem, vagy csak kisebb arányban tartalmaz lebomlatlan fehérjéket, ill. kisebb arányban aminosavakat. A magas lebegőanyagtartalom főtömege feltárt állapotban van, ezért a finomdiszperz rendszert képező lebegőanyag szemcsenagysága kicsiny. A folyadékfázis anaerob bomlásterméket tartalmaz, amely az aerob biológiai flórára károsan hat. A biológiai flóra és fauna anaerob jellegű. Emiatt a második típusba sorolt híg trágyákat anaerob jellegű szennyvizeknek tekintjük.

Az állattartási technológiák és istállótípusok egyik vagy másik alaptípusba sorolhatók, de a két típus vegyes alkalmazására is van példa a gyakorlatban.

A 347 494 számú svéd szabadalom szerint az állattartásoknál keletkező nyers szennyvizekből a durva diszperz szilárd anyagok eltávolítása után a szennyvízben maradt szerves anyag elbontásához egy biológiai reaktorban termofii mikroorganizmusokat alkalmaznak. A biológiai lebontás alapkövetelménye az, hogy a szennyvíz szervesanyag-tartalma legalább 1 % legyen. A reaktorban 5—6 napos tartózkodási idő és 42—52 °C közötti hőmérséklet betartása szükséges. A biológiai reaktorban kezelt vízből a szilárd fázist gravitációs ülepítőn választják el, az elfolyó víznek BOI-értéke 300-500 mg/1,

A Water Pollution Control 1971. áprilisi számában Loehr, R. C. szerző összefoglalja az állattartási telepek szennyvizének kezelési módozatait. A lehetséges feldolgozási változatok között szerepel az állattartási helyiségekből kimosott híg trágya aerob feldolgozása eleveniszapos levegőztető medencében, lagúnában, vagy oxidációs árokban. Az utóülepített elfolyó vizet szántóföldi öntözésre használják. Anaerob feldolgozás is lehetséges egy olyan medencében, ahonnan az iszapot szakaszosan távolítják el. A medencéből az anaerob módon kezelt víz egy aerob levegőztető egységbe kerül, ahol a kezelés az előbbiekben ismertetett módon történik. Az istálló csatornarendszere is kialakítható akként, hogy oxidációs árok formájában működjön. Az oxidációs árok ebben az esetben túlfolyásos rendszerű és fázisszétválasztó egység nélkül üzemel. A szennyvíz szükséges tartózkodási ideje eléri a több hónapot és az oxidációs árokból távozó vizet szántóföldön öntözésre alkalmazzák. További lehetséges megoldás az, hogy a híg trágyát a képződése helyén szilárd fázisra és szűrt vízre szétválasztják. A szilárd fázis kezelését szárítással, égetéssel vagy komposztálással oldják meg.

Az ismert tisztítási eljárások hátrányai az alábbiakban foglalhatók össze:

1) A tisztítás mértéke nem kielégítő, vagyis a megtisztított víz minősége nem közelíti meg a vízügyi előírásokat, továbbá szántóföldi elöntözése Ls korlátozott, az élővízbe nem folyatható be.

2) A csak biológiai oxidációs elven működő rendszerek hosszú tartózkodási időt igényelnek a fenti tisztítási fok eléréséhez, ez a beruházást és üzemeltetési költségek növekedését jelenti.

3) Az ismert tisztítástechnolőgiák során, a híg trágyában. illetve szennyvízben lévő szilárd fázis fő tömege feltáródik, a feltárt szerves szilárd anyag biológiai úton már nem bontható része is oldatfázisba kerül, ennek következtében a tisztított víz maradékát KOI (kémiai oxigén igény) értéke magas. A KOI érték további csökkentése csak nagy ráfordítás árán lehetséges.

A találmány célja az ismert eljárásokból származó hátrányok kiküszöbölése olyan új eljárás és berendezés kidolgozásával, amely jól alkalmazható a jelenleg bevezetett üzemszerű állattartási rendszereknél, és a képződött trágya eltávolítás! módszerétől, a képződő szennyvizek aerob, ill. anaerob jellegétől, vagy eltérő szennyezettség! mértékétől függetlenül jól bevált a gyakorlatban.

A találmány szerinti eljárás üzemszerű állattartásoknál képződő híg trágyák és szennyvizek tisztítására azzal jellemezhető, hogy a durva szennyezésektől mentesített szennyvizet első lépésben a biológiai oxidációból visszavezetett eleveniszap jelenlétében 5—12 óra hosszat előlevegőztetjük, a káros gázoktól és a kolloid szennyezésektől részben mentesített szennyvizet koaguláló szerrel kezeljük, majd a koaguláltatott szilárd fázist a folyadékfázistól egy folyadék és szilárd fázis elválasztására alkalmas berendezésben, előnyösen ülepítő- vagy flotálóberendezésben elválasztjuk, az iszapfázistól mentesített vizet eleveniszapos biológiai oxidációval kezeljük, majd az eleveniszap elválasztása után biológiai utótisztítással, előnyösen baktériumágy segítségével, a folyadékfázist további tisztításnak vetjük alá.

