HU225517B1 - Method and device for sewage treatment - Google Patents
Method and device for sewage treatment Download PDFInfo
- Publication number
- HU225517B1 HU225517B1 HU0004105A HUP0004105A HU225517B1 HU 225517 B1 HU225517 B1 HU 225517B1 HU 0004105 A HU0004105 A HU 0004105A HU P0004105 A HUP0004105 A HU P0004105A HU 225517 B1 HU225517 B1 HU 225517B1
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- water
- process according
- gray
- black
- solid
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 185
- 239000010865 sewage Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 238000011282 treatment Methods 0.000 title description 33
- 239000010866 blackwater Substances 0.000 claims abstract description 135
- 239000010797 grey water Substances 0.000 claims abstract description 112
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 81
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 75
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 66
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 claims abstract description 29
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 claims abstract description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000005374 membrane filtration Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 119
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims description 76
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 claims description 68
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 59
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 40
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 40
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 34
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims description 25
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 24
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims description 23
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 claims description 23
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 claims description 20
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 17
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 claims description 16
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 14
- 238000001471 micro-filtration Methods 0.000 claims description 13
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims description 13
- 239000013535 sea water Substances 0.000 claims description 12
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 claims description 12
- 150000001722 carbon compounds Chemical class 0.000 claims description 11
- 239000002361 compost Substances 0.000 claims description 11
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 11
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 claims description 10
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 9
- 238000005188 flotation Methods 0.000 claims description 8
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 8
- 235000012206 bottled water Nutrition 0.000 claims description 7
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 7
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 7
- 230000029087 digestion Effects 0.000 claims description 6
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 claims description 6
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 5
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims description 5
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 3
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 claims description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 68
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 38
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 37
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 37
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 35
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 33
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 17
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 15
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 14
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 13
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 12
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 9
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 9
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 8
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 8
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000009264 composting Methods 0.000 description 6
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 6
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 6
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 6
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 6
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 6
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000004614 Process Aid Substances 0.000 description 5
- 239000010840 domestic wastewater Substances 0.000 description 5
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 5
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 5
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 5
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 description 5
- 150000002830 nitrogen compounds Chemical class 0.000 description 5
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 5
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 4
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 4
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 230000004720 fertilization Effects 0.000 description 3
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 239000003621 irrigation water Substances 0.000 description 3
- 239000010806 kitchen waste Substances 0.000 description 3
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 3
- 244000000010 microbial pathogen Species 0.000 description 3
- 230000009965 odorless effect Effects 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 3
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 3
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 description 3
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 3
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 3
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 3
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 3
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 3
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 3
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 2
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000108664 Nitrobacteria Species 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- MXZRMHIULZDAKC-UHFFFAOYSA-L ammonium magnesium phosphate Chemical compound [NH4+].[Mg+2].[O-]P([O-])([O-])=O MXZRMHIULZDAKC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000002358 autolytic effect Effects 0.000 description 2
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 2
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 2
- 238000004173 biogeochemical cycle Methods 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 230000034994 death Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 2
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 2
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 2
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 2
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 2
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- -1 phosphorus compound Chemical class 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 229910052567 struvite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 2
- 238000009279 wet oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 208000004998 Abdominal Pain Diseases 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000002881 Colic Diseases 0.000 description 1
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000605122 Nitrosomonas Species 0.000 description 1
- NPYPAHLBTDXSSS-UHFFFAOYSA-N Potassium ion Chemical compound [K+] NPYPAHLBTDXSSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- PNNCWTXUWKENPE-UHFFFAOYSA-N [N].NC(N)=O Chemical compound [N].NC(N)=O PNNCWTXUWKENPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YUWBVKYVJWNVLE-UHFFFAOYSA-N [N].[P] Chemical compound [N].[P] YUWBVKYVJWNVLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 230000005791 algae growth Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000010796 biological waste Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 235000010633 broth Nutrition 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000001925 catabolic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 239000002734 clay mineral Substances 0.000 description 1
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000011038 discontinuous diafiltration by volume reduction Methods 0.000 description 1
- 238000004851 dishwashing Methods 0.000 description 1
- 239000005446 dissolved organic matter Substances 0.000 description 1
- 235000006694 eating habits Nutrition 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 235000020774 essential nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 230000029142 excretion Effects 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000002550 fecal effect Effects 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000008396 flotation agent Substances 0.000 description 1
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 210000001035 gastrointestinal tract Anatomy 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 1
- 239000004021 humic acid Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 239000002075 main ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001546 nitrifying effect Effects 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000021049 nutrient content Nutrition 0.000 description 1
- 235000018343 nutrient deficiency Nutrition 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 1
- 238000006385 ozonation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 description 1
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004323 potassium nitrate Substances 0.000 description 1
- LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K potassium phosphate Substances [K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])([O-])=O LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910000160 potassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011009 potassium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 239000012716 precipitator Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000011112 process operation Methods 0.000 description 1
- 238000011403 purification operation Methods 0.000 description 1
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 1
- 238000009790 rate-determining step (RDS) Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000009418 renovation Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 235000013580 sausages Nutrition 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000012265 solid product Substances 0.000 description 1
- 238000010025 steaming Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 230000009182 swimming Effects 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
- 239000006163 transport media Substances 0.000 description 1
- 241001148471 unidentified anaerobic bacterium Species 0.000 description 1
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 1
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
- C05F7/00—Fertilisers from waste water, sewage sludge, sea slime, ooze or similar masses
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
- C05F3/00—Fertilisers from human or animal excrements, e.g. manure
- C05F3/04—Fertilisers from human or animal excrements, e.g. manure from human faecal masses
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/24—Treatment of water, waste water, or sewage by flotation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
- C02F1/441—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by reverse osmosis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
- C02F1/444—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by ultrafiltration or microfiltration
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/76—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with halogens or compounds of halogens
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/002—Grey water, e.g. from clothes washers, showers or dishwashers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/005—Black water originating from toilets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/02—Aerobic processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/28—Anaerobic digestion processes
- C02F3/286—Anaerobic digestion processes including two or more steps
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
- Y02A20/131—Reverse-osmosis
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
- Y02A40/20—Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/141—Feedstock
- Y02P20/145—Feedstock the feedstock being materials of biological origin
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/30—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
- Y02W10/37—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/40—Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Description
Jelen találmány szennyvizek hasznosítási eljárására vonatkozik, amely „szürkevíznek” és/vagy „feketevíznek” elkülönítve történő kinyerésével és az elkülönített „szürkevíz” membránszűrésével és/vagy az elkülönített „feketevíz” szilárd és/vagy folyadékfázisának szétválasztásával foglalkozik. A találmány előnyösen olyan eljárásra vonatkozik, amely a „szürkevízből” vagy annak egy vagy több részáramából ivóvizet állít elő. A találmány tárgya továbbá egy „szürkevízből ivóvizet előállító berendezés, valamint egy „feketevíz” hasznosítására szolgáló berendezés és annak alkalmazása a szennyvízkezelési eljárásban.
A találmány szerinti eljárás magában foglalja szennyvizek elválasztásával nyert „szürkevíz”- és „feketevíz”-áramok kezelését és visszavezetését amely utóbbi célirányosan a fekáliatartalmú és vizeldékből származó szennyvizek további szétválasztásával nyerhető -, miáltal az egyes víztartalék-problémákkal küzdő területek hatásos vízgazdálkodása biztosítható.
Az eljárás előnyösen a „feketevíz” és a „szürkevíz” egymástól elkülönített elvezetésén, valamint a víztakarékos toalettek alkalmazásán alapszik.
A „szürkevizet” ezenkívül ivóvíz előállításánál is felhasználhatjuk. Emellett az egyes „szürkevíz’-részáramokat külön előkezelhetjük, és beiktathatjuk az ivóvíz-előállítási folyamatba. Az eljárás egyik megvalósítási lehetősége szerint az ezeken a területeken gyakran rendelkezésre álló tengervíz-sótalanító berendezéseket bevonjuk a „szürkevíz”-kezelési folyamatba. így egyidejűleg a sótalanítóberendezésekben a nagymértékű üledékeltávolítás és azzal együtt történő higienizálás mellett az ozmózisnyomás jelentős csökkentését érhetjük el.
A találmány szerinti eljárás alapelve, hogy a szennyvíznek a szerveshulladék-frakcióval együtt történő feldolgozásával a szennyvízkezelő berendezésekben lejátszódó folyamat során a műtrágyák koncentrációját egy nyitott folyadékcirkuláció révén maximáljuk. A vizeletet tartalmazó szennyvíz tápanyagai elkülönítőtoalettek és vizeldék segítségével külön-külön foghatók fel és anaerob úton elvezethetők. A fekete vagy fekáliás szennyvizeket a nitrifikációig oxidáljuk, és újrafelhasználjuk a WC-k és vizeldék öblítésére; így, mivel csak szállítóközegként használjuk, a benne lévő tápanyagok feldúsíthatok és kivonhatók belőle. Ehhez az első anaerob szilárd/folyadék szétválasztásnál a szilárd anyagok flotációját elősegítő anyagként nitrát alkalmazható. Komposztálás esetén további cirkulációt végezünk. Ez a folyadékcirkuláció a komposztnak egy aerob szennyvízkezelési lépcső termékével történő öntözésével kezdődik. Ezáltal a komposztálás során felszabaduló tápanyagot kimossuk, és az öntözővizet az aerob kezelési lépcsőbe vezetve, a szennyvízkezelő berendezésben lejátszódó folyamat során feldúsítjuk. A denitrifikáció nagymértékű megakadályozására a szükséges lépések ugyancsak biztosíthatók, az eljárás megfelelő változtatásával. Az elméletileg legkisebb [kb. 21/(PE*d)] mennyiség és a mineralizált tápanyag ily módon végrehajtható kiszárítása lehetővé teszi a problémamentes körfolyamatot és a tápanyagok szagtalan visszavezetését a cirkulációba.
A biológiai hulladék a keletkező iszappal együtt biogáz és komposzt gyártásánál kerül felhasználásra.
A leírásban a későbbiekben használt műszaki rövidítések jelentése a következő:
PE: „populációekvivalens” (lakosegyenérték);
KGoTS: szervesszárazanyag-tartalom, kilogrammonként;
PE*d: per lakos (E) nap (d);
CSB: kémiai oxigénfelszabadulás;
BSB: biológiai oxigénfelszabadulás.
Szennyvíz és hulladék víz mindennemű ipari vagy háztartási eredetű szennyvízáram gyűjtőelnevezése. Ide elsősorban a következő szennyvízáramok tartoznak:
Fekáliaszennyvízként csak a fekáliákat tartalmazó szennyvíz definiálható (például a vizeletelválasztó toalettek fekáliatartalmú ága), amelybe összetételük szerint hasonló, más forrásokból származó szennyvizek is lehetnek keverve.
Vizeletszennyvízként csak a vizeletet tartalmazó, bármilyen fajta vizeldéből és/vagy a vizeletelválasztó toalettek vizelettartalmú ágából származó szennyvíz definiálható, amelybe összetételük szerint hasonló, más forrásokból származó szennyvizek is lehetnek keverve.
„Feketevíz” a vizelet- és fekáliatartalmú - például valamennyi, mindenféle toalettből és vizeldéből származó - szennyvíz. A vizelet- és/vagy fekáliaszennyvíz külön, elválasztott vezetékhálózaton vezethető el és gyűjthető össze. A „feketevizet” és/vagy annak vizeletet vagy fekáliát tartalmazó részáramait együtt elvezetve, közös vezetékhálózatból is fel lehet fogni, és elválasztva kezelni. A szennyezési paraméterek különleges hasonlósága esetén a mezőgazdaságból (például folyékony disznóürülék) és/vagy más forrásból származó szennyvíz is hozzákeverhető.
A „szürkevíz” vizeletet és/vagy fekáliát egyáltalában nem vagy alig tartalmazó háztartási és/vagy más összetételű szennyvíz, mosogatásból és/vagy más forrásokból, amelyet egy vagy több különálló vezetékhálózatból gyűjtenek össze. Eredetük és/vagy összetételük alapján több „szürkevíz”-részáramra oszthatók. A „szürkevíz” minden mennyiségű háztartási és hasonló szennyvízforrás bármilyen kombinációjából összetevődhet, nem tartalmazhat azonban „feketevizet” (ürüléket és/vagy vizeletet), míg egy - a „szürkevíz” egy vagy több részáramához kevert - fekália- és/vagy vizeletszennyvízrész a fenti definícióval nincs ellentétben.
Toalett itt valamennyi toalettfajtára vonatkozó gyűjtőfogalom. A vízbevezetéssel ellátott toalettek a vízöblítéses vagy víztakarékos toalettek közé sorolhatók.
A vízöblítéses toalettek normális, manapság szokványos toalettek, amelyek vízmegtakarító berendezéssel (például víztakarék-billentyűvel) is fel lehetnek szerelve.
HU 225 517 Β1
A víztakarékos toalettek jelentős vízmegtakarítású konstrukciók, mint például a vákuumtoalettek, vizeletelválasztó toalettek stb.
A vizeldék mindenfajta, vízöblítéssel ellátott vagy a nélküli, külön vizeletelvezetéssel ellátott berendezések, mint például az egyszerű gyűjtővályúk, kézi vagy automatikus vízöblítéssel ellátott vizeldék, víz nélküli vizeldék stb.
Biohulladékok a szilárd, biológiailag lebontható hulladék anyagok, amelyek azonban biológiailag inért összetevőket is tartalmazhatnak.
Szén alatt a találmány szerinti definíció szerint mindennemű szerves szénvegyület (CSB&BSB) értendő, amelyet „feketevíz és „szürkevíz”, valamint biohulladék tartalmazhat. Értelemszerűen idetartoznak a karbonátok is.
Nitrogén alatt a találmány szerinti definíció szerint mindennemű szerves és szervetlen nitrogénvegyület értendő, amelyet „feketevíz és „szürkevíz”, valamint biohulladék tartalmazhat.
Foszfor alatt a találmány szerinti definíciónak megfelelően mindennemű szerves és szervetlen foszforvegyület értendő, amelyet „feketevíz” és „szürkevíz”, valamint biohulladék tartalmazhat.
A szűrés fogalma felölel valamennyi durva- és finomszitálási, szűrési és/vagy membránszűrési eljárást, amelyek szennyvíztisztításnál és ivóvíz-előállításnál használhatók. Idetartozik minden - a szakemberek által ismert - szűrési és/vagy membránszűrési eljárás, például az ultraszűrés vagy a mikroszűrés, amelyeket példának okáért az ATV-kötetekben, az Ullman’ Enciklopédiában és egyéb szakirodalmakban, valamint a szakfolyóiratokban - amilyen például a Korrespondenz Abwasser stb. - leírtak és/vagy a kereskedelmi forgalomban hozzáférhetők. Emellett Idesorolhatók az eljárásokat elősegítő adalékok is.
