HU217225B - Eljárás és berendezés szerves hulladék mikrobiológiai lebontására - Google Patents

Abstract

A találmány tárgya eljárás szerves hűlladék mikrőbiőlógiailebőntására, amelyet egy zárt tárőlóban levegő bevezetése mellettaerőb körülmények között rőthasz- tási főlyamatnak tesznek ki, ahől alevegőt szakaszősan és lökésszerűen alűlról vezetik át a hűlladékanyagőn, és a gázhalmazállapőtú bőmlástermékekkel összekeveredettlevegőt elvezetik. A találmány szerinti eljárás jellemző vőnása, hőgya levegő bevezetésével egyidejűleg vagy röviddel űtána a hűlladékanyag feletti térből a levegőt elvezetik, és a levegőztetésiperiódűsők közötti pihenőidő hősszát az elvezetett levegőben mértlegkisebb őxigéntartalőm és/vagy legnagyőbb szén-diőxid-tartalőmalapján úgy szabályőzzák, hőgy az elvezetett levegő őxigéntartalma necsökkenjen 16 térfőgat% alá. A találmány tárgya tővábbá berendezésszerves hűlladék biőlógiai lebőntására, amit egy zárt tárőlóban levegőbevezetése mellett aerőb körülmények között rőthasztási főlyamatnaktesznek ki, amely egy levegőztetőaljzattal (3) ellátőtt tárőlóból (1)áll, ahől a levegőztetőaljzat (3) egymás mellett távközzel elhelyezetthősszanti prőfilőkból vagy rűdakból (23) áll. ŕ

Description

A találmány tárgya eljárás szerves hulladékok mikrobiológiai lebontására és erre alkalmas berendezés.

A DE 1592 729 számú irat olyan eljárást ismertet, amelynél a hulladékot egy zárt tárolóban aerob körülmények között rothasztják, amelynek során szakaszosan és lökésszerűen levegőt vezetnek át a hulladék anyagon, és a levegőztetési periódusok közötti pihenőidő hosszát úgy szabályozzák, hogy a rothadó anyag hőmérséklete 75 °C alatt maradjon.

Az EP 0 496 271 számú irat szerves anyagok és tisztítóiszap komposztálására alkalmas eljárást ismertet, melynek során a komposztálandó anyagon folyamatosan levegőt vezetnek át.

A folyamatos levegőztetésnek azonban az a hátránya, hogy a befújt levegő a hulladékon keresztül megkeresi a legkisebb ellenállással járó utat, és ezért a hulladék levegőztetése nem egységes, és olyan összetömörödött zónák alakulhatnak ki, amelyekben az oxigéntartalom annyira lecsökken, hogy a körülmények nem elegendőek az aerob rothasztási folyamathoz, és ehelyett anaerob folyamatok indulnak be. A folyamatos levegőbevezetéssel működő eljárások további hátránya, hogy a hőmérséklet-eloszlás a rothasztott hulladékanyagon belül egyenetlen, mivel a bevezetett friss levegő az alsó rétegeket elhűti, és a felső rétegek hőmérséklete ezért magasabb. Ehhez hasonlóan, a folyamatos levegőztetésnél a nedvességtartalom is az alsóbb rétegekből a felsőbb rétegekbe kerül, és így az alsó rétegek könnyen kiszáradnak, és a rothadási folyamat ott megszakad. Összefoglalva, a folyamatos üzemmód hátránya, hogy a rothadási folyamat a hulladék különböző részeiben egyenetlenül játszódik le. Ha a teljes hulladék anyagra nézve meghatározott rothasztási mértéket kívánunk elérni, úgy a hulladékot hosszabb időn keresztül kell a tárolóban hagyni, és ez az idő meghaladja az egyenletes rothasztáshoz szükséges időt.

A másik oldalról azonban a szakaszosan működő Blaubeuer-féle levegőztetés hátránya, hogy a levegőztetést a rothadó anyag hőmérséklete szabályozza, és ezért a rothasztási körülmények nem állíthatók be az optimális értékre.

Ezenkívül, az EP 0 444 334 számú irat egy zárt konténer formájában kivitelezett mozgatható hulladékkezelő berendezést ismertet, amely alsó folyamatos aljzattal és felette elrendezett lyukasztott aljzattal van ellátva. A lyukasztott aljzat nagyszámú U profilból van kialakítva, amelyek középső szárukkal felfelé és szorosan egymás mellett vannak elrendezve, ahol a levegőztetőlyuk a középső szárba van bedolgozva (befürva).

Az ilyen megoldás hátránya, hogy a rothasztott anyag a lyukakban visszamaradhat, és azokat eltömítheti, és így minden egyes lyukat egyenként kell kiütni.

A találmány feladata a fent említett, és szakaszos levegőztetéssel működő eljárás módosítása úgy, hogy lehetővé váljék a rothadási folyamat hatékony szabályozása.