Az előlevegőztetési lépésben eleveniszapként a biológiai oxidációnál képződött iszap feleslegét folyamatosan vezetjük vissza. Az előlevegőztetési lépésben kiegyenlítjük a képződő és a feldolgozandó vízmennyiség közötti különbséget és 1 mg/1 értéknél nagyobb oxigánkoncentrációt állítunk be.

A folyadék és szilárd fázis elválasztását előlevegőztetés és a koaguláló szerek hozzáadása után 7-8 g/l-nél alacsonyabb szilárdanyag-tartalmú szennyvíz esetében gravitációs ülepítéssel végezzük.

A folyadék és a szilárd fázis elválasztását előlevegőztetés és a koaguláló szerek hozzáadása után 7-8 g/1 feletti szilárdanyag-tartalmú szennyvíz esetében két egymástól elválasztott terű flotációs berendezésben végezzük, ahol a flotálást 3-5 atmoszféra nyomáson préslevegővel telített víz expandáltatásával végezzük, mimellett a feladott

184 526 vízmennyiséggel közel azonos mennyiségű vizet adunk be a flotálóterekbe, amelynek 60 %-át az első, 40 %-át a második flotálótérbe vezetjük be.

Az eleveniszap jelenlétében történő biológiai oxidációnál 2-5 g/I eleveniszap-koncentrációt alkalmazunk, és a biológiai oxidációba feladott vízmennyiség 100—150 százalékának megfelelő mennyiségű vízben az ülepítőmedencében kiülepedett eleveniszapot a biológiai oxidációba visszavezetjük, mimellett a visszavezetett eleveniszap 15—20 %-át az előlevegőztetéshez visszük be.

A biológiai oxidációból távozó előkezelt vizet gravitációs átfolyású műanyagtöltetű baktériumágyra vezetjük, a műanyagtöltetet a folyadék felszíne alatt tartjuk és ezzel a baktériumágy alsó részében, célszerűen alsó 2/3-ában anaerob körülményeket állítunk be. A baktériumágy műanyagtölteteként célszerűen polisztirol vagy poliuretán műanyaghabot, a habtöltet felett pedig sztirol-divinilbenzol térhálós szerkezetű, kvatemer ammóniutncsoportot tartalmazó kopolimer műanyagtöltetet alkalmazunk.

A találmány szerinti eljárás foganatosítására alkalmas berendezés szemnagyság-elválasztóból, előlevegőztető medencéből, az előlevegőztető medencével kapcsolt koaguláló vegyszert adagolóval összekapcsolt szilárd/folyadék fáziselválasztóból, amely gravitációs ülepítő- vagy kétrészes flotálóberendezés lehet, a fáziselválasztó után kapcsolt iszapgyűjtőből és -leválasztóból, biológiai oxidációs medencéből, végül mfianyagtöltetű biológiai utókezelő egységekből áll. A biológiai oxidációs medence Ievegőztetőrotorral és ülepítővel van ellátva. A biológiai oxidáció iszapjának keringtetésére és elosztására szivattyú és iszspelosztó szolgál.

A levegőztetőmedence hídján motorral közös üreges hajtótengellyel kapcsolt levegődiszpergátor és szárnylapátos szivattyú van felszerelve, amelynek forgó része körül elrendezve a diszpergáló karjai alá benyúló és azok átmérőjénél szélesebb szívótorkú kürtő, a szivattyú kiömlést oldalán, a medence fenéklemeze felett van elhelyezve és az áramlás terelésére alkalmas módon célszerűen diffuzorszerűen van kialakítva.

A kétrészes flotálóegység gyors és lassú keverővei, valamint flotálómedencével van felszerelve, a flotálómedencének nagynyomású levegővel telítő szerkezete van a víz telítésére, a telített víz visszakeringetésére és elosztására csővezeték-hálózata, továbbá a csővezetékbe szerelve nyomásszabályzói és vegyszerbekeverői vannak.

A találmány szerinti eljárás példaképpeni foganatosítási módját a csatolt ábrák kapcsán az előírt technológiai sorrend szerint az alábbiakban ismertetjük.

Az 1. ábra az eljárás technológiái folyamatát, illetve a berendezési tárgyak kapcsolási sorrendjét vázlatosan szemlélteti.

A 2. ábra a szilárd-folyadék fáziselválasztó flotálóegységek elvi elrendezését illusztrálja.

A 3. ábra az előlevegőztető medencében elhelyezett küllőkaros levegődiszpergátor és számylapátos szivattyúberendezés metszetét mutatja be.