A szilárd anyag/folyadék elválasztás fogalomkörébe beletartozik valamennyi megfelelő eljárás szilárd és folyékony anyag szétválasztására (például a hidrocikloneljárás nem alkalmas folyadékok és szilárd anyagok szétválasztására nagyobb méretű részek esetében), amely a háztartási szennyvíztisztítás és ivóvíz-előállítás során használatos, így például az ülepítés. Példaként megemlíthető, hogy mindenféle szűrési módszer - amilyen a reverzibilis ozmózis is és/vagy más membránszűrési eljárások - felhasználható a szilárd anyag/folyadék szétválasztásra. Idetartozik minden - a szakemberek által ismert - szilárd anyag és folyadék szétválasztási módszer, mint például az adszorpciós, kicsapatási, szűrési és membránszűrési eljárások, ülepítési és flotációs módszerek stb., amelyeket példának okáért az ATV-kötetekben, az Ullman’ Enciklopédiában és egyéb szakirodalmakban, valamint a szakfolyóiratokban - amilyen például a Korrespondenz Abwasser stb. - leírtak és/vagy a kereskedelmi forgalomban hozzáférhetők. Emellett idesorolhatók az eljárásokat elősegítő adalékok is.
A kötött ágyas eljárásokhoz tartozik minden módszer, amelynek során mikroorganizmusokat egy szilárdan rögzített vagy mozgó mátrixhoz kötődve tenyésztenek ki, például csepegtetőtestek, merülőcseppes vagy merülőtárcsás testek, mindenféle talajszűrők, úszóágyas módszerek, homokszűrők, növényes derítőmódszerek. Idetartozik minden - a szakemberek által ismert - eljárás, amelyet példának okáért az ATV-kötetekben, az Ullman’ Enciklopédiában és egyéb szakirodalmakban, valamint a szakfolyóiratokban - amilyen például a Korrespondenz Abwasser stb. - leírtak és/vagy a kereskedelmi forgalomban hozzáférhető. Emellett idesorolhatók az eljárásokat elősegítő adalékok is.
A lebegőágyas eljárások közé tartozik minden módszer, amelyben a mikroorganizmusok szabadon úsznak a kezelendő folyadékokban, mint például az eleveniszap-eljárások, SBR-berendezések stb. Idetartozik minden - a szakemberek által ismert - mikroorganizmust felhasználó oxidációs eljárás, amelyet példának okáért az ATV-kötetekben, az Ullman’ Enciklopédiában és egyéb szakirodalmakban, valamint a szakfolyóiratokban - amilyen például a Korrespondenz Abwasser stb. - leírtak és/vagy a kereskedelmi forgalomban hozzáférhető. Emellett idesorolhatók az eljárásokat elősegítő adalékok is.
Oxidáció mikroorganizmusokkal, aerob kezelési lépcső és nedvesoxidáció jelen találmány szemszögéből azonos értelmű, és az oxidatív kötött ágyas és lebegőágyas módszerek, valamint más természetközeli eljárások gyűjtőfogalml körébe tartoznak. Idetartozik minden - a szakemberek által ismert - eljárás, mint például a mikroorganizmusokkal történő oxidáció, amelyet példának okáért az ATV-kötetekben, az Ullman’ Enciklopédiában és egyéb szakirodalmakban, valamint a szakfolyóiratokban - amilyen például a Korrespondenz Abwasser stb. - leírtak és/vagy a kereskedelmi forgalomban hozzáférhető. Emellett idesorolhatók az eljárásokat elősegítő adalékok is.
A széneltávolítás magában foglal minden eljárást, amelynek során folyadékból szenet távolítanak el. Idetartozik minden - a szakemberek által ismert - eljárás, mint például a mikroorganizmusokkal történő oxidáció, például az adszorpciós módszerek, például a kicsapatási módszerek és például a kémiai oxidációs eljárások, amelyeket példának okáért az ATV-kötetekben, az Ullman' Enciklopédiában és egyéb szakirodalmakban, valamint a szakfolyóiratokban - amilyen például a Korrespondenz Abwasser stb. - leírtak és/vagy a kereskedelmi forgalomban hozzáférhetők.
A háztartásiszennyvíz-részáramok összehasonlítása
A legtöbb ember keveset tud a civilizációnk által kitermelt szennyvizekről. Számukra rendszerint nem ismert szabály, hogy a teljesen különböző forrásból származó szennyvizek összekeverhetők. Szennyvízrészáramok helyett a találmány leírásában - a vele azonos értelmű - részáram kifejezést fogjuk használni.
Az alábbi 1. táblázat a háztartási szennyvizekben lévő „feketevíz” és „szürkevíz” mennyiségi megoszlását mutatja be. A „feketevíz”- és „szürkevíz’-oszlopok emellett megmutatják a szennyvizek összetevőinek százalékos megoszlását is.
HU 225 517B1
1. táblázat
A szennyvízben lévő „feketevíz”- és a „szürkevíz'-részáramok mennyisége és jellemzői
| Paraméterek | „Feketevíz” | „Szürkevíz” |
| Mennyiség | 20-30% | 70-80% |
| Szén | 50-60% | 40-50% |
| Össz. nitrogén | >99% | <1% |
| Foszfor | >99%* | <1%* |
| Kén | >98% | <2% |
| Mikroelemek | >95% | <5% |
| Path. baktériumok | >99% | <1% |
* Foszfátmentes mosószerek alkalmazása melletti értékek.
Az 1. táblázatban megadott értékek maximumok, amelyek egyedileg változhatnak. Nagyon kevés kiugrás mutatkozik. Az 1. táblázatból látható, hogy milyen kevés értelme van a „feketevíz” és „szürkevíz összekeverésének. A „szürkevízben” vagy a „szürkevíz’részáramok bármelyik kombinációjában az összetevők hiánya esetén a „feketevíz” egyik feloxidált összetevőjének egy része a széntartalom teljes lebomlását pótolhatja.
A 2. táblázat bemutatja, hogy az egyes szennyezőanyag-frakciók milyen forrásokból származnak:
2. táblázat
Az egyes szennyezőanyag-fajták eredete
| Paraméter | Szén | össz. nitrogén | Foszfor | |||
| Forrás | g/(PE*d) | % | g/(PE*d) | % | g/(PE*d) | % |
| Szürkevíz | 15 | 40 | >0,2 | >0,1 | - | - |
| Ürülék | 17 | 46 | 1,5 | 11 | 0,6 | 43 |
| Vizelet | 5 | 14 | 12,2 | 88 | 0,8 | 57 |
| Összesen | 37 | 100 | 13,9 | 100 | 1,4 | 100 |
A 2. táblázat „szürkevíz”, ürülék és vizelet eredetű szén-, nitrogén- és foszforfrakciókat mutatja be. Az ürülék és vizelet eredetű szén- és nitrogénfrakciók különböző jellege indokolja a vizeletszennyvíz elkülönített összegyűjtését és/vagy kezelését.
„Feketevíz”
A toalettekből és vizeldékből származó szennyvizet - mint az előbbiekben említettük - „feketevíz”-ként jelöljük. Összetétele ürülék, vizelet és víz. A vizeletben van az emberek által mindennap kitermelt, vízben oldott nitrogénvegyületek (karbamid) több mint 80%-a. Az ürülékben szilárd állapotban található az emberek által naponta kitermelt szénvegyületek több mint 50%-a, a foszfor több mint 50%-a, valamint a nitrogén 10%-a. A szennyezők csaknem teljes skálája megtalálható itt: a szén, a foszfor és a kálium főként az ürülékben, a nitrogén főleg a vizeletben. Emellett a „feketevíz” tartalmaz a béltraktusból származó kórokozó baktériumokat (kóli típusú baktériumokat). A leülepedett iszapban található baktériumokat utólagos erjesztéssel és komposztálással lehet, a vízben levőket fertőtlenítéssel kell teljesen elpusztítani.
Ezekből a mennyiségekből a „feketevíz” mintegy 30%-át teszi ki a háztartási hulladékvíz-kiáramlásnak; ez a szám azonban a megfelelő víztakarékos toalettek alkalmazásával 15% alá csökkenthető. Érdemes mindig utánaszámolni: a „feketevíz” leválasztásával az eljárás beruházási és üzemeltetési költségei drasztikusan csökkennek, de le kell fektetni egy második csatornahálózatot. Ámde az amúgy is lefektetendő csatornahálózat kiépítéséhez csak a csövek ára és a vezetékhálózat jelentéktelen többletköltségei adódnak hozzá.
Természettudományos szemszögből nézve a fekáliák és a szerves hulladékok ugyanazokból az anyagokból tevődnek össze, mint amilyenekből az élő szervezetek állnak: főként szénből (C), oxigénből (0), hidrogénből (H), nitrogénből (N), kénből (S) és foszforból (P), valamint a nyomelemek egész sorából, például káliumból (K). Emellett az összetétel változik az étkezési szokásoktól és/vagy a gazdasági adottságoktól függően. A vízszennyeződés szempontjából főként a szén, a nitrogén és a foszfor környezetfüggő. Előállításuk energiaigényes, és a vízből való eltávolításuk a szokványos tisztítóberendezésekkel költséges.
A szenet a baktériumok a vízben oxigénnel biológiai úton CO2-dá alakítják, azonban ez a folyamat igen nagy oxigénfelhasználással jár. Ennek többek között az a következménye, hogy a halak elpusztulnak. A keletkezett CO2-ot a növények a levegőből újból felveszik és felhasználják. A szén tehát nem trágyatápanyag.
A nitrogén, foszfor és kálium a növények növekedéséhez szükséges tápanyagok, ennélfogva a trágyák fő alkotóelemei. A kálium a vízben a környezetre nézve semlegesen viselkedik, míg a nitrogén és a foszfor a szennyvízben robbanásszerű alganövekedéshez vezethet. Az algák ugyancsak növények, tehát ugyancsak szenet vesznek fel a levegőből, és a tápanyagok jelenlétében a szénvegyületek feldúsulásához vezetnek a vízben, ami egy katabolikus tápláléklánc kialaku4
HU 225 517 Β1 lását és a vízben erős oxigénfogyást eredményez, miáltal halpusztulást okoz. Ezt úgy nevezik, hogy a víz „halott lesz” vagy „eutrofizált” lesz.
Ezek a tápanyagok a mezőgazdaságba juttatva alkalmas trágyázószerek. A kereskedelemben szokásos műtrágyák többek között salétromból (KNO3) és foszfátból (PO4) állnak. Éppen ezek azok az anyagok, amelyeket ezzel az eljárással előállítunk, és oldatban vagy szilárd állapotban visszavezethetünk a gyártásba.
„Szürkevíz”
A „szürkevíz” minden egyéb háztartási forrásból származó hulladék víz (lásd az előbbi definíciókat), mint zuhanyzókból, kádakból, mosógépekből, konyhai szennyvízből stb. A „szürkevíz” gyakorlatilag nitrogénés foszformentes; ennek következtében minősége aránylag csekély ráfordítással javítható.
A mosogatógépekből származó szennyvizet általában a „szürkevízhez” sorolják, szennyezettségének összetétele alapján azonban a „feketevízbe kell vezetni.
A „szürkevíz” szennyezettsége a „feketevíz” szennyezettségéhez viszonyítva csekély, és viszonylag kismértékű ráfordítással tisztítható. A „szürkevízben” nitrogéntartalmú szennyezések csak nyomokban találhatók, és gyakorlatilag foszformentes is, mivel manapság túlnyomórészt foszformentes mosószerekkel mosnak.
A „szürkevíz” mintegy 70-80%-ában a mindennapi vízvezetéki víznek felel meg, és újrafelhasználásra az alábbiak miatt különösen alkalmas:
1. Nincs szennyezve kóli típusú baktériumokkal.
2. Nem okoz etikai problémát az ivóvízfogyasztásnál.
3. Kismértékben tartalmaz szénvegyület-szennyezéseket.
4. Minimális mértékben szennyezett nitrogénnel és foszforral.
Ivóvíz előállítása „szürkevízből” különösen azokban az országokban lévő településeken fizetődik ki, amelyek ivóvízben szűkölködnek, mint például Maldívia, ahol az ivóvíz köbmétere átlagosan 6 US $ fölött van.
Biohulladékok
A biológiai hulladékok mennyisége nagyon ingadozó. Például németországi településeken egy lakosra számítva csak mintegy 200 g termelődik naponta, míg az ázsiai szállodákban napi 1,2 kg-nál több. A biohulladékban található a nitrogénnek és a foszfornak az a maradék része, amely nem a „feketevízben” található.
Központi tisztítóberendezések és csatornahálózat
A technika állását tisztítóberendezések jelentik, ami annyit jelent, hogy a hulladék vízben lévő anyagokat költséges módon eltávolítják, és a megtisztított vizet a folyókon át a tengerbe vezetik. Ez a víz ezáltal sós vízzé válik, és kikerül az édesvíz körforgásából. Az ivóvizet a vízben szegény vidékeken adott esetben a tengervíz sótalanításával nyerik, ahol az itt bemutatott eljárás költségkímélő alternatívát nyújt. A technika állása pazarló gazdaságot jelent, és az alábbi, lényeges hátrányai vannak:
1. A különböző, kézműipari, üzemi és háztartási hulladékvíz-féleségekbe gyakran vezetik a levezetőcsatornákból származó esővizet is. Ennek következményei:
- A „feketevíz” tápanyagainak visszavezetése és visszanyerése a mérgező ipari szennyvízzel való keveredése miatt lehetetlen.
- Ugyanezen okból mérgező derítőiszap keletkezése.
- A sószegény hulladék víz tengerbe vezetése a tározókból és ezáltal az édesvíz elpazarlása, ami elsősorban a vízben szegény területeken okoz költségnövekedést.
- A szennyvízben lévő anyagok nagyfokú felhígítása miatt azok eltávolítása műszakilag nehéz és drága.
- Tisztítatlan szennyvíz átmosódása a csapadékleválasztó éleknél.
2. A központosított technika merevsége. Egy merev rendszer nem tud rugalmasan reagálni a követelmények gyors változására, például a fellendülő turizmus területén.