A találmány tárgya tehát eljárás szerves hulladék mikrobiológiai lebontására, amit egy zárt tárolóban levegő bevezetése mellett aerob körülmények között rothasztási folyamatnak teszünk ki, ahol a levegőt szakaszosan és lökésszerűen alulról vezetjük át a hulladékanyagon, és a gáz-halmazállapotú bomlástermékekkel összekeveredett levegőt elvezetjük oly módon, hogy a levegő bevezetésével egyidejűleg vagy röviddel utána a hulladék feletti térből a levegőt elvezetjük, és a levegőztetési periódusok közötti pihenőidő hosszát az elvezetett levegőben mért legalacsonyabb oxigéntartalom és/vagy legnagyobb szén-dioxid-tartalom alapján úgy szabályozzuk, hogy az elvezetett levegő oxigéntartalma ne csökkenjen 16 térfogat% alá.

A találmány tárgya továbbá berendezés szerves hulladék biológiai lebontására, amit egy zárt tárolóban levegő bevezetése mellett aerob körülmények között rothasztási folyamatnak teszünk ki, amely egy 3 levegőztetőaljzattal ellátott 1 tárolóból áll, ahol a 3 levegőztetőaljzat egymás mellett távközzel elhelyezett 23 hosszanti profilokból vagy rudakból áll.

A találmányt közelebbről az ábra alapján ismertetjük.

Az 1. ábra a rothasztáshoz alkalmazott berendezés vázlatát mutatja. A berendezés egy 1 tárolóból áll, amely megfelelő levegőztetőaljzattal, például egy 3 lyukacsos aljzattal vagy rostéllyal van ellátva. A levegőztetőaljzat előnyösen hosszirányban egymáshoz képest kis távolságokban elrendezett hosszanti, szög vagy kerek profilú rudakból áll. Lyukacsos aljzatnál vagy rostélynál a rothasztott anyag a lyukakban visszamaradhat, és azokat eltömítheti, és így minden egyes lyukat egyenként kell kiütni. A rudakból felépített levegőztetőaljzatnál mindig fennáll annak a lehetősége, hogy egy megfelelően illesztett tolókával a rothasztott anyagot a rothasztási folyamat végén a levegőztetőaljzatról a profil hosszirányában kitoljuk, és ezzel egyidejűleg a profilok közötti résekben visszamaradt anyagot kikaparjuk.

A 10 hulladékot a levegőztetőaljzaton egy nyitott 4 fedélen keresztül halmozzuk fel. A hulladék anyagnak az 1 tárolón belüli egyenletes elosztásához az 1 tároló belső terébe egy 6 terelőlemezt helyezünk el. Ez a 6 terelőlemez két 7 és 8 sínen függőleges irányban mozgatható. A 6 terelőlemez felemelését 11 és 12 emelőorsókkal végezzük. A 3 lyukacsos aljzat alatt egy 2 levegőztetőkamra található, amelybe egy 15 szellőző segítségével levegőt hivatunk. A behívatott levegő a lyukacsos aljzat lukain keresztül a 10 hulladékba áramlik. Az 1 tároló tetején található 9 levegőelvezető nyílásba egy 13 szenzor van elhelyezve, amellyel meghatározható az elvezetett levegő oxigén koncentrációja. Alkalmazható egy második szenzor is, például a széndioxid-tartalom mérésére. Az 1 tárolón belül 16 hőmérsékletmérő érzékelők vannak, amelyekkel a hulladék hőmérséklete a lyukacsos aljzattól számított különböző magasságokban mérhető.

A 13 szenzor kimenőjelét és a 16 hőmérsékletmérő érzékelőkjeiét egy 14 szabályozóba vezetjük, amely az oxigéntartalom-adatok és a hőmérsékletadatok alapján szabályozza a levegőztetési periódusok közötti várakozási időt. A 14 szabályozó közvetlenül a 15 szellőzőre hat, és azt be-, illetve kikapcsolja.

Az elvezetett levegő átáramlik egy 18 vízleválasztón, majd egy 19 biofilterbe kerül. A 19 biofilter szin2

HU 217 225 Β tén 21 lyukacsos aljzattal rendelkezik, amelyen 20 biológiailag aktív anyag van felhalmozva. Az elvezetett levegő átáramlik ezen az anyagon, mielőtt a 22 nyíláson kilép a légkörbe.

A találmány szerinti eljárás megvalósítható például az alábbi módon:

A hulladék betöltése után, amit adott esetben egy ojtó szubsztrátummal, például teljesen elrothasztott szerves anyaggal keverünk, a tárolót lezáquk, és a rothasztási megkezdjük. A rothadási folyamatok beindulása után, amit a hulladékon belüli hőmérséklet mérésével határozunk meg, a szellőzőn keresztül levegőt hivatunk be úgy, hogy a rothasztott anyagot alulról szellőztetjük. A szellőztetés szakaszos, vagyis mintegy 1 -5 percen keresztül annyi levegőt hivatunk be, amely nagyjából megfelel a tároló térfogatának. A levegő befúvatásával egyidejűleg vagy néhány másodperccel később a hulladék felett található régi levegőt egy szellőzővel leszívatjuk. A levegőbehivás időtartama alatt méljük a leszívatott levegő oxigéntartalmát. A rothadási folyamat alatt csak csekély gázcsere játszódik le a hulladékban képződő reakciógáz, például szén-dioxid és a hulladék feletti tér között. Ezért a levegőztetési periódusban az elvezetett levegőben viszonylag nagy oxigéntartalmat, például 20% oxigént mérünk. Amikor a szakaszosan bevezetett levegő átáramlik a hulladékon és az ott található szerves reakciógázokat magával ragadja, az elvezetett levegő oxigéntartalma mintegy 16-19% közé csökken. A gáz-halmazállapotú bomlástermékek kihajtása után az oxigéntartalom ismét növekszik, és eléri a friss levegő oxigéntartalmát. Minél több oxigént használ el a mikrobiológiai lebontás a levegőztetési szünetekben, annál alacsonyabb a levegőztetési periódusban elvezetett levegő oxigéntartalma. A levegőztetési periódusban meghatározott legalacsonyabb oxigéntartalom ezért a rothadási folyamat aktivitását méri, és annak szabályozására felhasználható. Az elvezetett levegő kívánt oxigéntartalma 17-18%. Ha az oxigéntartalom ezen érték alá csökken, akkor a levegőztetési periódusok közötti szünetet rövidítjük. Ha például egyenként 3 perces levegőztetést végzünk 20 perces, például egyenként 3 perces levegőztetést végzünk 20 perces szünetekkel, és egy bizonyos idő elteltével a hulladékon belüli rothadási folyamat úgy felgyorsul, hogy több oxigént használ el, és ezért az elvezetett levegőben mért oxigéntartalom 17% alá csökken, akkor 20 perc helyett például 10 perces szünetet tartunk, vagy ha az oxigéntartalom megközelíti a 16%-os határértéket, akkor minden 5 percben levegőztetünk. Fordítva, ha az elvezetett levegő oxigéntartalma kevésbé csökken, akkor meghosszabbítjuk az egyes levegőztetési periódusok közötti időt. A szerves anyag lebontásának előrehaladásával a mikroorganizmusok oxigénfogyasztása egyre csökken, és így a levegőztetési periódusok közötti szünet mindig hosszabb. Ha ez megközelíti az 1 órát, az arra utal, hogy a rothadási folyamat befejeződött, és a művelet megszakítható. A rothasztott anyagot eltávolítjuk, és új hulladékkal helyettesítjük.

A találmány szerinti eljárás egyik alternatív megvalósítási módjánál a felhalmozott hulladékanyag és a tároló fala közötti tér oxigéntartalmát mérjük egy 24 szenzor segítségével. Az itt található légpárna és a hulladékhalom belsejében található gáztérfogat között konvekció és diffúzió következtében bizonyos mértékű gázcsere játszódik le, és így a légpárnában található oxigén egy része behatol a hulladékba, és ott a rothadási folyamat során elhasználódik. Ennek következtében a levegőztetési periódusok közötti pikenőidőben csökken a légpárna oxigéntartalma. Minél aktívabb a rothadási folyamat, annál gyorsabb az oxigéntartalom csökkenése, és annál gyakrabban van szükség levegőbefűvásra.

Végül eljárhatunk úgy is, hogy a hulladék belsejében található gáz oxigéntartalmát mérjük. Mivel a hulladék lebontási folyamata lokálisan erősen eltérhet, több szondát (25 és 26) kell elhelyezni a hulladékon belül különböző helyeken, és a mérési adatokból átlagértéket képezünk.

Claims (7)

1. Eljárás szerves hulladék mikrobiológiai lebontására, amit egy zárt tárolóban levegő bevezetése mellett aerob körülmények között rothasztási folyamatnak teszünk ki, ahol a levegőt szakaszosan és lökésszerűen alulról vezetjük át a hulladék anyagon, és a gáz-halmazállapotú bomlástermékekkel összekeveredett levegőt elvezetjük, azzal jellemezve, hogy a levegő bevezetésével egyidejűleg vagy röviddel utána a hulladék feletti térből a levegőt elvezetjük, és a levegőztetési periódusok közötti pihenőidő hosszát az elvezetett levegőben mért legalacsonyabb oxigéntartalom és/vagy legnagyobb szén-dioxid-tartalom alapján úgy szabályozzuk, hogy az elvezetett levegő oxigéntartalma ne csökkenjen 16 térfogat% alá.

2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a pihenési időben a hulladék anyag és a tároló fala közötti térben mérjük az oxigéntartalom időbeli változását.

3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a levegőztetési periódusok hosszát 1 -5 perc közé állítjuk.

4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy egy levegőztetési perióduson belül a tároló térfogatához közel eső mennyiségű levegőt vezetünk be.

5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a rothasztott hulladék hőmérsékletét 75 °C alatt tartjuk.

6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a bevezetett és elvezetett levegőt aktív szűrőn vezetjük át.

7. Berendezés az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítására, amely egy levegőztetőaljzattal (3) ellátott tárolóból (1) áll, azzal jellemezve, hogy a levegőztetőaljzat (3) egymás mellett távközzel elhelyezett hosszanti profilokból vagy rudakból (23) áll.