A 4. ábra a mfianyagtöltetű baktériumágy elvi elrendezését metszetben vázolja.

Az ábrákon folytonos vonallal a szennyvíz útját, szaggatott vonallal (---) a biológiai oxidációnál képződött eleveniszap, pontvonallal (ún. eredményvonal) (---) az elválasztott szilárd fázis és iszap haladási útját, ill. csővezetékeit jelöljük. A dupla pontvonal (=:=) az

1. ábrán a gravitációs fázisszétválasztó berendezés részleteit határolja. 7-8 g/1 feletti szilárdanyag-tartalom esetén ebben az eljárási lépésben a 2. ábrán bemutatott fíotálóberendezést alkalmazzuk.

Az 1. ábra szerint az állatartó telepekről az 1 csatornán érkező trágyalé, ill. szennyvíz a 2 gyűjtőbe, ill. zsompba ömlik, ahonnan a 3 szivattyú a 4 csővezetékbe továbbítja. A 4 csővezetéken a 7 előlevegőztető medencébe vezetjük a tisztítandó szennyvizet. Az előlevegőztető medencébe való belépés előtt a szennyvíz a rázó, ill. vibráltató mozgássá, működtetett 5 szemcseleválasztó, ill. osztályozószerkezetre kerül, ahol a szennyvíz fajtájától függően a megválasztott beállítás szerint a 0,3-0,5 mm szemcseméret feletti szilárd anyagrészecskéket leválasztjuk. A leválasztott szilárd anyag csepegésmentes állapotban a 6 szállítószalaggal távolítható el a rendszerből. A találmány szerinti eljárás első lépésében a durva szemcséjű lebegőanyagtól mentesített szennyvizet a biológiai eleveniszapos oxidációból visszavezetett fölös eleveniszap jelenlétében előlevegőztetésnek vetjük alá és egyben a későbbi feldolgozás során zavaró gázokat (SOz, NH₃, I1₂S stb.) részben eltávolítjuk. Az előlevegőztetéshez szükséges 1 mg/liter feletti értékű oldott oxigéntartalmat levegődiszpergátor beszerelésével biztosítjuk.

A 7 levegőztetőmedence a szennyvíz tartózkodási idejének megfelelően van méretezve és abban célszerűen egy közös 10 működtetőtengelyen a 8 számylapátos szivattyú és az önbeszívó, küllőkaros 9 diszpergátor van elhelyezve, amelynek szerkezetét részletesebben a 3. ábrán szemléltetjük.

A 7 előlevegőztető medence egy minimum-folyadékszintjelzővel van ellátva, amely az előre meghatározott alsó szintig all búvárszivattyú üzemeltetését vezérli, továbbá egy maximum-folyadéknívójelzővel, amely a szennyvízfeladásra szolgáló 3 szivattyú üzemét vezérli és a felső szintig megtelt medence esetében a szivattyú a szennyvíz további adagolását megszünteti.

Az előlevegőztetéshez (előoxidáció) a szennyvíznek 5-12 óra közötti tartózkodási idő szükséges. Ezen időtartam figyelembevételével az előlevegőztető medencét úgy alakítjuk ki, hogy a szennyvíz képződése és a feldolgozása közötti mennyiségi és minőségi kiegyenlítődés végbemenjen.

Üzemeltetés közben az előlevegőztető medence szintje folyamatosan változik a minimum- és maximumszint között.

A találmány szerint alkalmazott 9 diszpergátor, levegősűrítő berendezés nélkül, szolgáltatja az előlevegőztetéshez. szükséges levegőt és ezzel biztosítja a szükséges oldott oxigén mennyiségét. Az előlevegőztető medencében a biológiai oxidációt gátló és a lebegő szennyeződés koagulálását nehezítő oldott gázok eltávolításához szükséges nagy levegő-víz határfelület alakítható ki a képződő víz-gáz keverékkel és légforgalommal, így a levegőztetés a medencében lévő teljes folyadéktömegen belül változó vízmélységek mellett lehetővé válik.

A találmány szerinti eljárás második lépésében az előlevegőztetett szennyvízből a lebegő szilárd fázist eltávolítjuk. A lebegő szilárd fázis koagulálásához és a pelyhek aggregálásához két- vagy háromértékű fémsókat, kívánt esetben polielcktrolitot is adagolunk. A háromértékű fémsó előnyösen az alumínium-szulfát.

A szilárd fázis eltávolításánál, vagyis a szilárd-folyadék fázis eltávolításához a szennyvíz lebegő szilárdanyagtartalmátől függően gravitációs vagy flotá ló fáziselválasztó berendezéseket alkalmazunk. 7-8 g/liter lebegőanyag3

-3184 526 tartalom alatt — amelynek mintegy 10-15 térfogat% üledék-térfogatú szilárd anyag felel meg - gravitációs ülepítést, efeletti iebegőanyag-tai talom esetében flotálás sál történő elválasztást alkalmazunk.