A „feketevíz” és „szürkevíz” decentrális elválasztása
Történetileg először Ázsiában kezelték elkülönítve a „feketevizet”. Mindenekelőtt meg kell itt említeni az indiai és kínai biogázberendezéseket, valamint a „Nightsoil” kezelési módszert Japánban és Koreában. Az eljárási változatok a következőképpen jellemezhetők:
a) Hőkezelés (Heat treatment process)
A durva szennyezések eltávolítása után a „feketevíz” kiegyenlítőtartályba kerül homogenizálás céljából. Melegítés és az azt követő szilárd anyag/folyadék szétválasztás után a „feketevizet” 1:20 arányban friss vízzel felhígítják és eleveniszap-eljárásnak vetik alá.
b) Anaerob kezelés (Anaerobic digestion process)
A „feketevizet” a durva anyagok eltávolítása és a homogenizálás után kétlépcsős anaerob kezelésnek vetik alá, és egy azt követő szilárd anyag/folyadék szétválasztás után friss vízzel 1:20 arányban hígítva eleveniszap-módszerrel kezelik.
c) Aerob kezelés (Aerobic digestion process)
A „feketevizet” a durva anyagok eltávolítása és a homogenizálás után aerob módon kezelik és az azt követő szilárd anyag/folyadék szétválasztás után 1:20 arányban friss vízzel felhígítják és eleveniszap-eljárásnak vetik alá.
d) Kétlépcsős eleveniszap-eljárás
A „feketevizet” a durva anyagok eltávolítása és a homogenizálás után 1:10 arányban vízzel felhígítják és alávetik az első eleveniszap-kezelésnek. Egy azt követő szilárd anyag/folyadék szétválasztás után friss vízzel 1:20 arányban újra felhígítva egy második eleveniszap-kezelésnek vetik alá.
Újabban a „feketevíz”- és „szürkevíz’-szétválasztást csak Norvégiában és Németországban végzik, és csak kevés területen.
HU 225 517 Β1
e) „Szürkeviz’-feldolgozás
Hamburg közelében, Norderstedtben a „feketevizet” és a „szürkevizet” egymástól elkülönítve fogják fel. A „szürkevizet” egy lépésben kezelik, és azután a kezeletlen „feketevízhez” hasonlóan a levezetőcsatornahálózatba vezetik. Ennek az eljárásmódnak hátrányai a következőkben mutatkoznak:
- A „szürkevíz”-kezelés mindenképpen lehetővé teszi annak újrafelhasználását toalettek és vizeldék öblítővizeként.
- A kezeletlen „feketevíz” bevezetése lehetetlenné teszi a tápanyagkörforgás bezárulását.
f) „Feketevíz'’ és biohulladék erjesztése Lübeckbe egy lakóterületen mostanában „fekete- és szürkevíz’-elválasztó üzemet telepítettek. Itt figyelhető meg a „feketevíz” és biohulladék együttes erjesztése és ezt követően a fermentációs lének a mezőgazdaságba való kijuttatása. Látható továbbá, hogy az elégtelen C:N arány aktív biomassza által való feldúsítása anaerob reaktorban ellentétes hatást vált ki. Az eljárás hátránya különösen vízben szegény, turizmusban érintett területeknél, az alábbi pontokban nyilvánul meg:
- A tápanyagnak a turizmus által érintett terület (például golfpálya, park, zöldövezet) közelébe történő szagmentes kijuttatása nem valósítható meg.
- A javasolt szilárd anyag/folyadék elválasztó berendezéssel a biogázberendezés volumene kb. egynegyedre redukálódik, egyidejűleg a javított C:N arány következtében jelentkező üzemstabilitás mellett.
Víztakarékosság illemhelyeken csak a víztakarékos illemhelyekhez szükséges kiegészítőberendezésekkel lehetséges, miután „feketevíz” nem áll rendelkezésre.
g) „Feketevíz” és biohulladék erjesztése
Freiburgban 1997 májusában egy kísérleti berendezést helyeztek üzembe szolárülepítésre „agyaghegyet alkalmazva, a lübecki eljárást követve. A kísérleti fázis alatt a savanyodási tendenciákat az alacsony C:N arány alapján állították be. A kísérleti eredmények szerint az eljárást 1997 végén a 3. ábra szerint az érintett mérnöki iroda modifikálta. Az eljárás hátrányai vízszegény, turizmus szempontjából érdekes területeken ugyanazokban a pontokban nyilvánulnak, mint az előzőekben bemutatott eljárás esetében.
h) Aeorob „feketevlz’-oxidáció
Norvégiában, Oslo közelében egy aeorob termofil oxidációs berendezést valósítottak meg, az összegyűjtött „feketevíz” számára.
Ennek az eljárásnak hátrányai a nagy energiafelhasználásban és a biogáztermelési eljárás hibáiban nyilvánulnak meg.
Az US 3 797 667 számú szabadalmi leírásban egy változatát ismertetik az egyébként kereskedelmi gyakorlatban ismert hidrociklonberendezésnek. Az alkalmazás „szürkevíz” kezelésére vonatkozik.
A „feketevíz”-kezelés különböző toalettkeresztáram-rendszerekkel történik, amint ezt a leírásban hivatkozott szabadalmakban is említik. Jellegzetes itt az emberi kiválasztási termékek elégetése (2. oszlop,
30-38. sorok). A hivatkozott dokumentumban egyébként vizet mint öblítőközeget nem javasolnak, hanem hidrofób könnyűfolyadékokat. „Feketevízről” itt nem lehet beszélni. Az említett megoldás „szürkevíz”-tisztítási eljárásra vonatkozik, szeparátorra alapozva (2. hasáb, 39-44. sorok). A baktériumnövekedés hátráltatására egy, a műveletet követő klórozási lépést javasolnak. Ezután szóról szóra azt írják: az előállított víz további kezelés nélkül használható és recirkuláitatható, mosakodási és irrigálási célra (8. oszlop, 9-11. sorok). A későbbiekben azt írják: a visszanyert víz akár ivóvízként és főzési célra is alkalmas (8. oszlop 15-17. sorok).
Ezt követően egy eljárást írnak le ivóvíz előállítására, mely a következő lépésekből áll:
a) szilárd anyag/folyadék szétválasztás a leírt berendezéssel;
b) higienizálás klórozással.
Meg kell állapítanunk, hogy a fent ismertetett eljárással „szürkevízből” soha nem lehet ivóvízminőséget előállítani.
Biológiai kezelést nem alkalmaznak, második szilárd anyag/folyadék elválasztást nem alkalmaznak.
A HU 211 145 számú szabadalmi leírás leírja
1. a „fekete”- és „szürkevíz” külön begyűjtését;
2. a „feketevíz” ülepítését;
3. a két részáram egyesítését;
4. a keverék biológiai kezelését;
5. utókezelést, algákkal és napfénnyel.
A „szürke- és „feketevizet” tehát itt sem elválasztva kezelik.
A technika jelenlegi állásának megfelelő szennyvízkezelési, illetve -újrafeldolgozási eljárások sok területen nem elérhetők. Jelen találmány feladata volt tehát a hulladék víz értékesítésére egy tökéletesebb eljárást kidolgozni. Ezt a feladatot a szabadalmi igénypontokban leírt kiviteli módszerek megoldották.
A találmány főigénypontok szerinti ismertetése
A jelen találmány tehát egy hulladékvíz-értékesítési eljárásra vonatkozik, amely a következő módon történik:
Eljárás szennyvizek hasznosítására úgy, hogy (a) a „szürkevíz”-részáramot vagy egy vagy több részáramát és/vagy a „feketevizet” vagy „szürkevizet vagy ezek egy vagy több részáramát és/vagy a fekáliaszennyvizet és vizeletszennyvizet elkülönítve felfogjuk;
(b) az (a) szerint elkülönítve felfogott „szürkeνίζ’’-részáramot és/vagy „feketevizeket” és/vagy fekáliaszennyvizet szilárd anyag/folyadék szétválasztásának vetjük alá;
(c) a (b) lépésből származó „szürkevíz” és/vagy „feketevíz” és/vagy fekáliaszennyvíz és/vagy vizeletszennyvíz vizes fázisát mikroorganizmusokkal oxidáljuk; és (d) a (c) lépésben kapott folyadékfázisok legalább egyikét szilárd anyag/folyadék szétválasztásnak vetjük alá.
Eljárás szennyvíz hasznosítására úgy, hogy (a) a „szürkevizet és „feketevizet” elkülönítve felfogjuk, a „feketevíz” toalettekből származik, és vizeletszennyvizet tartalmaz vagy a nélküli, és
HU 225 517 Β1 (b) az (a) szerint elkülönítve felfogott „szürkevizet” vagy annak egy vagy több részáramát membránszűrésnek vetjük alá, és (ba) az (a) lépés szerinti külön „feketevizet” szilárd anyag/folyadék elválasztásnak vetjük alá;
(c) a (ba) szerinti folyékony fázist mikroorganizmusokkal oxidáljuk;
(d) a (c) lépésben kapott terméket szilárd anyag/folyadék elválasztásnak vetjük alá;
(e) a (d) lépésben kapott folyadékfázist (ea) az (a) lépés szerint felfogott „feketevíz”-ként; és/vagy (eb) műtrágyaként hasznosítjuk; és/vagy (f) adott esetben az (a)-(ea) lépéseket egyszer vagy többször megismételjük.
Eljárás szennyvizek hasznosítására, melynek során a „szürkevízből” vagy egy vagy több részáramából ivóvizet állítunk elő úgy, hogy (a) a „szürkevizet vagy egy vagy több részáramát külön felfogjuk, (b) az (a) lépés szerint külön felfogott „szürkevizet” vagy egy vagy több részáramát membránszűrésnek vetjük alá, a membránszűrést fordított ozmózissal vagy ultra-, illetve mikroszűréssel végezzük, és az ultra-, illetve mikroszűrést sótalanítással kapcsoljuk össze.
A találmány egy különösen előnyös kiviteli módja szerint a membránszűrést fordított ozmózissal vagy ultra-, illetve mikroszűréssel végezzük.
A találmány egy további, különösen előnyös kiviteli módja szerint az ultra-, illetve mikroszűrést sótalanítással kötjük össze.
A találmány egy további, különösen előnyös kiviteli módja szerint az ultra-, illetve mikroszűréshez legfeljebb 2 μίτι pórusméretű membránszűrőt használunk.
A találmány egy további, különösen előnyös kiviteli módja szerint az ultra-, illetve mikroszűréshez legfeljebb 0,2 μίτι pórusméretű membránszűrőt használunk.
A találmány egy további, különösen előnyös kiviteli módja szerint a (b) művelet előtt egy vagy több mechanikai, fizikai és/vagy kémiai tisztítási műveletet végzünk.
A találmány egy további, különösen előnyös kiviteli módjánál az (a) művelet a következő lépésekből áll:
(i) szilárd anyag/folyadék szétválasztás; és/vagy (ii) széneltávolítás.
A találmány egy további, különösen előnyös kiviteli módja szerint a (ii) lépés után szilárd anyag/folyadék szétválasztást végzünk.
A találmány egy további, különösen előnyös kiviteli módja szerint a szilárd anyag/folyadék szétválasztást flotálással, ülepítéssel, szűréssel és lecsapatással végezzük.
A találmány egy további, különösen előnyös kiviteli módja szerint a széneltávolítást mikroorganizmusok segítségével történő oxidációval végezzük.
A találmány egy további, különösen előnyös kiviteli módjánál a találmány szerinti (b) művelet után következő lépés:
(c) a (b) művelet során nyert „szürkevíznek” vagy annak egy vagy több részáramának higienizáljuk és/vagy vízszerkezetét átalakítjuk.
A találmány egy további, különösen előnyös kiviteli módja szerint a higienizálás klórozás.
A találmány további tárgya az előzőekben említett berendezés az eljárás végrehajtásához úgy, hogy az eljárási lépcsők műveleteinek elvégzésére egy reaktort tartalmaz, és szellőztető-, keverő-, mérő-, pH-érték-beállító egységei vannak, valamint membránja a szilárd anyag/folyadék szétválasztásához, és tartállyal rendelkezik, mely hidraulikával van összekötve, az aktív biomasszának a reaktorból való kivételére és elvezetésére.
Továbbá berendezés az eljárás végrehajtásához úgy, hogy az eljárás szerinti műveletekhez egy szeparátorral rendelkezik, és lényegében egy „szürkevíz”tengervíz keverék sótalanítására szolgáló berendezés.
A találmány egy további, előnyös kiviteli módja a „feketevíz” feldolgozására a következő lépésekből áll:
(a) a „feketevíz” elkülönítve történő összegyűjtése a toalettekből vizelettel vagy a nélkül;
(b) a felfogott „feketevíz” szilárd anyag/folyadék szétválasztása;
(c) a (b) művelettel nyert folyékony fázis oxidációja mikroorganizmusok segítségével;
(d) a (c) művelettel nyert termék szilárd anyag/folyadék szétválasztása.
(e) a (d) művelet során nyert folyékony fázis értékesítése:
(ea) a „feketevíz” összegyűjtése az (a) pont szerint (eb) és/vagy műtrágyaként, valamint (f) adott esetben az (a) és (ea) közötti lépések többszöri megismétlése.
A találmány egy különösen előnyös kiviteli módja szerint a „feketevizet” az (a) műveletnek megfelelően fekália- és vizeletszennyvízből fogjuk fel, és a fekáliaszennyvizet az (a) és (f) közötti lépéseknek megfelelően kezeljük.
A találmány egy további, különösen előnyös kiviteli módja szerint a fekáliaszennyvízhez legalább egy rész vizeletszennyvizet adunk.
A találmány egy további, különösen előnyös kiviteli módja szerint az (a) és (ea) közötti műveleteket és a (b) műveletnek megfelelő flotáció szilárd anyag/folyadék szétválasztást egyszer vagy többször megismételjük.
A találmány egy további, különösen előnyös kiviteli módja szerint a (c) művelet előtt egy vagy több mechanikai, fizikai és/vagy kémiai tisztítást végezünk.
A találmány egy további, különösen előnyös kiviteli módja szerint a (d) műveletben a szilárd anyag/folyadék szétválasztást szűréssel végezzük.
További előnyös megvalósítás esetén a szilárd anyag/folyadék szétválasztást a (b) műveletben ülepítéssel vagy szűréssel végezzük.
A találmány egy további, különösen előnyös kiviteli módja szerint a (d) művelet termékét átmenetileg egy tárolóba juttatjuk és megemelt levegőbevezetésnél, az oxidációs berendezés megnövekedett teljesítményigénye esetén ismét bevezetjük.
A találmány egy további, különösen előnyös kiviteli módja szerint az oxidált „feketevizet” és/vagy fekália7
HU 225 517B1 szennyvizet az újrahasznosítás előtt higienizálásnak és/vagy vízszerkezet-átalakításnak vetjük alá.
A találmány egy további, különösen előnyös kiviteli módja szerint a vizeletszennyvízből a szilárd anyagokat szűréssel távolítjuk el.
A találmány egy további, előnyös kiviteli módja szerint a „szürkevízből” és/vagy a „feketevízből” és/vagy a fekáliaszennyvízből a szilárd anyagokat az aprított biohulladékkal együtt vagy a nélkül, egy vagy kétlépcsős anaerob rothasztással távolítjuk el.
A találmány egy további, különösen előnyös kiviteli módja szerint az ivóvizet tartályba fejtjük.
A találmány egy további, különösen előnyös kiviteli módja szerint a műtrágyát és/vagy a komposztot tartályba fejtjük.
A találmány a továbbiakban egy - a találmány szerinti eljárások végrehajtására való - berendezésre vonatkozik, amely egy reaktort foglal magában, amelyben a (b), (c) és (d) lépéseket végezzük.
A találmány szerinti berendezés el van látva membránokkal, mint előzetesen kifejtettük, továbbá keverővei, szellőzővel, hablefölözővel, valamint a további szükséges eszközökkel rendelkezik.
A találmány egy további, különösen előnyös kiviteli módja szerint a berendezés elválasztószerkezetet tartalmaz, amellyel a találmány szerinti eljárásokban előírt eljárási lépések elvégezhetők.
Emellett vonatkozik a találmány a találmány szerinti berendezésnek a „feketevíz” újrafelhasználásához való alkalmazására is.
A találmány egy további kiviteli módja szerint vonatkozik a találmány szerinti berendezés alkalmazására ivóvíz előállításához „szürkevízből”.
Az 1. ábra bemutatja a „feketevíz”- és biohulladékmodult. A „feketevíz”-körforgást a vizeletszennyvízzel együtt és a nélkül ábrázolja. Ezen túlmenően itt kerül bemutatásra a kapcsolat a biohulladéknak a találmány egy előnyös kiviteli módja szerinti kezelésével.
A 2. ábra a „szürkevíz’-modult és annak újrafelhasználását mutatja. A három különálló hulladékvíz-áramra való elosztása gátolhatja a „szürkevíz” nagymértékű előülepedését. Fontos lépés a „szürkevíznek” vagy annak több részáramának sótalanítóberendezésben való kezelése. A sótalanítóberendezés itt a csekély ozmózisnyomás miatt többfunkciósán iktatható a rendszerbe. Az eljárás 2d lépcsője mutatja a biológiai eredetű hulladékokkal való optimális kapcsolatot.
A 3. ábrán a tápanyagok körforgása látható a bevezetéstől a felhasználásig. Jellegzetesen mutatja be a komposztvíz körforgását és a tápanyagok elérhető legnagyobb koncentrációját.
A 4. ábra példaként bemutatja a találmány szerinti berendezés „feketevíz’-moduljának egyik lehetséges kompakt kiviteli alakját. Itt kerül bemutatásra elsősorban egy szálloda vagy egy település napi mennyiségi és frakciók szerinti kibocsátásához rugalmasan illeszkedő teljes modul részét képező aktíviszaptároló.
Az 5. ábra mutatja be példaként a „szürkevíz” körforgását ennek a kompakt „szürkeνίζ’’-modulnak kiviteli megoldásában.
A találmány szerinti eljárást közelebbről az 1. és 2. ábra világítja meg.
Az itt bemutatott új eljárás bevezetéséhez rendelkezésre kell állnia egy elválasztott „feketevíz”- és „szürkevíz”-elvezető hálózatnak. Példának okáért szállodakomplexumokban ezzel az újonnan beépítendő levezetőhálózattal a meglévőt egy renoválás vagy az ellátóaknák újjáépítése során könnyen ki lehet egészíteni megfelelő tervezéssel a működő szállodaüzemekben is.
Az európai turizmus területei csak részben vannak csatornahálózattal és tisztítóberendezésekkel ellátva, amelyek az állandóan növekvő turizmus következtében általában túlterheltek.
Újabban Dél-Európában hasonló infrastruktúrát fejlesztenek ki, mint amilyet más országokban (például Németországban) az ötvenes és hatvanas években építettek ki: központi csatornahálózatot hoznak létre és központi tisztítóberendezéseket építenek vagy újjáépítenek.
Az ilyen központi megoldások azonban gyakran, főleg a turizmus területein nem jelentenek tartós megoldást, mivel a központi hálózatok és berendezések nem tudnak a rohamosan fejlődő turizmussal együtt növekedni. Ezért alapvetően decentralizált megoldásokra kell törekedni, amelyek képesek az igényeknek megfelelő kapacitáshoz rugalmasan illeszkedni.
Az itt bemutatott eljárás olyan rugalmas, hogy egy már rendelkezésre álló infrastruktúrába olcsón beiktatható. így lehetővé válik a rendelkezésre álló központi rendszer alapköltségen való továbbműködtetése és - a központi mellett - nem központi hálózattal való kiegészítése.
1. példa: Az eljárás bevezetésének lehetősége központi tisztítóberendezéssel és csatornahálózattal ellátott infrastruktúrába Egy település el van látva használható állapotban lévő központi csatornahálózattal és (túlterhelt) központi tisztítóberendezéssel. Ebben az esetben a már meglévő csatornahálózatot használjuk a „szürkevíz” összegyűjtésére és a tisztítóberendezést a feldolgozására. A toalettekből és vizeldékből származó „feketevizet” a központi hálózatról lekapcsoljuk, kis decentrális hálózatok segítségével gyűjtjük össze, és a „feketevíz”-modulban feldolgozva visszavezetjük. Ezáltal a lehetőség szerinti „szürkevíz”-újraértékesítésen kívül a rendelkezésre álló tisztítóberendezés kapacitása jelentősen megnő; a túlterhelés így megszűnik, és biztosítható kiáramló folyadék jó minősége.
HU 225 517 Β1
2. példa: Az eljárás bevezetésének lehetősége olyan infrastruktúrába, amely nincs ellátva központi tisztítóberendezéssel és csatornahálózattal Egy település nincs ellátva szennyvíz-infrastruktúrával, tehát nincs sem tisztítóberendezés, sem csator- 5 nahálózat. Ebben az esetben decentrikusan több teljes - eljárás szerinti - modul („feketevíz- és „szürkevíz'-modul) építhető be (például minden nagyobb szálloda- vagy lakókomplexumba).
Az eljárás beépítését a helyi infrastruktúrába minden egyes esetben külön kell meghatározni, mivel sok helyi tényezőtől függ, mint például az infrastruktúrától, a hulladék víz és az ivóvíz árszerkezetétől, a mezőgazdaság víz- és trágyaszükségletétől stb.
Az alábbi 3. táblázat különböző meglévő infrastruktúrába való néhány beépítési lehetőséget mutat be.
3. táblázat
Beépítési lehetőség a meglévő infrastruktúrákba. Az ivóvízellátás helyzete
| Rendelkezésre álló infrastruktúra | Extrém vízhiány | Vízhiány | Nincs vízhiány |
| Nincs tisztítóberendezés, nincs csatornahálózat | Kis decentrált „szürkevíz”és „feketevíz'-hálózat és szabványos biokonvertermodul. | Kis decentrált „szürkevíz”és „feketevíz’-hálózat és szabványos biokonvertermodul. | Kis decentrált „fekete”- és „szürkevíz’-hálózat, szabványos „feketevíz”-modul és a „szürkevízhez” növénytisztító berendezés. |
| Régi tisztítóberendezés, régi csatornahálózat | A „feketeviz” levezetése kis decentrált „feketevíz-hálózattal, szabványos „feketeνίζ’’-modulokkal. A meglévő infrastruktúra felhasználása és kibővítése „szürkevízhez”. Tengervíz-sótalanító beállítása. | A „feketevíz” levezetése kis decentrált „feketevíz”-hálózattal, szabványos „feketevíz-modulokkal. A meglévő infrastruktúra felhasználása és kibővítése „szürkevízhez”. Szivárogtatás vagy öntözés. | Kis decentrált „feketeνίζ’’-hálózat, növénytisztító berendezéssel; a meglévő infrastruktúra felhasználása a „szürkevíz”-tisztításhoz. |
| Új tisztítóberendezés, új csatornahálózat | A „feketevíz” levezetése kis decentrált „feketevíz-hálózattal, szabványos „feketeνίζ’’-modulokkal. A meglévő infrastruktúra felhasználása és kibővítése „szürkevízhez”. Tengervíz-sótalanító beállítása. | A „feketevíz” levezetése kis decentrált „feketevíz”-hálózattal, szabványos „feketeνίζ’’-modulokkal. A meglévő infrastruktúra felhasználása keveré kvíz-tisztításhoz. „Fekete- és „szürkevíz”szétválasztást hosszúidőre biztosítani. | Szükséges egyedi költségigény-számítást végezni. |
1. ábra: A „feketevíz”- és biohulladékmodul
A berendezést előnyösen mint kompakt modult az egy- vagy többlakásos házak pincéjében kell elhelyezni, és ezzel teljesen feleslegessé tenni a szennyvízcsatornák beépítését.
Az eljárás előnyösen a „feketevíz” és „szürkevíz” elkülönített elvezetésén alapul, és ugyancsak előnyösen a víztakarékos toalettek alkalmazásán. A feldolgozott szennyvíz és/vagy „feketevíz” az esetleges higienizálás, illetve fertőtlenítés után kivezethető a zöld területre és/vagy visszavezethető a talajvízbe.
A „feketevíz”- és biohulladékmodul szorosan kapcsolódik egymáshoz, ezért célszerűnek látszik közös leírásuk. Az 1. ábrán szaggatott vonallal jelzett nyilak vagy keretezések opciókat, illetve eljárásváltozatokat mutatnak be.
A „feketevíz-áram
Az eljárást több mint húsz összekapcsolt toalett esetén előnyös bevezetni. Ennek a részárameljárásnak célja a „feketevízből” műtrágyák, komposzt és biogáz előállítása. Ennek a módszernek lényeges része a „feketevíz” cirkuláltatása a toalettek, az oxidáció (oxidáció mikroorganizmusok és/vagy széneltávolítás segítségével) és a szilárd anyag/folyadék szétválasztás között. A tápanyagfrakciók különböző mértékben töményednek, így az a térfogat, amelyben a tápanyagok feloldódnak, igen kicsi. A részárammódszer egy további jellemzője a „feketevíz” szilárd anyag/folyadék szétválasztása és a „feketevíz’-komposztvíz körforgás, ame45 lyeket a következőkben felsorolt -1. ábrák szerinti - eljárási lépések fognak megvilágítani. Az ebben a leírásban szereplő számozások megegyeznek az 1. ábra megfelelő eljáráslépcsőinek számozásával.
Az eljárás (1 )-től (6)-ig terjedő lépései az elválasztó50 toalettek alkalmazása nélküli oxidatív tápanyag-előállítási folyamat „feketevíz’-cirkulációját mutatják (vastag nyilazott vonal). A (7) eljárási lépés az oxidált folyékony trágyák lefutását mutatja. A fekáliaszennyvíz-cirkulációt a vizeletelválasztó toalettek beiktatása mellett, az (1) és (6) közötti eljárási lépcsők mutatják be. Az (1a) lépcső mutatja a vizeletelválasztó toalettek vizeletkifolyását. Ebben az esetben kiesik az (1 b) eljárási lépcső.
Az eljárás (1a), (8) és (8a) lépcsői a reduktív tápanyag-előállításos módszert mutatják be, vizeletelvá60 lasztó toalettek alkalmazása mellett.
HU 225 517 Β1
A vékonyan kihúzott nyilazott vonalak a szilárd anyag (iszapok stb.) áramlását mutatják. Az eljárás (2a), (2b), (3a), (7a) és (7d) lépései a biohulladékáramban a szilárd anyag kiáramlását mutatják a „szürkeνίζ’’-modulból. A szilárdanyag-forrást minden elképzelhető kombinációban, az aprítás és/vagy a hidrolízis és/vagy a metánfermentáció előtt be lehet iktatni.
(1) A fekáliaszennyvíz és a vizeletszennyvíz összevezetését mutatja be. Az itt ismertetett eljárás bevezetése nem korlátozódik meghatározott toalettekre, illetve vizeldékre, hanem kiterjed mindenfajta vízöblítéses toalettre és vizeldére. A vizeletszennyvíz elkülönítve vezethető el és kezelhető, mint ez a továbbiakban az eljárás (8) lépésénél látható.
Szükség szerint beiktatható előre egy vagy több mechanikai, fizikai és/vagy kémiai előtisztítási eljárás, amelyek révén erjeszthető iszap keletkezhet (2b). Az előkezelési eljárásoknak lehetőség szerint kíméleteseknek kell lenniük és a „feketevíz” szilárdanyag-szerkezetét javítaniuk kell, és nem tönkretenni. A maradék anyagokat elválasztjuk (2a) és adott esetben további kezelésnek vetjük alá.
(2) Az esetlegesen így előkezelt „feketevizet” az eljárásnak ebben a lépcsőjében megfelelő szilárd anyag/folyadék szétválasztásnak vetjük alá.
Abban az esetben, ha például a „feketevíz”-körfolyamatból kevés tápanyagot kell kihozni, a nitrátot denitrifikációnak kell alávetni. Ebben az esetben a szilárd anyag/folyadék szétválasztást előnyösen anaerob flotációval végezzük.
A szilárd anyag/folyadék szétválasztás végrehajtásához itt előnyösen flotációt, ülepítést és/vagy szűrést alkalmazunk.
A „feketevíz” iszapjából leválasztandó szenet [a biogáz-előállítási folyamatba - (3a) és (3c) - kerül] a folyadékfázisban elválasztjuk a vizelet nitrogéntartalmának nagy részétől, ami fontos a biogáz-előállító berendezés üzemi stabilitása szempontjából.
(3) A (2) lépcsőből származó „feketevizet” ezután mikroorganizmusok általi oxidációnak és/vagy széneltávolításnak vetjük alá. Az aerob kezelési lépésnek (mikroorganizmusok általi oxidációnak és/vagy széneltávolításnak) minden kombináció, avagy az egyedi szennyvízáramok bármelyikének kombinációja alávethető. A „feketevízben” maradó oldott szén ezáltal elgázosodik CO2-dá. A mikroorganizmusok által végzett oxidáció itt nitrifikációt is jelenthet (a karbamid nitráttá oxidálódik). Ugyancsak bevezethetjük ide és feloxidálhatjuk a (VII) eljárási lépcső biogáz-előállító berendezéséből a folyadékfázist.