Gravitációs ülepítéssel végzett fáziselválasztás esetén a 7 előlevegőztető medencéből a 11 búvárszivattyú segítségével a 12 csővezetéken és a 13 vegyszerbekeverésre használt koagulátoron 14 aggregálótartályon és a 15 csővezetéken keresztül a szennyvizet a gravitációs ülepítéssel működő 16 fáziselválsztó áramlásterelő hengerébe vezetjük. A 13 koagulátorba a 28 vegyszertartályból két- vagy háromértékű fémsót ill. a 14 aggregálótartályba a 29 vegyszertartályból polielektrolitot adagolunk. A 13 koagulátor gyors, a 14 aggregálótartály lassú fordulatszámú keverővei van ellátva, ahonnan a koaguláltatott és aggregáltatott szennyvizet túlfolyás útján a 16 fáziselválasztóba továbbítjuk. Ennek kiviteli alakja például egy dortmundi medence lehet.

A gravitációs elven működő 16 fáziselválasztó a 17 iszapkotró berendezéssel és a kiülepedett szilárd anyag elvezetésére 18 iszapvezetékkel van ellátva.

A leválasztott iszap a 18 iszapvezetéken keresztül a 36 iszapgyűjtő tartályba jut, mely a 37 csővezetéken üríthető. A derített víz a 19 csővezetéken keresztül távozik a fáziselválasztóbói a biológiai oxidációs medencébe.

7-8 g/liter lebegőanyag-tartalom feletti szennyvizek feldolgozásánál az előkezelt szennyvizet kétrészes flotálóbérendezésbe vezetjük.

Az 1. ábrán bemutatott technológiai folyamatban a gravitációs elven működő fáziselválasztó szerkezeti egységei (12—18) dupla pontvonal (=:=) jelzéssel vannak körülhatárolva. A flotálóberendezést és -technológiát a

2. ábrán szemléltetjük. Flotálás esetén a 12-18 szerkezeti egységek helyett a 2. ábrán illusztrált szerkezeti egységeket alkalmazzuk.

A találmány szerinti eljárás harmadik lépésében a fáziselválasztóbói a kezelt víz a biológiai, eleveniszapos oxidációs szakaszba kerül gravitációs úton. A biológiai oxidációs berendezés ismert felépítésű és a levegőztető oxidációs medencéből, a fáziselválasztóbói és az eleveniszap visszakeringtetésére alkalmas rendszerből áll. A 20 biológiai oxidációs medence a 21 levegőztetőrotorral van ellátva, ehhez kapcsolódik a 22 fáziselválasztó és az eleveniszap visszakeringtetésére a 30 csővezetékbe beiktatott 31 szivattyú.

A 22 fáziselválasztó alsó részéből a 23 kotró segítségével a 30 csővezetéken elszívott iszapot a 31 szivattyúval az iszapelosztó 32 tartályába vezetjük, ahonnan a visszavezetett iszapnak nagyobb részét a 33 csővezetéken a 20 oxidációs medencébe, kisebb részét pedig a 34 csővezetéken a 7 előlevegőztető medencébe vezetjük vissza, célszerűen gravitációs úton. Az iszapelosztó 32 tartálynak a 7 előlevegőztető medencébe vezető 34 elágaztató csővezetékébe automatikusan szabályozott 35 zárószerkezet van beépítve. A 35 zárószerkezetet a 7 előlevegőztető medence folyadékszintjének az ábrán fel nem tüntetett regisztrálószerve szabályozza akként, hogy a zárószerkezet csak akkor van nyitva, ha a folyadékszint a megengedett alsó szint felett van, vagyis a 7 előlevegőztető medencében elhelyezett 11 búvárszivattyú üzemel.

Ezzel a szennyvízfeladás kimaradásából származó esetleges eleveniszap-hígulás a 20 biológiai oxidációs medencében megakadályozható.

A biológiai oxidációs műveletben mintegy 24-36 órás tartózkodási időt állítunk be és az eleveniszap koncent4 rációját 2 -5 g/iiter, előnyösen 3 g/liter értékre állítjuk be. Az iszap-visszakeringtetés mértéke az iszapkoncentráció függvényében a feladott mennyiség 100-150 %-ának felel meg, előnyösen pedig 100 % körüli érték. A visszakeringtetett iszap 10—20 %-át az előlevegőztető medencébe az előlevegőztetési művelethez vezetjük.

A biológiai oxidáció 22 fáziselválasztójából 24 csővezetéken távozó lebegőanyagtói mentesített előtisztított vizet további tisztításnak vetjük alá a műanyaggal töltött, gravitációs átfolyású 25 baktériumágyon.