Hogy a reaktorvolument ne növeljük túlságosan, előnyösen beiktathatunk itt eleveniszap-eljárást is, amely nagy (kb. 15 kgoTS/m3) aktív biomassza szárazanyag-tartalommal működik. Az ezután következő szilárd anyag/folyadék szétválasztással (4) szemben különleges követelmények állnak fenn. A szén és nitrogén mikroorganizmusok általi oxidációja és/vagy a széneltávolítási művelet lehet egylépcsős vagy kétlépcsős, és a kétlépcsős is mindenkor többlépcsős, miáltal itt a kötött ágyas és eleveniszap-eljárások bármelyik kombinációja lehetséges.
Az eljárás (2) lépcsője szerinti szilárd anyag/folyadék szétválasztást és a mikroorganizmusok segítségével történő oxidációt (3) előnyösen ugyanabban a készülékben hajtjuk végre. A nitrifikáció zavartalanul optimálisan egy keskeny pH-sávban - 6 és 7 pH-érték között - zajlik le. Savas tartományban a nitrifikáló baktériumokat a HNO2-N, bázikus közegben az NH3-N inhibiálja. A nitrifikálási folyamat során a pH csökkenése egy középérték körül ingadozik. Az alkalmazott toalettektől függő kibocsátási mennyiség miatt [vákuumtoaletteknél 7-10 l/(PE*d), vízöblítéses toaletteknél 30-60 l/(PE*d)] és az eljárás (4) lépcsőjénél használt szilárd anyag/folyadék szétválasztási folyamattól függő oxidációs reaktor nagyságától függően (például mikroszűrésnél a reaktorkapacitás kb. 27-33 l/PE, 20 kgoTS/m3 reaktortérfogat mellett) erős savasodás jelentkezhet, ami ellen meg kell tenni a megfelelő óvintézkedéseket. Ez előnyösen kiegyenlíthető önszabályozó módon úgy, hogy egy megfelelő reaktív felülettel rendelkező puffért a reaktorba helyezünk.
Előnyösen a (3b) és/vagy (5a) lépcsőkbe nitrifikált „feketevíz” és/vagy vizeletszennyvíz és/vagy fekáliaszennyvíz megfelelő mennyiségét az előzetes szilárd anyag/folyadék szétválasztási folyamatba bevezetjük, így felgyorsítjuk az anaerob denitrifikációt. Ezáltal a szilárd anyagok a keletkező gázbuborékok (N2) révén a felszínre jutnak és lemerhetők. A denitrifikáló baktériumok a (III) és/vagy (5a) lépcsőkben is bejuttathatok. Abban az esetben, ha a szilárd anyag/folyadék szétválasztás ugyanabban a készülékben történik, az elválasztandó biomassza vagy annak szükséges mennyisége is benne maradhat. Előnyösen az eljárást úgy hajtjuk végre, hogy
a) szilárd anyag/folyadék szétválasztást [(2) lépcső] és denitrifikálást,
b) a mikroorganizmusok segítségével történő oxidációt [(3) lépcső] és
c) szilárd anyag/folyadék szétválasztást [(4) lépcső] egymást követően, adagonként végezzük (az SBR-hez hasonlóan), két, előnyösen puffertartállyal ellátott, különbözőképpen megtöltött reaktorban. Nagyon megterhelt oxidációs reaktor esetén [az eljárás (3) lépcsőjének második bekezdése] a töltést hullámokban végezzük és azt követően anaerob módon flotáljuk. Előnyösen mindhárom lépést ugyanazon berendezésben végezzük.
A körülbelül 28 °C alatti hőmérsékleti tartományban a nitrosomonák (NH4 +/NO2) anyagcsere-kinetikája lassabb, mint a nitrobaktériumoké (NO2_->NO3_). Ezáltal az oxidációs reaktorban keletkező NO2~ gyorsan átalakul, és akadályozza a toxikus HNO2-nitrogén keletkezését. A magasabb hőmérsékleti tartományban a nitrosomonák anyagcseréjének nagyobb a sebessége, mint a nitrobaktériumoké. Ezáltal a reaktorban HNO2nitrogén-akkumuláció jöhet létre, és inhibiálhatja a nitrifikáció folyamatát. Mivel a találmány alkalmazásának egyik célcsoportját képező hotelkomplexumok forró, napos vidékeken vannak, és ezáltal a felszabaduló oxidációs hő magát a reaktort is felmelegíti, meg kell tenni a szükséges, megfelelő ellenintézkedéseket (például
HU 225 517 Β1 az eljárás többlépcsőssé alakítása, szellőzés hűtött levegővel, az aktív biomassza koncentrációjának növelése vagy a baktériumpopuláció lassú adaptációja).
(4) A (3) lépcső folyékony termékét azután további szilárd anyag/folyadék szétválasztásnak vetjük alá. Ezt a (3) lépcsővel egyidejűleg végezzük el, megfelelő szűréssel, hogy a (3) lépcsőben a biomassza mennyiségét az ülepedési határtól függetlenül növelhessük. Ehhez a következő követelményeknek kell eleget tenni:
- Az eleven iszap aktív biomasszájának távoltartása.
- A patogén baktériumok és mikroorganizmusok távoltartása.
- A keletkezett huminsavak és más makromolekulák távoltartása.
A szilárd anyag/folyadék szétválasztási folyamathoz minden egyéb eljárás hozzákapcsolható, de ezek a teljes eljárás lefolyását befolyásolják. így közbe lehet iktatni a (4) eljárási lépcső után és az opcionális (szabadon megválasztható) (5) lépcső elé egy vagy több mechanikai, fizikai, kémiai és/vagy oxidatív biológiai kezelést.
A (7a) iszapfölöslegét a „feketevíz” nyersiszapjával együtt vagy elkülönítve a (3c) lépésen át elvezethetjük a biogáz-előállító készülékbe.
Az eljárás egyik jellegzetessége a (7b) aktíviszap-tároló, amelynek segítségével az oxidálóberendezésben az aktív biomassza megfelelő koncentrációja, a „feketevíz’-áramlás napi mennyiségének és összetételi csoportjainak függvényében, a szükséglet szerint beállított nitrogénfelhozatallal összefüggésben megcélzottan szabályozható (7c), a kiáramlott anyag állandó minőségének biztosítása céljából. Ez lényegesen kisebb reakcióvolumen kijutását és a jelenlegi technika állásánál stabilabb folyamatot eredményez. A folyamat irányítása számítógéppel vagy DFÜ-val (Datenfemübertragung távadatátvitel) követhető. Biztosítani kell az érzékelőkre támaszkodó folyamat-ellenőrzést.
Az oxidációs berendezésben a szükségletektől függő és szabályozható biomasszakoncentráció hatással lehet a találmány szerinti eljárás egyes követelményeire. így lehetővé válik, hogy az elsavasodási folyamatot és/vagy a HNO2 nitrogénben való feldúsulást az oxidációs berendezésben aktív biomassza és/vagy az aktíviszap-tárolóból nitrobaktériumokban gazdag biomassza bevezetésével ellensúlyozzuk. Megfelelő szabályozással alkalmassá tehetjük a berendezést kisebb reaktorhozam mellett is a napi szennyvízkiáramláshoz való hozzáigazításra.
Intézkedések tehetők az aktíviszap-tárolóban a biomassza autolitikus elemésztési folyamatának megelőzésére (például hűtéssel). A felesleges aktív biomassza a tárolóból (7a) a biogázt előállító berendezésbe vezethető át.
A (4) lépcsőből származó folyékony terméket kívánt esetben higienizálási lépésnek vethetjük alá. Megfelelően kiválasztott szűrési módszerrel (4) azonban ez is szükségtelen lehet.
Az eljárás (5) lépcsője után további higienizálási lépés várható. Az (5) lépcső folyékony termékének klórozása, ha lehetséges, a sófeldúsulás veszélye miatt elkerülendő, hogy a keletkező műtrágya pedológiailag kifogástalan maradjon.
Az (5) lépcső terméke tiszta, tömény műtrágyaoldat, amely egy tárolón keresztülvezetve toalettek és vizeldék öblítésére újra felhasználható. Ezzel a „feketeνίζ’’-körforgás bezárul. így a toalett-vízszükséglet kb. 50 l/(E*d)-ről egészen maximum 0 l/(E*d)-re csökkenthető. Az emberi kiválasztódásból származó, a „feketevíz” körforgásába belépő térfogat kb. 1,5-2,2 l/(E*d). A kilépő folyékonyműtrágya-térfogat kiszámítható a belépő térfogatból, az iszapleválás és a párolgási veszteség levonásával. Amennyiben ezek a levonások elérik vagy meghaladják a belépő térfogatot, vizet kell vezetni a körforgásba. A fennmaradó részben meghatározható a toalettek és vizeldék vízigénye alapján a hozzávezetett vízmennyiség és az oxidációs reaktorban biológiailag elviselhető nitrogénkoncentráció.
(7) Végtermékként nagy töménységű, szagmentes folyékony műtrágya keletkezik, amely tárolható és/vagy közvetlenül felhasználható trágyázásra. A műtrágyaoldat széntartalma olyan csekély, hogy denitrifikáció alig mehet végbe.
A kis mennyiség miatt lehetséges a szárítás, és az azt követő további, a műtrágyák feldolgozása és/vagy a csomagolás része lehet az eljárásnak. A folyékony tápanyagoldat tárolásánál ügyelni kell a levegő kizárására és a sötétségre, mivel foto- és/vagy kemoautotrop organizmusok lehetnek jelen, amelyek szén bevitele esetén az ezzel kapcsolatos denitrifikáció révén jelentős nitrogénveszteséget okozhatnak.
Mint már jeleztük, a nitrogén leválasztása a szilárd anyag/folyadék szétválasztás (2) révén a szénvegyületek erjesztése után következik.
A (8) lépcső a vizeldék bekapcsolása esetén követendő eljárást mutatja. Az elkülönítve felfogott fekáliaszennyvizet ilyen körülmények között is alá kell vetni szilárd anyag/folyadék szétválasztásnak, hogy a biogázberendezés térfogatát alacsonyan tarthassuk. Ha oxidálni kell a folyadékfázist, hogy a „feketevíz”-körfolyamat bezáruljon és az NH4 nitrogén NO3 nitrogénné oxidálódjék, amivel meggátoljuk a nitrogénvegyületek intenzív szagkipárolgását - mivel ugyanez vonatkozik a vizeletszennyvízre is - a fekáliaszennyvíz-fázissal újra egyesíteni lehet. Ezért kevés értelme van szeparációs toalettek beépítésének a tápanyagok (ΚΝΟ3-, P2O5-, K2O- stb. műtrágyák) oxidatív eltávolítása mellett.
A vizeletelválasztó toalettek alkalmazásának a találmány esetében csak akkor van értelme, ha a vizeletszennyvízből a tápanyagokat anaerob módon távolítjuk el. Akkor a vizelet a patogén mikroorganizmusok eltávolítása céljából végrehajtott szűrés után a biogáz-előállító berendezésből származó rothasztott folyadékkal egyesíthető, anélkül, hogy az a denitrifikációs folyamatba jutna.
A tiszta vizeletszennyvizet a szűrés után elkülönítve a szárítási és/vagy felhasználási (eltávolítás!) és/vagy továbbfeldolgozási folyamatba vezethetjük (8). Végezhetünk fordított ozmózissal történő betöményítést is.
HU 225 517 Β1
Elképzelhető még itt a vizeletszennyvízből, higienizálás után, MAP (magnézium-ammónium-foszfát) célzott lecsapatása vagy más opcionális (szabadon megválasztható) kicsapatási eljárás. Savas közegben a lecsapatásnál célszerűen az újraegyesítés előtt a vizeletszennyvizet anaerob hidrolízisnek vetjük alá a savasság csökkentése céljából, hogy a vizeletszennyvízben az NH3-NH4 + oldhatósági egyenérték eltolódjék az NH4 +-koncentráció javára.
Van értelme az ammóniumadszorpciónak is (például agyagásványokkal, zeolitokkal stb.), ami ezáltal az eljárás része lehet. A kicsapatást, adszorpciót és/vagy szárítást kombinálhatjuk is.
Ugyancsak szóba jöhet a fertőtlenítés a szűrés előtt, után vagy helyett.
Előnyös továbbá előzőleg vagy utólag a fekáliaszennyvíz szilárd anyag/folyadék szétválasztása, hogy a biogáz-előállító berendezés volumene kicsi maradjon. Ebben az esetben a (3) lépcső szerinti fekáliaszennyvíz a nitrogénvegyületek mintegy 88%-os kiesése miatt lényegesen csekélyebb energiaszükséglettel oxidálható, mint vizeletszennyvízzel, ami a „feketevíz’-körfolyamat oxidációs berendezésének üzemeltetési költségeit jelentősen csökkenthetné. így az oxidációs berendezés reaktorának mérete is csökkenthető.
A vizeletszennyvíz reduktív tápanyagkivonása jól kiegészíti a fekáliaszennyvíz oxidatív tápanyagkivonását és meggátolja az eljárás (3) és (4) lépcsőjében a fenn vázolt problémák kialakulását. Persze számolni kell az NH3 kipárolgása révén a nitrogén veszteséggel.
A biohulladékáram
A következőkben vázoljuk a biohulladékkiáramlást és kapcsolatát a „feketevíz- és „szürkevíz”-körfolyamattal. Összefoglalva, az eljárás ennek a részáramának célja a jó biogázkihozatal és a szerves anyagok messzemenő higienizálása.
(I) A biohulladék szállodákban csak kevés helyen keletkezik, és ezért gyakran szétválogatás nélkül szeparálható. A biohulladék főleg a következő helyeken keletkezik:
- nagy konyhákban,
- éttermekben,
- kerti és parklétesítményekben.
A személyzet megfelelő betanításával nagy fajtatisztaság érhető el. Sőt a szétválasztás adott esetben az eljárás részének tekinthető. A hulladékok fajsúly szerinti vagy más módszerrel történő szétválasztása mint kiegészítő eljárási lépcső a biohulladékáram más helyein [például a (lll)-ban] is felhasználható. A maradékokat és a zavaró anyagokat elválaszthatjuk és további feldolgozásnak vethetjük alá.
(II) A lehetőség szerint fajtatiszta biohulladékot ezután aprításnak vetjük alá. Az aprítást a „feketevíz”-áram (2b), (3a), (7d) és/vagy (7a) eljárási lépéseiből származó iszappal együtt vagy a nélkül végezzük. Az iszap nélküli biohulladék-aprítást célszerűen cutterrel végezzük, az ilyen eszközöket nagy hentesüzletekben a kolbászok készítéséhez használnak. A cutter a biohulladékot nagyon jól felaprítja és homogenizálja.
(Ili) Az eljárás (3a) és (7a) lépéséből kiválasztott iszapot aprított biohulladékkal keverjük és hidrolízisnek vetjük alá. Ha a (3a) lépcsőből származó „feketeνίζ’’-üledék helyett az egész „feketevizet” felhasználjuk az erjesztéshez a biohulladékkal együtt [nincs vizeletszennyvíz-elválasztás, és a (3a)-t és (3c)-t hozzáadjuk a (3)-hoz], a magas nitrogénkoncentráció miatt fennáll a metanizálódási folyamat veszélye a biogáz-előállító berendezésben. Az eljárás használata technikailag a „feketevíz” üledékének az erjesztés előtt a nitrogén (karbamid) leválasztásához, a vizeletelválasztó toalettek alkalmazása nélkül is ajánlatos. Emellett a biogáz-előállító berendezések szükséges mérete az ülepítés miatt csökkenthető.
Vizeletelválasztó toalettek használatakor az egész fekáliaszennyvizet bevezethetjük a biogáz-előállító berendezésbe [(3) a (3a) és (3c) révén] anélkül, hogy metanizálódási folyamattól kellene tartani, mivel a nitrogén 80%-a a vizeletben van feloldva. így a fekáliaszennyvíz higienizálása és a biogázkihozatal növekedése jönne létre, emellett azonban a biogáz-előállító berendezés lényegesen növekedne is.
A hidrolízist előnyösen termofil módon, a megfelelő retenciós idő mellett végezzük, hogy a szerves anyagok egyidejű higienizálása végbemenjen.
(IV) Ebben a lépcsőben a hidrolizált anyagot előnyösen mezofil metánfermentációnak vetjük alá. A metánfermentáció a „szürkevíz”-modul kiindulópontja. A konyhai hulladékok zsiradékleválasztási vagy flotációs kezelésénél keletkezett anyagot egyenesen a metánfermentálóba vezetjük, mivel a zsírok hidrolízise a zsiradékok anaerob katabolizmusának sebességkorlátozó lépése.
(V) Az elrothasztott fermentációs folyadékon adott esetben szilárd anyag/folyadék szétválasztást végzünk. A folyékony fázis sok tápanyagot tartalmaz, és a (3) szerinti oxidációnak vethető alá (Vlla), illetve előnyösen a szűrés előtt a vizeletszennyvíz reduktív lépcsőjének (VI Ib).
(VI) Az (V) és (VI) lépcsőkből az elrothasztott anyagot közvetlenül eltávolítjuk, szárítjuk vagy feldolgozzuk. Komposztálás esetén a komposzt locsolásához a vizet „szürkevízből” vagy kezelt fekália-, illetve vizeletszennyvízből nyerjük. Azután összegyűjtjük és a (Vlla) szerinti oxidációs művelethez vagy a reduktív vizeletszennyvíz-áramba vezetjük.
(VII) A (VII) és/vagy (Vlla) folyamatokból származó folyadék odavezetésével a „feketevíz’-körfolyamat folyadékvesztesége kiegyenlíthető. A komposztvíz-körfolyamatot a 3. ábra mutatja.
2. ábra: A „szürkevíz”-áram
Az eljárás bevezető leírása
Az eljárás ezen részének célkitűzése nagy tisztaságú háztartási-ipari víz előállítása. Emellett, mint végcél, lehet ivóvíz előállítása „szürkevízből” vagy a „szürkevíz” egy részáramából. Ezt a célt membránszűréssel, fordított ozmózis segítségével és/vagy mikro- és/vagy ultraszűréssel és az azt követő sótalanítással érhetjük el. A membrán vonatkozásában figyelmet kell fordítani
HU 225 517B1 a pórusnagyságra; például a visszamaradó CSB-re, a higienizálásra stb.
Adott esetben végzett ülepítés után a „szürkevízben” lévő szénvegyületeket elsősorban nedvesoxidációval (esetleg a „feketevíz tápanyagainak hozzáadása mellett) vagy más biológiai, kémiai, illetve fizikai módszerrel távolíthatjuk el. A nitrogén és foszfor eltávolítása nem szükséges, de más lépések (például a szén lecsapatása) során feltétlenül megtörténik, illetve különböző biológiai, kémiai vagy fizikai eljárási lépcsők esetén számolni kell vele.
A biológiai szénvegyület-lebomlásnál keletkezett eleven iszapot megkötjük (kötött ágyas eljárás) vagy visszavezetjük (eleveniszap-eljárás). Az iszapfelesleget vagy az iszaphulladékot az ismert szilárd anyag/folyadék szétválasztással elkülönítjük, és visszavezetjük például a biogáz-előállító berendezésbe.
A folyadékfázisban visszamaradó, nehezen lebontható CSB-frakciót ozonizálással vagy más módszerrel CO2-dá oxidáljuk, és/vagy egyéb biológiai, kémiai, illetve fizikai eljárással eltávolítjuk. Egy további, adott esetben végzett szilárd anyag/folyadék szétválasztással (például szűréssel) a „szürkevízben” visszamaradt anyagokat utólagos aktív szenes szűréssel vagy más eljárással (például szűréses vagy adszorpciós módszerekkel) eltávolíthatjuk.
Mivel a „szürkevíz” viszonylag kevés sót tartalmaz, nem kell sótalanítással (például fordított ozmózissal vagy például esőben gazdag vidékeken sószegény ivóvíz permanens hozzákeverésével) számolni, de része lehet az eljárásnak. Az extrém vízhiányos területeken az oxidált „szürkevizet” a gyakran már rendelkezésre álló tengervíz-sótalanító berendezéssel multifunkcionálisán ivóvízzé lehet feldolgozni; így a sók mellett a patogén mikroorganizmusok, valamint az esetleg jelen levő tápanyagok és CSB-maradékok is eltávolíthatók.
Higienizálás és adott esetben végzett klórozás után visszavezetjük a vizet az ivóvíztárolóba. A higienizálás és a klórozás adott esetben végzett eljárási műveletek.
A vízszerkezet megváltoztatására vagy semlegesítésére vonatkozó eljárási lépést a megfelelő helyen (például az aktív szenes adszorpció után) iktatjuk be. A hatósági előírások alapján talajvíz-elvezetést ugyancsak beiktathatunk az eljárásba, eljárástechnikailag azonban nem szükséges.
Az eljárás leírása a 2. ábra alapján
A szaggatott vonallal rajzolt nyilak és keretezések a 2. ábrában is opciókat és eljárásváltozatokat mutatnak be.
(1) Beiktathatok itt a „szürkevíznek” vagy egyik, illetve több részáramának szokásos mechanikai és/vagy fizikai és/vagy kémiai előkezelési módszerei (például gerebenek, homok- vagy uszadékleválasztók stb.). Célszerűen itt történik a „szürkevíz” forrás- vagy szennyezettségjellemzők szerinti szétválasztása.
(2) A konyhai szennyvízben zsiradékok, olajak, úszó és kiülepedő anyagok, valamint tenzidek és oldott szerves anyagok találhatók. Ajánlatos itt előkezelési módszerként a flotáció, amellyel a zsírok, olajok, úszó és leülepedő szilárd anyagok, valamint az oldott BSBés CSB-részek eltávolíthatók és a „feketevíz”- és biohulladékmodul metánfermentálójába vezethetők. Alkalmazhatunk zsíreltávolító, szűrő-, lecsapató- és egyéb leválasztómódszereket.
(3) Megfontolandó a konyhai (2) és a konyhatisztítási (3) szennyvíz elkülönített felfogása és a különböző szennyezési karakterisztika miatt azt követő durva/finom szitálás. Az agresszív tisztítószerek miatt a konyhatisztítási (3) szennyvizet elválaszthatjuk a „szürkeνίζ’’-áramtól, és/vagy elkülönítetten is tisztíthatjuk.
(4) Haj és más szálasanyag, tenzidek és mások mellett a zuhanyzók, mosdók, kádak és mosógépek „szürkevíz’-forrásaiban található. Itt emberi eredetű nitrogénbevitellel kell számolni. Ezért előnyösen a „mosás” „szürkevíz’-forrást elkülönítve összegyűjtjük és durva-, valamint finomszitálással előkezeljük.
(5) Az úszómedence és/vagy napozóterület szennyvize a medencetisztító berendezések visszajutó iszapjából, magából a leengedett uszodavízből és egyéb, leggyakrabban külső „szürkevíz”-forrásból áll. Emberi eredetű bevitt anyagként találhatók itt testápoló olajok, nitrogénvegyületek és más tápanyagok, valamint só, amely a bőrből izzadás útján jut ide, de a medence vizének klórozása révén is idekerülhet. A medence vizének folyamatos klórozása miatt nincsenek járványhigiéniai aggályok, így ez a „szürkevíz a túltrágyázás veszélye nélkül (a „feketevízhez” viszonyítva a N-frakció kicsi) minden előkészítés nélkül alkalmas a közeli zöld területek öntözésére és trágyázására.
(6) A medence és/vagy napozóterület „szürkevíz”áramának alacsony tápanyagtartalma a többi „szürkeνίζ’’-áramok további oxidációjakor (mikroorganizmusok segítségével történő oxidáció és/vagy széneltávolítás) is szükséges lenne, így célszerű finomszitálás és/vagy szűrés után az oxidációs folyamatba való bevezetés.
(7) Az előkezelt „szürkevíz’-áramokat az oxidáció (mikroorganizmusok segítségével történő oxidáció és/vagy széneltávolítás) után újraegyesítjük és megfelelő, a mikroorganizmusok segítségével történő oxidációs eljárásnak (szellőztetett homokszűrő, növényes-derítő berendezés, növény nélküli, szakaszosan adagolt talajszűrő stb.) vetjük alá. Tápanyaghiány esetén „feketevíz”-körfolyamatból származó műtrágyaoldatot adhatunk hozzá. Az eljárás (7) és (8) lépcsői közé egy vagy több mechanikai, fizikai, kémiai és/vagy biológiai tisztítási módszert iktathatunk be.
(8) A (7) lépcsőből származó folyékony terméket ezután sótalanítóberendezésben tisztítjuk. Ezzel egyidejűleg a következő célok érhetők el:
- a sók eltávolítása,
- a biomasszamaradék eltávolítása,
- a maradék CSB eltávolítása,
- a higienizálás.
Mivel a turizmus számos területén az ivóvizet tengervíz-sótalanítással nyerik, a megtisztított „szürkevizet” tengervízzel keverve vagy külön, ugyancsak központilag egy tengervíz-sótalanító berendezésben, a kismértékű ozmózisnyomás miatt kedvezőbb feltételekkel, ivóvízzé dolgozzuk fel. A sótalanítóberendezés13
HU 225 517 Β1 bői a sóban feldúsított maradékot a tengerbe vezetjük (14).
(9) A (8) lépcsőből nyert terméket ezután a higienizáljuk [(12) és (13) lépcső] vagy adott esetben a víz szerkezetét megváltoztató műveletet végzünk rajta.
(10) Kiegészítő biztonsági intézkedésként a megtisztított „szürkevíz” újrafelhasználása és/vagy tárolóba kerülése (11) előtt klórozást végezhetünk.
3. ábra: A „feketevíz alkotóanyagainak folyamatábrája
A 3. ábrán „feketevíz’-ülepedésnek, valamint a biohulladék oxidatív tápanyag-eltávolításának folyamatábrája látható. C, N, P, K ezen elemek redukált szerves vegyületeit, a CO2, KNO3 és PO4 az oxidáltakat jelentik itt. CH4 jelenti az energiahordozóként kivont szénvegyületeket (biogáz).
Szén - egy értékes energiahordozó
A szenet el kell a szennyvízből távolítani. Ez két módon történik: először ülepítéssel (1) (az iszap nehezebb a víznél), és másodszor a maradék oldott szén baktériumok segítségével végbemenő biológiai „elégetésével” (2). A szén legnagyobb része tehát így most iszap és csapadék formában van. Ez komposztálható (60), ami szintén a biológiailag könnyen lebontható szerves vegyületek biológiai „elégetése”. Ezzel sok energia szabadul fel. Általánosan ismertek a gőzölgő komposztrakások a földeken. Az ilyen komposzthő azonban alig használható fel. Másik lehetőség: levegő kizárása mellett a könnyen lebomló szerves vegyületek erjesztése (4). Mivel nitrogén nincs már jelen, CO2 helyett most biogáz (CH4) keletkezik. Ez az energiahordozó sokoldalúan hasznosítható.
Mivel nem minden szénvegyület bontható le levegő kizárásával, az elerjesztett szerves anyagok ezt követően komposztálhatok (6), és az előbbinél értékesebb komposzt keletkezik.
N, P, és K- a megművelt területek életelixírjei
A növények gyökereiken keresztül két alakban veszik fel a nitrogént: mint nitrátot (NO3) és mint ammóniumot (NH4); a foszfort foszfátként (PO4), a káliumot káliumionként (K+). A (2) szennyvízben a szén biológiai „elégetése” során a CO2 mellett sok kálium, nitrát és foszfát is szabadul fel, amelyek a vízben mind oldva maradnak.
Ezek az úgynevezett problémás anyagok, amelyeket a megtisztított szennyvíz folyókba és tavakba vezetése után költséges módon kell onnan eltávolítani, egy megművelt terület esetében hasznos trágyák, ha a megtisztított szennyvizet a vetésterület öntözésére használják. A kereskedelmi forgalomban kapható műtrágyák salétromból (KNO3), azaz kálium-nitrátból és foszfátból (PO4) állnak. Éppen ezek az anyagok nyerhetők a találmány szerinti eljárás során és juttathatók ki oldott formában a vetésterületre.
A komposztálási lépcső [3. ábra: (6), 1. ábra: (VI)] öntözésekor [3. ábra: (7), 1. ábra: (Vllc)] nemcsak a kálium, nitrát és foszfát mosódik ki, hanem szerves anyagok is; ezeket a komposztvíznek az aerob kezelési lépcsőbe való újrabevezetésével távolíthatjuk el [mikroorganizmusok segítségével történő oxidáció és/vagy széneltávolítás - 3. ábra: (2), 1. ábra: (Vlla)]. Ezáltal a komposztálási lépcső [3. ábra: (6), 1. ábra: (VI)] öntözővizében és a víztelenítölépcső [3. ábra: (5), 1. ábra: (V)] eltávolított vizében lévő szervesen kötött nitrogént nitráttá oxidáljuk és a vízcirkulációba vezetjük, a szennyvízkezelő berendezésből távozó termék tápanyagokban való jelentős feldúsítása céljából.