A kopolimer műgyantával töltött 25 baktériumágyas tisztítóberendezés gravitációs elven működik. A tisztítóberendezést úgy méretezik, hogy a műanyaggal töltött ágyon a szennyvíz mintegy 2—3 óra tartózkodási idő alatt haladjon át. Az átengedett víz a 27 csővezetéken távozik. A baktériumágyas tisztítóberendezést közelebbről a 4. ábra kapcsán mutatjuk be.

A működés során a 25 baktériumágy áramlási ellenállása megnövekszik, ezért a megnövekedett áramlási ellenállást időszakos visszamosatással csökkenteni kell.

A visszamosatásra használt szerkezeti berendezésből az 3. ábrán a 38 csővezeték, 39 szivattyú, a visszamosatásra használt vizet szállító 40 csővezeték, valamint az esetenkénti visszamosatás során képződő mosóvíz elvezetésére a 41 túlfolyóvezeték van feltüntetve. A 41 túlfolyóvezetéken keresztül a víz a szennyvízcsatorna 2 átemelőkamrájába folyik, ahonnan a tisztítandó vízzel együtt a rendszerbe adjuk fel.

A 25 biológiai ágyon az utótisztítást végző biológiai populáció viszonylag gyorsan, körülbelül 60 óra leforgása alatt kialakul és ennek pótlásáról vagy fenntartásáról külön nem kell gondoskodni.

Ha a tisztítandó szennyvíz lebegőanyag-tartalma 7—8 g/liter érték felett van, akkor az első tisztítási lépésben fáziselválasztásra a 2. ábrán bemutatott flotálóberendezést alkalmazzuk.

A flotálóberendezésnek két egymástól elválasztott terű 53 és 59 medencéje van, a két flotálómedence 50, 56 koaguláló- és 51, 57 aggregálótartállyal van ellátva.

Az előlevegőztetett szennyvíz a 12 csővezetéken az 50 első koagulátorba érkezik, ahol 28 vegyszertartályból például alumínium-szulfát-oldat bekeverése után a vizet az 51 aggregálótartályba továbbítjuk, ahol kívánt esetben a 29 vegyszertartályból flokkuláló vegyszert, például egy polielektrolitot adunk hozzá. Az 51 és 57 aggregálótartályokban terelőlemezek vannak elhelyezve.

A megfelelően méretezett lapátfelületű és lassú fordulatszámmal működtetett 52 keverőberendezés segítségével az 51 aggregálótartályban a kivált pelyhes csapadékot tömörítjük, majd ebből a térből a koaguláltatott szennyvizet az 53 flotálómedencébe vezetjük. Eközben a flotálómedence az 54 tömlő nyílásában az előzőek szerint kezelt szennyvízhez a 64 magasnyomású tartályban 4-5 atmoszférán levegővel telített és a 65 nyomáscsökkentő szelepen expandáltatott vizet keverünk az 55a perforált cső segítségével.

Az 53 flotálómedencében a flotálás hatására felúszó szilárd anyagokat az 54 lekotróberendezéssel a flotálómedence felső teréből eltávolítjuk. A tisztított folyadékot az 55 csővezetéken az 56 második koagulátorba vezetjük, ahol az 50 első koagulátorba beadagolt vegyszerekkel azonos anyagi minőségű, de attól eltérő mennyiségű vegyszert adunk hozzá. Az 56 második koagulátorból 58 lapátos keverővei felszerelt 57 aggregálótartályon és a 60 átömlőnyíláson áthaladó víz ugyancsak a 64 magas-41

184 5 26 nyomású tartályban levegővel telített, a 66a csővezetékbe beszerelt 6ő nyomáscsökkentő szelepen expandáltatott és 61 perforált csövön beadott vízzel keverve az 59 második flotálomedencébe kerül. A második flotálómedence a 62 lekotróval van ellátva. A flotálással megtisztított és a 19 csővezetéken biológiai tisztításra továbbítandó vízből leágaztatott 69 csővezetéken a 62 szivattyú a flotálással elválasztott víz egy részét a 64 magasnyomású tartályba szállítja. Ehhez a vízhez a 64 magasnyomású tartályban a 63 légkompresszor segítségével megfelelő mennyiségű 3-5 atmoszféra nyomásra sűrített levegőt préselve a flotáláshoz szükséges, levegővel túltelített vizet elkészítjük.

Az állattartásnál képződő szennyvizek dotálása akkor bizonyult hatékonynak, ha a dotálás során alkalmazott levegővel telített víz mennyisége közel azonos a feladott szennyvíz mennyiségével és a telítésre használt levegő nyomása átlagosan 4 atmoszféra.