[gy a tiszta öntözővízben maximális növénytápanyag-töménységet érhetünk el.
4. és 5. ábra: A „feketevíz” és biohulladék többfunkciós szilárd anyag/folyadék szétválasztása A 4. ábra az eljárás kompakt modulként való kivitelezését mutatja, amely a pincékben helyezhető el. A nemvegetációs időszakban (télen) a műtrágya-előállítás nem kívánatos.
Az eljárás további jellemzője, a be- és kiiktatható denitrifikáció, valamint a biológiai foszfáteltávolítás, mivel a tápanyagok kijuttatása a vetésterületre nemkívánatos télen.
Az eljárást a 4. és 5. ábra közelebbről világítja meg. A nyers szennyvizet vagy előnyösen a „feketevizet” egy vezetéken (1) kamrás szűrőprésbe vezetjük. A kamrás szűrőprést a szilárd anyag/folyadék szétválasztás más, ismert módszerével helyettesíthetjük. A szilárd anyagot tartalmazó szüredék a szilárd anyag/folyadék elválasztó készülékkel olyan szárazanyag-tartalomra állítható be, amilyen a redukálóberendezés térfogatcsökkentése szempontjából kívánatos.
A szilárd anyagot tartalmazó szüredéket egy vezetéken (2) a biohulladékkal (3) együtt vagy attól elkülönítve redukálóberendezésbe vezetjük, anaerob kondicionálás és biogáz-előállítás céljából.
A szerves anyagok kirothasztása után a fermentációs folyadékot vezetéken keresztül [4. ábra: (10),
5. ábra: (11)] újra a szilárd anyag/folyadék elválasztó készülékbe vezetjük. Az így keletkező szűrőpogácsa [4. ábra: (11), 5. ábra (12)] hulladékhordókba dobható, kivihető a kertbe vagy tovább feldolgozható.
A. A tápanyagok értékesítése
A 4. ábra: (11), 5. ábra: (12) és (1) szerinti folyékony szűrletet a tápanyagok kívánt osztályozása, kiszerelése vagy tárolása mellett a (4) vezetéken oxidálóberendezésbe juttatjuk (mikroorganizmusok segítségével történő oxidáció és/vagy széneltávolítás). Az oxidáció (szilárd anyag/folyadék szétválasztás és/vagy széneltávolítás) során a szénvegyületek CO2-dá oxidálódnak és a tápanyagok KNO3-dá, K2O-dá, PO4-tá stb. mineralizálódnak. A teljes oxidációt követően az így keletkező biomasszát a szilárd anyag/folyadék elválasztó berendezés (5) vezetékén át elvezetjük és kisajtoljuk. Itt állíthatjuk be a kívánt szárazanyag-tartalmat is. A szilárdanyag-mentes mineralizált „feketevíz” felújítva, vezetéken [5. ábra: (9)] a toalettek öblítéséhez kerül felhasználásra, (gy a „feketevizet” egy nyitott cirkulációban vezetjük, ahol a tápanyagok feldúsulnak.
A kisajtolt biomasszát a (6) vezetéken aktíviszap-tárolóba visszük. Az aktíviszap-tárolóban lehető14
HU 225 517 Β1 ség nyílik a biomassza autolitikus elemésztődésének megelőzésére. Az oxidálóberendezés magas aktívbiomassza-szükséglete esetén (nagy mennyiség átáramlása és/vagy nagy szennyezettségfok), a betöményített biomasszát visszavezetjük az oxidálóberendezésbe és megfelelően megemeljük a nitrogén-hozzávezetést, és így megnöveljük a lebomlás sebességét. Az aktív biomassza feleslegét a (8) vezetéken a redukálóberendezésbe visszajuttatjuk.
B. Nincs tápanyag-értékesítés.
A tápanyag-értékesítés nemkívánatos volta esetén, a teljes oxidáció után az oxidált nitrogént (NO3) az oxidálóberendezésben valamely ismert módszerrel denitrifikáljuk, a foszfort biológiailag fixáljuk vagy más módon távolítjuk el. Ez előnyösen az oxidálóberendezésben történik, amely a levegőzés leállításával és keveréssel redukálóberendezéssé válik. Emellett a (4) vezetéken szenet vezetünk és keverünk hozzá. A találmány egy különösen előnyös kiviteli módja szerint a „feketevíz”-körfolyamatban lévő magas nitrátkoncentráció denitrifikálása a „feketevíz” és/vagy fekáliaszennyvíz első szilárd anyag/folyadék szétválasztása során lévő flotációhoz kapcsolható. Mivel az aktfviszap-tárolóban nagy koncentrációban találhatók fakultatív anaerob baktériumok, a denitrifikálás a (7) vezetéken történő aktív biomassza hozzáadásával nagyon hatékonyan fokozható.
Szükség szerint szakaszosan szellőzést és/vagy további szilárd anyag/folyadék szétválasztást iktathatunk be a lebontási folyamatba. A felesleges aktív biomasszát a (8) vezetéken keresztül a redukálóberendezésbe vezetjük.
Claims (29)
1. Eljárás szennyvizek hasznosítására, azzal jellemezve, hogy (a) a „szürkevíz”-részáramot vagy egy vagy több részáramát és/vagy a „feketevizet” vagy „szürkevizet” vagy ezek egy vagy több részáramát és/vagy a fekáliaszennyvizet és vizeletszennyvizet elkülönítve felfogjuk;
(b) az (a) szerint elkülönítve felfogott „szürkeνίζ’’-részáramot és/vagy „feketevizeket” és/vagy fekáliaszennyvizet szilárd anyag/folyadék szétválasztásának vetjük alá;
(c) a (b) lépésből származó „szürkevíz” és/vagy „feketevíz” és/vagy fekáliaszennyvíz és/vagy vizeletszennyvíz vizes fázisát mikroorganizmusokkal oxidáljuk; és (d) a (c) lépésben kapott folyadékfázisok legalább egyikét szilárd anyag/folyadék szétválasztásnak vetjük alá.
2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy „szürkevizet” vagy annak egy vagy több részáramát a (c) vagy (d) lépés után tengervízzel keverjük, majd a keveréket tengerviz-sótalanító berendezésben sótalanítjuk.
3. Eljárás szennyvíz hasznosítására, azzal jellemezve, hogy (a) a „szürkevizet” és „feketevizet” elkülönítve felfogunk, a „feketevíz” toalettekből származik és vizeletszennyvizet tartalmaz vagy a nélküli, és (b) az (a) szerint elkülönítve felfogott „szürkevizet” vagy annak egy vagy több részáramát membránszűrésnek vetjük alá, és
b) (ba) az (a) lépés szerinti külön „feketevizet” szilárd anyag/folyadék elválasztásnak vetjük alá;
(c) a (ba) szerinti folyékony fázist mikroorganizmusokkal oxidáljuk;
(d) a (c) lépésben kapott terméket szilárd anyag/folyadék elválasztásnak vetjük alá;
(e) a (d) lépésben kapott folyadékfázist (ea) az (a) lépés szerint felfogott „feketevíz”-ként; és/vagy (eb) műtrágyaként hasznosítjuk; és/vagy (f) adott esetben az (a)-(ea) lépéseket egyszer vagy többször megismételjük.
4. Eljárás szennyvizek hasznosítására, melynek során a „szürkevízből” vagy egy vagy több részáramából ivóvizet állítunk elő, azzal jellemezve, hogy (a) a „szürkevizet” vagy egy vagy több részáramát külön felfogjuk, (b) az (a) lépés szerint külön felfogott „szürkevizet” vagy egy vagy több részáramát membránszűrésnek vetjük alá, a membránszűrést fordított ozmózissal vagy ultra-, illetve mikroszűréssel végezzük, és az ultra-, illetve mikroszűrést sótalanítással kapcsoljuk össze.
5. A 4. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az ultra-, illetve míkroszűréshez maximálisan 2 mikrométer pórusnagyságú membránt alkalmazunk.
6. Az 5. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az ultra-, illetve míkroszűréshez maximálisan 0,2 mikrométer pórusnagyságú membránt alkalmazunk.
7. A 3-6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a (b) lépés előtt egy vagy több mechanikai, fizikai és/vagy kémiai tisztítási lépcsőt iktatunk be.
8. A 3-7. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az (a) lépés után (i) szilárd anyag/folyadék elválasztást és/vagy (ii) szénvegyület-eltávolítást végzünk.
9. A 8. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a (ii) lépés után szilárd anyag/folyadék elválasztást végzünk.
10. A 8. vagy 9. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szilárd anyag/folyadék elválasztást flotációval, ülepítéssel, szűréssel vagy lecsapatással hajtjuk végre.
11. A 7-10. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szénvegyület-eltávolítást mikroorganizmusokkal való oxidációval végezzük.
12. A 3-11. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a (b) lépésben nyert „szürke vizen” vagy annak egy vagy több részáramán (c) higienizálást és/vagy vízszerkezet-átalakítást végzünk.
13. A 12. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a higienizálás klórozás.
HU 225 517 Β1
14. A 3. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az (a) lépésben a „feketevizet” elkülönítve felfogjuk a toalettekből és a vizeldékből, és az (a)-(f) lépések szerint kezeljük.
15. A 14. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a (c) előtt a vizeletszennyvíz legalább egy részáramát hozzáadjuk a fekáliaszennyvízhez.
16. A 15. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az (a)—(ea) lépések egyszeri vagy többszöri megismétlésekor a (b) szerinti szilárd anyag/folyadék elválasztásként - flotációt végzünk.
17. A 3. vagy 14-16. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a (c) elé egy vagy több mechanikai, fizikai és/vagy kémiai tisztítólépcsőt iktatunk be.
18. A 3. vagy 14-17. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a (d) lépés szilárd anyag/folyadék elválasztásaként - szűrést végzünk.
19. A 3., 14., 17. vagy 18. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a (b) lépés szilárd anyag/folyadék elválasztásaként - ülepítést vagy szűrést végzünk.
20. A 3. vagy 14-18. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a (d) lépés termékét egy közbeiktatott tárolóban tartjuk, és az oxidálóberendezés nagyobb teljesítményigénye esetén a levegőbevezetés megnövelése mellett továbbítjuk a folyamatba.
21. A 3. vagy 14-20. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a „feketevizet” és/vagy fekáliaszennyvizet az újrahasznosítás előtt higienizálásnak és/vagy vízszerkezet-átalakításnak vetjük alá.
22. A 14-21. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a vizeletszennyvízből a szilárd anyagokat szűréssel távolítjuk el.
23. A 3-22. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a „szürkevízből” és/vagy a „feketevízből” és/vagy a fekáliaszennyvízből a szilárd anyagokat, az aprított biohulladékkal együtt vagy a nélkül, egy- vagy kétlépcsős anaerob rothasztásnak vetjük alá.
24. A 4-13. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az ivóvizet tartályba fejtjük le.
25. A 3. vagy 14-23. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a műtrágyákat és/vagy a komposztot tartályba fejtjük le.
26. Berendezés a 3. vagy 14-23. igénypontok bármelyike szerinti eljárás végrehajtásához, azzal jellemezve, hogy a 14. igénypont (b), (c) és (d) lépcsők műveleteinek elvégzésére egy reaktort tartalmaz, és szellőztető-, keverő-, mérő-, pH-érték-beállító egységei vannak, valamint membránja a szilárd anyag/folyadék szétválasztásához, és tartállyal rendelkezik, mely hidraulikával van összekötve, az aktív biomasszának a reaktorból való kivételére és elvezetésére.
27. Berendezés a 4-13. igénypontok bármelyike szerinti eljárás végrehajtásához, azzal jellemezve, hogy a 4-13. igénypontok szerinti műveletekhez egy szeparátorral rendelkezik, és lényegében egy „szürkevíz”-tengervíz keverék sótalanítására szolgáló berendezés.