A dotálási folyamat gyors lefutású, az utólagos szervesanyag-feltáródás mértéke csekély és ennek megfelelően a foíyadékfázisban oldott szervesanyag-tartalom is csökken. Külön előnyt jelent, hogy a dotálással kezelt szennyvíz levegővel, illetve oxigénnel telítve lép ki a flotálóberendezésből és kerül az aerob biológiai oxidációs folyamatba.

A dotálási rendszer kétfokozatú működtetésben azért is előnyös, mert az alkalmazandó vegyszermennyiség kisebb, mint a gravitációs fáziselválasztó alkalmazásánál.

A dotálás során leválasztott szilárd anyag iszapként a 67, 68 csővezetékeken a 36 iszapgyűjtő tartályba kerül.

A 7 előlevegőztető medence szerkezeti elrendezését közelebbről a 3. ábrán mutatjuk be. Az előlevegőztető medence üreges kivitelű 10 tengellyel van ellátva, amelyet a medence fölötti tartóhídon elhelyezett, de az ábrán nem szemléltetett motorra! működtetünk. A motor által meghajtott 8 számylapátos szivattyú a 7 előlevegőztető medence fenéklemeze felett van elrendezve és forgatásával a szivattyút kürtőszerűen körülvevő 42 szívótorkon és 43 alsó kúp által határolt téren át a 9 diszpergátor karjai által létrehozott levegőbeszívással egyidejűleg, a medence fenéklemeze felé irányuló áramlást létesít.

A 9 diszpergátor a 10 tengelyen át levegőt szív be és azt a 7 medencében levő folyadékban diszpergálja. A 9 diszpergátor által előállított légbuborék-folyadékfázis elegyét a 8 számylapátos szivattyú a 42 szívótorkon és a 43 alsó kúpon át iránytereléssel áramoltatja és a medence alsó felében a szennyvizet ülepedésmentesen áramlásban tartja.

A 25 baktériumágyas tisztítóberendezés szerkezeti felépítését közelebbről a 4. ábrán mutatjuk be. A baktériumágy polisztirollaí vagy poliuretánnal és katalizátorként sztirol-divinilbenzol térhálós, kvatemer ammóniumcsoportot tartalmazó kopolimer műgyantával van megtöltve. A 25 baktériumágy felül nyitott tartály, kúpos fenékkiképzéssel. A kúpos tér fölött a műanyagtöltetet tartó és a vízáteresztést biztosító 44 tartószerkezet van elhelyezve. A 24 csővezetéken bevezetett, részlegesen tisztított víz a 45 vízelosztón keresztül a baktériumágyra folyik, amelyben a 27 elfolyó, szinttartó csővezeték a 46, 47 felső és alsó műanyagtöltetet állandóan folyadék alatt tartja. A folyadék függőlegesen lefelé áramlik a műanyagtölteten keresztül. A vízzel bevitt feloldott oxigént a műanyagtölteten kialakult élő aerob baktériumdóra elfogyasztja és a műanyagtöltet alsó kétharmadában elhelyezett 47 műanyagtölteten az anaerob körülmények folytán egy anaerob baktériumflóra végzi a tisztítást.

A baktériumágy működtetésekor tehát a 46 felső térben aerob, a 47 alsó térben anaerob körülményeket alakítunk ki.

Mint a baktériumágynál már utaltunk arra, üzem közben a baktériumágy áramlási ellenállása fokozatosan növekszik, ezért az áramlási ellenállást időszakosan visszamosatással csökkenteni kell. A visszamosató egység a 38 csővezetéket, 39 szivattyút és a visszamosató vizet szállító 4(1 csővezetéket és ebben a csővezetékben elhelyezett 48 tolózárat foglalja magában. A visszamosató vezeték a baktériumágy alsó tere alatt a 27 szinttartó elfolyócsővel van bekötve a 49 tolózár előtt. A visszamosatás a 49 tolózár lezárása és a 48 tolózár nyitása után a 39 szivattyú indításával történik. A visszamosatás során keletkező mosóvizet a 41 túlfolyóvezetéken elvezetjük és a szennyvízcsatorna 2 átemelőaknájához vezetjük.

A találmány szerinti eljárást a következő felismerésekre alapozzuk:

1) Az állattartási szennyvizek és híg trágyák biológiai oxidáció előtti kezelése a biológiai oxidációs szakaszban való tartózkodási idő csökkentése céljából eleveniszap jelenlétében történő előlevegőztetéssel és a szilárd fázis eltávolításával megoldható, emellett számos további meglepő előny érhető el. A legfontosabb az, hogy az előlevegőztetés egyik feltétele annak, hogy a szilárd fázis jól koaguláltatható legyen és a biológiai oxidáció után a tisztított víz a befogadóba továbbítható, vagy a mezőgazdaságban, például öntözésre korlátozás nélkül hasznosítható legyen. Az előlevegőztetésnél az anaerob jellegű szennyvizeket aerob jellegűvé alakítjuk át. A fölös eleveniszap, annak baktériumflórája és az iszapvíz enzimtartalma, valamint a folyamatban alkalmazott 1 mg/liter feletti oldott oxigénkoncentráció segítségével részlegesen lebontjuk a szennyvizekben jelenlévő kolloid diszperz fázist stabilizáló vegyületeket.

Ezenkívül a levegőztetéssel az anaerob jellegű szennyvizekből a káros gázok egy részét eltávolíthatjuk, ezzel elősegítjük a szilárd és folyékony fázis elválasztását egy további lépésben, másrészt a gázok nem zavarják a biológiai oxidáció lefutását.

2) A lebegő szilárd anyagok koagulálással és aggregálással való kicsapása és az iszap eltávolítása szintén nagymértékben hozzájárul ahhoz, hogy a biológiai oxidáció viszonylag rövid idő leforgása alatt maximális hatékonysággal legyen megvalósítható. A lebegőanyagok koaguláltatása és leválasztása megakadályozza azt, hogy a szilárd anyagok feloldódva vagy feltáródva a tisztított vizek biológiai vagy kémiai oxigénigényét oly mértékben növeljék, ill. meghosszabbítsák a biológiai oxidáció idejét, ami a szennyvízfeldolgozásnak gazdaságosságát veszélyeztetné. A nagy lebegőanyag-tartalmú szennyvizek szilárdfázis részének flotálással való eltávolítása kétrészes flotálással csökkenti a koaguláltató vegyszerszükségletet.

A flotálással való fáziselválasztás rendkívül gyorsan megy végbe, csökken az utólagos szemcseanyag-feltáródás veszélye és ezáltal a szennyvízben az oldott szervesanyag-tartalom alacsonyabb lesz.

3) Az eleveniszapos biológiai oxidációs lépésben a meghatározott 2 g/liter és 5 g/liter közötti eleveniszaptartalom egyrészt biztosítja a tisztításra kerülő víz aerob úton nem bontható oldott szervesanyagának minimálisra való csökkentését, másrészt a tapasztalat szerint a folyamatnál keletkező fölösiszap- és enzimmennyiség egyen5

1-S4 526 súlyban van az előlevegőztetésnél szükséges iszap és enzimtartalmú iszapvíz mennyiségével.

4) A műanyagtöltetes biológiai tisztítás végül teljessé teszi a feldolgozásra kerülő szennyvízből a káros szenynyezések eltávolítását olyannyira, hogy a képződött víz 5 a mezőgazdaság területén jól hasznosítható.

A találmány szerinti eljárás legfontosabb előnyeit a következőkben foglaljuk össze:

1. Különböző típusú nagyüzemi állattartási szennyvizek egységes technológiával és berendezéssel jó minő- 1 { ségű tisztított vízzé dolgozhatók fel, függetlenül a képződő szennyvizek lebegőanyag-tartalmától, kolloid és durvadiszperz szennyezéseitől, a szennyvízben található baktériumok számától és jellegétől.

2. A biológiai tisztítórendszerben a tartózkodási idő 1! nagymértékben csökkenthető, ezzel a beruházási és üzemeltetési költségeknél jelentős megtakarítás érhető el.

3. A hagyományos biológiai és kémiai tisztítással ellentétben — ahol a szilárd anyag nagy része feltáródik és ennek következtében biológiailag nem bontható, szerves 21 anyagok is az oldott fázisba kerülnek és emiatt a tisztított víz BŐI és KOI értéke magas - a találmány szerint viszonylag olcsó technológiával megfelelő minőségű vizek nyerhetők.

A találmány szerinti eljárás elérhető eredményeit az 2 alábbi kiviteli példában szemléltetjük:

100 rész 4000-6000 mg/litcr BOI₅ és 7000-15 000 mg/üter KOI értékű 6-15 g/liter lebegőanyag-tartalmú szennyvízből szitán a durvaszennyezést eltávolítjuk. A kapott 95—98 rész víz lebegőanyag-tartaima 4-10 g/liter- 3 re csökken.

Az előlevegőztetés és koaguláció után a kapott 83-85 rész felülúszónak 900-1400 BOI₅, 1600-2500 mg/liter KOI értéke és 1—1,5 g/liter lebegőanyag-tartalma van.

Az alulúszó 10—15 rész iszap 40—60 g/liter lebegő- 3 anyag-tartalmú, KOI értéke 25 000-40 000 mg/liter.

A biológiai oxidáció fáziselválasztójában 0,2-0,5 g/liter . lebegőanyag-tartalmú 120-300 BOI_b és 600-900 mg/ltter KOI értékű vizet kapunk, amelyet biológiai ágyon való tisztítás után 35-60 BOI₅ és 200-500 mg/liter KOI 4 értékkel, például a mezőgazdaságban hasznosíthatunk, vagy adott esetben elővízfolyásba vezetünk be.