28. A 26. igénypont szerinti berendezés alkalmazása „feketevíz” hasznosítására.
29. A 27. igénypont szerinti berendezés alkalmazása ivóvíz előállítására „szürkevízből”.
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19723477 | 1997-06-04 | ||
| DE19748691 | 1997-11-04 | ||
| DE19752588 | 1997-11-27 | ||
| DE19804040 | 1998-02-03 | ||
| PCT/EP1998/003316 WO1998055402A1 (de) | 1997-06-04 | 1998-06-03 | Verfahren und vorrichtung zur behandlung von abwässern |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HUP0004105A2 HUP0004105A2 (en) | 2001-03-28 |
| HUP0004105A3 HUP0004105A3 (en) | 2003-10-28 |
| HU225517B1 true HU225517B1 (en) | 2007-01-29 |
Family
ID=27438614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU0004105A HU225517B1 (en) | 1997-06-04 | 1998-06-03 | Method and device for sewage treatment |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6379546B1 (hu) |
| EP (1) | EP0991594A1 (hu) |
| AU (1) | AU751277B2 (hu) |
| BR (1) | BR9809944A (hu) |
| HU (1) | HU225517B1 (hu) |
| NZ (1) | NZ501895A (hu) |
| OA (1) | OA11228A (hu) |
| WO (1) | WO1998055402A1 (hu) |
Families Citing this family (51)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6651383B2 (en) * | 1998-07-06 | 2003-11-25 | Gerald J. Grott | Methods of utilizing waste waters produced by water purification processing |
| US7717173B2 (en) * | 1998-07-06 | 2010-05-18 | Ecycling, LLC | Methods of improving oil or gas production with recycled, increased sodium water |
| US8192633B2 (en) * | 1998-07-06 | 2012-06-05 | Grott Gerald J | Methods of energy storage and transfer |
| EP1086929A1 (de) * | 1999-08-02 | 2001-03-28 | NOPA Ltd. | Verfahren zur Nutzwasseraufbereitung für einen wenigstens teilweise geschlossenen Wasserkreislauf |
| FR2804105B1 (fr) * | 2000-01-25 | 2002-04-05 | Lothaire Le | Procedes de traitements des effluents pour les rendre conformes aux normes europeennes et dispositifs de mise en oeuvre de ces procedes permettant un recyclage complet des petits effluents |
| SE0200135D0 (sv) * | 2002-01-18 | 2002-01-18 | Curt Lindhe Konsult Och Foerva | Nytt system |
| CA2382813C (en) * | 2002-04-22 | 2008-09-02 | Kenneth Haggerty | Process for recovery of nutrients from wastewater effluent |
| AU2003903646A0 (en) * | 2003-07-16 | 2003-07-31 | Bushwater Holdings Pty Ltd | Waste water treatment |
| AU2004257891B2 (en) * | 2003-07-16 | 2010-03-04 | Magnesium Tech Pty Ltd | Waste water treatment |
| EP1654745B1 (en) * | 2003-08-13 | 2012-08-01 | Showa Denko K.K. | Chip solid electrolyte capcitor and production method of the same |
| WO2006029489A1 (en) * | 2004-09-16 | 2006-03-23 | Apgaua Pitias | Hydraulic system for in-house water treatment |
| US7534357B2 (en) * | 2005-03-28 | 2009-05-19 | Navalis Environmental Systems, Llc | Dual-train wastewater reclamation and treatment system |
| US7494803B1 (en) * | 2005-04-21 | 2009-02-24 | Smith Danny R | Bio-composting domestic waste treatment apparatus |
| US20070158276A1 (en) * | 2006-01-10 | 2007-07-12 | Navalis Environmental Systems, Llc | Method and Apparatus for Sequenced Batch Advanced Oxidation Wastewater Treatment |
| ES2291138B2 (es) * | 2007-03-15 | 2008-10-16 | Jose Manuel Hernandez Andreu | Instalacion para la recuperacion y reutilizacion de aguas grises. |
| MX2007003943A (es) * | 2007-04-02 | 2009-04-15 | Jorge Asali Serio | Planta de tratamiento de aguas residuales dual, con separacion de las aguas jabonosas o grises y de las aguas negras. |
| US20080277491A1 (en) * | 2007-05-07 | 2008-11-13 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Powder Barrier Coupling for Powder Spray Systems |
| US8133388B2 (en) * | 2007-05-26 | 2012-03-13 | John Larry Perkins | Waste water filtering system |
| WO2009123582A1 (en) * | 2008-03-31 | 2009-10-08 | Spielman Rick B | System and method for reducing wastewater contaminants |
| US20100051556A1 (en) * | 2008-08-29 | 2010-03-04 | Grott Gerald J | Methods of purifiying water using waste brines to regenerate ion-exchange resins |
| JP4481345B1 (ja) * | 2008-11-28 | 2010-06-16 | 株式会社神鋼環境ソリューション | 海水淡水化方法および海水淡水化装置 |
| CN102583648A (zh) * | 2008-11-28 | 2012-07-18 | 株式会社神钢环境舒立净 | 淡水生成方法、淡水生成装置、海水淡化方法和海水淡化装置 |
| US20100147767A1 (en) * | 2008-12-15 | 2010-06-17 | Grott Gerald J | Method for purifying waste saline waters without reagent waste |
| AU2010239235A1 (en) * | 2009-04-23 | 2011-12-08 | Eckman Environmental Corporation | Grey water recycling apparatus and methods |
| IT1397315B1 (it) * | 2009-05-07 | 2013-01-10 | Fioralli | Impianto per il trattamento di fluidi. |
| US8191307B2 (en) | 2009-10-21 | 2012-06-05 | Rain Bird Corporation | System and method for harvested water irrigation |
| US10259723B2 (en) | 2010-05-21 | 2019-04-16 | Znano Llc | Self-assembled surfactant structures |
| CN103025411A (zh) | 2010-05-21 | 2013-04-03 | 阿德里安·布罗曾尔 | 自组装表面活性剂结构 |
| JP2012016695A (ja) * | 2010-06-09 | 2012-01-26 | Kobelco Eco-Solutions Co Ltd | 淡水生成装置および淡水生成方法 |
| US10697155B2 (en) * | 2010-07-29 | 2020-06-30 | Jerry L. McKinney | Wastewater re-use systems |
| WO2012021403A1 (en) * | 2010-08-11 | 2012-02-16 | Lloyd Kirk Miller | Process for diminishing nutrients in wastewater |
| US8408840B2 (en) | 2010-08-31 | 2013-04-02 | Dennis Dillard | Aerobic irrigation controller |
| CN101967031B (zh) * | 2010-10-20 | 2012-09-26 | 江苏兆盛环保集团有限公司 | 垃圾渗滤液处理方法 |
| DE102010060420A1 (de) * | 2010-11-08 | 2012-05-10 | Borda E.V. Bremen Overseas Research And Development Association | Anlage in Modulbauweise zur anaeroben Behandlung von Fäkalschlämmen aus Siedlungsabwässern und Verfahren zur anaeroben Behandlung von Fäkalschlämmen aus Siedlungsabwässern |
| CN102198997B (zh) * | 2011-04-15 | 2012-10-10 | 四川省环保科技工程有限责任公司 | 脱落酸生产废水处理工艺方法 |
| EP2736853A1 (de) * | 2011-07-28 | 2014-06-04 | Areal Vertriebs- und Service GmbH & Co. KG | Verfahren und anlagen zur semizentralen behandlung, aufbereitung und nutzung von biogenen stoffströmen in agro-urbanen siedlungssystemen im sinne einer ressourcenschonenden kreislaufwirtschaft |
| DK2788110T3 (en) | 2011-12-08 | 2019-02-11 | Pentair Water Pool & Spa Inc | AQUACULTURE SYSTEM AND PROCEDURE TO OPERATE A PUMP IN SUCH A SYSTEM |
| US9809479B2 (en) | 2012-11-30 | 2017-11-07 | Tangent Company Llc | Method and apparatus for residential water recycling |
| EP2969158A4 (en) | 2013-03-14 | 2016-12-21 | Pentair Water Pool & Spa Inc | CARBON DIOXIDE CONTROL SYSTEM FOR AN AQUACULTURE |
| EP2967008A4 (en) | 2013-03-15 | 2016-11-23 | Pentair Water Pool & Spa Inc | CONTROL SYSTEM OF SLAUGHTERED OXYGEN FOR AN AQUACULTURE |
| CN103274850B (zh) * | 2013-06-13 | 2015-07-15 | 领先生物农业股份有限公司 | 一种用于防止树脂包膜控释肥漂浮的处理方法 |
| US10703658B2 (en) | 2017-03-06 | 2020-07-07 | Tangent Company Llc | Home sewage treatment system |
| US11351935B2 (en) * | 2017-05-04 | 2022-06-07 | Thetford Bv | Wastewater management system for vehicles and related methods |
| CN107324588B (zh) * | 2017-07-18 | 2020-08-04 | 绵阳市自创科技有限公司 | 生态链窖库及处理方法 |
| WO2019050920A1 (en) | 2017-09-05 | 2019-03-14 | Redhorse Constructors, Inc. | METHODS AND SYSTEMS FOR TREATING WASTE WATER |
| CN108222182A (zh) * | 2017-10-23 | 2018-06-29 | 韦华新 | 一种改进型有机肥料集取装置 |
| CN108753844A (zh) * | 2018-06-27 | 2018-11-06 | 陈盛联 | 固态发酵动物粪便生产沼气的方法 |
| CN109734254A (zh) * | 2019-03-11 | 2019-05-10 | 重庆大学 | 一种农村小型生活污水收集、处理、回用一体化系统 |
| FR3100808B1 (fr) * | 2019-09-16 | 2022-05-13 | Toopi Organics | Procédé de traitement de l’urine humaine ou animale et utilisations de l’urine transformée obtenue en particulier comme matière fertilisante |
| FR3120863B1 (fr) * | 2021-03-16 | 2023-10-06 | Toopi Organics | Procédé de traitement de l’urine humaine ou animale par basification et utilisations de l’urine obtenue en particulier comme matière fertilisante |
| FR3120864B1 (fr) * | 2021-03-16 | 2023-10-13 | Toopi Organics | Procédé de traitement de l’urine humaine ou animale par dilution et fermentation et utilisations de l’urine obtenue en particulier comme matière fertilisante |
Family Cites Families (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3543294A (en) * | 1969-04-21 | 1970-11-24 | Carl F Boester | Household water conservation system |
| US3666105A (en) * | 1970-08-04 | 1972-05-30 | Us Agriculture | Apparatus for continuous liquid-solid phase chromatography |
| US3797667A (en) * | 1972-02-10 | 1974-03-19 | Monogram Ind Inc | Whirlpool separator device |
| US3927425A (en) * | 1972-11-08 | 1975-12-23 | Koehler Dayton | Sewerage treatment system |
| US3950249A (en) * | 1974-01-23 | 1976-04-13 | Thetford Corporation | Sanitary waste treatment plant |
| US4070714A (en) * | 1974-02-27 | 1978-01-31 | Monogram Industries, Inc. | Sewerless recirculating toilet and human waste storage system |
| US4017395A (en) * | 1974-06-27 | 1977-04-12 | Koehler-Dayton, Inc. | Recirculating sewerage system |
| US4210528A (en) * | 1977-11-11 | 1980-07-01 | Thetford Corporation | Closed loop waste treatment and water recycling toilet system |
| US4228006A (en) * | 1978-10-16 | 1980-10-14 | Hanna Daniel C | Domestic water system |
| US4246101A (en) * | 1978-12-28 | 1981-01-20 | Pure Cycle Corporation | Water recycling system |
| US4505813A (en) * | 1982-06-14 | 1985-03-19 | Norwalk Wastewater Equipment Company | Wastewater treatment plant |
| US4465594A (en) * | 1982-09-29 | 1984-08-14 | Rein Laak | Sewage system for the treatment of segregated domestic waste water |
| US4501665A (en) * | 1984-06-15 | 1985-02-26 | Wilhelmson Thomas J | Self-contained sewage treatment system and method |
| US4812237A (en) * | 1987-12-21 | 1989-03-14 | Bio Tech, Inc. | Water recycle system |
| US4904387A (en) * | 1988-06-17 | 1990-02-27 | Thetford Corporation | Waste treatment and water recycling toilet system |
| US5114586A (en) * | 1990-08-01 | 1992-05-19 | Frank Humphrey | Sanitation system |
| US5192428A (en) * | 1991-04-18 | 1993-03-09 | Clivus Multrum, Inc. | Portable system for treating human waste |
| US5254246A (en) * | 1991-07-16 | 1993-10-19 | Sonia Rivelli | Water reclamation system |
| US5498330A (en) * | 1993-11-15 | 1996-03-12 | Delle Cave; Steven F. | Gray water reclamation system including plural filtration steps |
| US5626745A (en) * | 1994-10-27 | 1997-05-06 | Water Recycling Systems, Inc. | Waste water purification system |
| SE515081C2 (sv) * | 1995-07-12 | 2001-06-05 | Krister Fors | Sätt och anordning för kontinuerlig behandling av avfall |
| US5868937A (en) * | 1996-02-13 | 1999-02-09 | Mainstream Engineering Corporation | Process and system for recycling and reusing gray water |
-
1998
- 1998-06-03 WO PCT/EP1998/003316 patent/WO1998055402A1/de active IP Right Grant
- 1998-06-03 NZ NZ501895A patent/NZ501895A/xx unknown
- 1998-06-03 EP EP98932110A patent/EP0991594A1/de not_active Withdrawn
- 1998-06-03 AU AU82124/98A patent/AU751277B2/en not_active Ceased
- 1998-06-03 HU HU0004105A patent/HU225517B1/hu not_active IP Right Cessation
- 1998-06-03 US US09/445,249 patent/US6379546B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-06-03 BR BR9809944-2A patent/BR9809944A/pt not_active IP Right Cessation
-
1999
- 1999-12-06 OA OA9900272A patent/OA11228A/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR9809944A (pt) | 2000-08-01 |
| EP0991594A1 (de) | 2000-04-12 |
| AU751277B2 (en) | 2002-08-08 |
| WO1998055402A1 (de) | 1998-12-10 |
| HUP0004105A2 (en) | 2001-03-28 |
| NZ501895A (en) | 2002-11-26 |
| HUP0004105A3 (en) | 2003-10-28 |
| OA11228A (en) | 2003-07-16 |
| US6379546B1 (en) | 2002-04-30 |
| AU8212498A (en) | 1998-12-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| HU225517B1 (en) | Method and device for sewage treatment | |
| US6838000B2 (en) | Method and device for sewage treatment | |
| US7790032B2 (en) | Waste treatment process | |
| US6398959B1 (en) | Aerobic treatment of liquids to remove nutrients and control odors | |
| US6193889B1 (en) | Apparatus and method for purification of agricultural animal waste | |
| CN101544447B (zh) | 生物沉净法净化有机污水技术 | |
| Alexiou et al. | Anaerobic waste stabilization ponds: A low-cost contribution to a sustainable wastewater reuse cycle | |
| Salana et al. | Resource recovery-oriented sanitation and sustainable human excreta management | |
| Shengquan et al. | High effective to remove nitrogen process in abattoir wastewater treatment | |
| KC | New opportunities of nutrient recycling in water services | |
| Haroun et al. | Septage as a Resource and Potential Strategies for Resource Recovery | |
| Gunasekara et al. | Use of Constructed Wetland Systems for Greywater Treatment: A Review | |
| Rovirosa et al. | An integrated system for agricultural wastewater treatment | |
| CN217051989U (zh) | 厕所粪污全量资源化利用处理系统 | |
| MXPA99011199A (en) | Method and device for sewage treatment | |
| CN210261466U (zh) | 一种生活污水综合处理及全面利用系统 | |
| KR20010064953A (ko) | 오니 배양조(Ｂ.Ｍ.Ｗ.Ｒｅａｃｔｏｒ)를 이용한 폐수처리장치 및 그 처리방법 | |
| Dzihora et al. | Biological wastewater treatment in context of circular economy | |
| Wurochekke et al. | Efficiency of Botryococcus sp. in photobioreactor treatment system for nutrient removal from greywater | |
| KR100350051B1 (ko) | 수생식물의 동화작용에 의한 질소, 인 제거 및 수생식물을탈질반응의 전자공여체로 재이용하는 하폐수고도처리방법 | |
| Gan | A prototype swine waste treatment system in Hawaii | |
| CA2481867A1 (en) | Methods and apparatus for treating animal manure | |
| Iqbal et al. | Wastewater management in a sugar factory | |
| Garrido Fernández et al. | Post-treatment of anaerobically digested sewage for nutrient removal | |
| To | Micronutrient (MNT) Combined Filtration Technique for Low-Cost Wastewater Treatment Technology |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of definitive patent protection due to non-payment of fees |