Claims (7)

1. Eljárás üzemszerű állattartásnál képződő híg trágyák és szennyvizek tisztítására, biológiai kezelés és koagulálás alkalmazásával, azzal jellemezve, hogy a durva mechanikai szennyeződésektől mentesített szennyvizet első lépésben a biológiai oxidációs műveletből visszavezetett eleveniszap jelenlétében 5-12 óra hosszat 1 mg/I értéknél nagyobb oxigénkoncentráció mellett előlevegőztetjük, majd 5 az előlevegőztetett szennyvizet koaguálószerrel kezeljük, a koaguláltatott szilárd fázist a folyadékfázistól ülepítéssel vagy flotálással elválasztjuk, a szilárd fázistól mentesített vizet előnyösen 2—5 g/I eleveniszap-koncentráció mellett biológiai oxidációnak vetjük alá, majd a kiülepe- 6 dett eleveniszap 15-25 %-át az előlevegőztetéshez, a maradékot a biológiai oxidációhoz visszavezetjük, s az iszapfázistól mentesített vizet a víz felszíne alatt tartott, műanyaggal töltött baktériumágyra vezetjük, és a bevezetett víz oxigénkoncentrációjának szabályozásával a baktériumágy alsó részében, célszerűen 2/3-ában anaerob körülményeket állítunk be, végül a tisztított vizet elvezetjük.

2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatositási módja, azzal jellemezve, hogy a folyadékot és a szilárd fázist

I 7—8 g/Iitemél alacsonyabb szilárdanyag-tartalmú szennyvíz esetében ülepítéssel választjuk el.

3. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatositási módja, azzal jellemezve, hogy a folyadék és szilárd fázis elválasztását 7—8 g/1 feletti szilárdanyag-tartalmú szennyvíz i esetében flotálással, két egymástól elválasztott térben hajtjuk végre, ahol a flotálást 2-5 atm nyomáson préslevegővel telített víz expandáltatásával végezzük, mimellett a feladott vízmennyiségnek megfelelő mennyiségű vizet alkalmazunk, amelynek mintegy 60 %-át az első, ) mintegy 40 %-át a második flotálótérbe vezetjük be.

4. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatositási módja, azzal jellemezve, hogy a baktériumágy műanyagtölteteként polisztirol vagy poliuretán műanyaghabot és a habtöltelék felett sztirol-divinilbenzol térhálós szerkezetű,

5 kvatemer ammóniumcsoportot tartalmazó kopolimer műanyag gyöngytöltetet alkalmazunk.

5. Berendezés az 1—4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítására, azzal jellemezve, hogy a berendezés szemnagyság-elválasztóból (5), előlevegőztető me3 dencéből (7), az előlevegőztető medencével összekapcsolt szilárd-folyadék fáziselváíasztóból, amelynek fáziselválasztója (16), vagy kétrészes flotálóberendezése (53, 59) a fáziselválasztó után kapcsolt iszapgyűjtője és leválasztója (36) és ievegőztetőrotorral (21) ellátott és fázis5 elválasztóval (22) egybekapcsolt biológiai oxidációs medencéje (20) van, amely a biológiai oxidáció iszapjának keringtetésére szivattyúval (31) és iszapelosztóval (32) van felszerelve, továbbá műgyantaágyas biológiai utókezelő egységből (25) áll.

0

6. Az 5. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy előlevegőztető medencével (7) és az előlevegőztető medence hídján elhelyezett motorral közös üreges hajtótengelye (10), levegődiszpergátora (9) és szárnylapátos szivattyúja (8) van, amelynek forgó5 része körül elrendezve, a levegődiszpergáló (9) karjai alá benyúló és azok átmérőjénél szélesebb szívótorkú kürtő (42) a szivattyú kiömlést oldalán, a medence (7) fenéklemeze felett elhelyezve és az áramlás terelésére alkalmas módon, célszerűen diffuzorszerűen van kiala0 kítva.

7. Az 5. igénypont szerinti berendezés kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a flotálóberendezésnek egy-egy koagu látóra (50, 56), egy-egy aggregálótartálya (51, 57), továbbá két flotálómedencéje van (53, 59), mimellett 5 a flotálóberendezés a flotáláshoz használt víznyomás alatt levegővel történő telítésére alkalmas tartállyal (64), a levegő sűrítésére kompresszorral (63) és a flotáláshoz használt víz tartályba való bevezetéséhez szivattyúval (62), valamint a flotáláshoz használt vizet elosztó cső0 hálózattal van ellátva (55, 66a), amelybe nyomásszabályozó szelepek (65, 66) vannak beépítve.