HU229530B1 - Method and device for the purification of wastewaters - Google Patents

Description

ELJÁRÁS ÉS BERENDEZÉS SZENNYVÍZ TISZTÍTÁSÁRA

A találmány tárgya eljárás szennyvíz tisztítására, különösen anaerob tisztítására egy közeget felfogó tartállyal gázképződés mellett, míg a képződő gázt egy gázgyüjtővei felfogjuk, és a gáz által elragadott anyagokat leválasztjuk, és a leválasztott anyagokat a gázgyűjtő alatt a közegbe vlsszaveA találmány továbbá berendezés az eljárás foganatosítására, amely a közeget felvevő tartállyal, egy szennyvízvezetékkel, elvezető csővel, a tisztított víz számára, továbbá legalább egy, a tartályban elrendezett gázgyüjtővei és a gázgyűjtő felső teréből felfelé Irányuló vezetékekkel rendelkezik.

Ilyen eljárás és berendezés ismeretes az EP 0 1/0 332 81 számú leírásból. Az Ismert berendezés anaerob módon működik, előnyösen az ismert UAS8 eljárás szerint (üpflow-Anaerob-Sludge-Blanket), ahol olyan tartályt alkalmaznak, amelynek alsó tartománya szolgál a tisztítandó szennyvíz felvételére, és amely felső tartományából történik a tisztított szennyvíz elvezetése. A tartályban anaerob mikroorganizmusok működnek. A szennyvíz bevezetés és a tisztított víz elvezetése között a tartályban egymásra helyezett gázgyüjtők vannak süveg formájában kialakíiottan elrendezve, amelyek felső tartományai egy vezeték révén egy gáz-iszap elválasztóval vannak összekapcsolva. A mikroorganizmusok működése következtében gáz keletkezik, amely az iszapban gyűlik fel ügy, hogy ez az ón. úszó Iszap felúszik. Az úszó iszapot a süveg alakú gázgyüjtővei felfogják, és az a gázt leadja, aminek következtében megint un. süllyedő iszap keletkezik, ami lesüllyed a fenékre. A pelletek révén leadott gáz a felfogott gázbuborékokkal együtt a vezetékben tovább felszáll, és természetesen magával ragad íszaprészecskéket és folyadékot amelyet azután egy gáz-iszap elválasztó kamrában leválasztanak. A gázeívezetésre kerül, míg a magával ragadott folyadék - amely iszapré96106-1587 WE/Tz szecskákét is tartalmaz - egy ejtő vezetékbe jut és visszakerül a tartály fenekéhez. A tisztított szennyvíz a tartály felső tartományában egy túlfolyón keresztül egy elfolyó vezetékbe jut, és elvezetésre kerül. Megmutatkozott, hogy az ilyen tisztítóberendezésben előállított víz még további kezelést, tisztítást Igényel,

A találmány feladata olyan eljárás és berendezés létesítése szennyvíz tisztítására, amelynek segítségével egyszerű konstrukciós megoldással a tisztítási fokot optimalizálni lehet.

A találmány szerint a kitűzött feladatot azáltal oldjuk meg, hogy a felszálló gáz felhajtó hatása révén egy szívóvezetéken a tartály felső tartományából a gázgyüjfő felett közeget szívunk, és a tartályba visszavezetjük. így a közeg a tartály felső tartományából újra a tisztítási körfolyamaiba kerül, amely egy lényegesen jobb tisztítási hatásfokot biztosít, kihasználva a gáz emelő hatását, mégpedig a leválasztott gázét a tisztítási hatásfok javítására járulékos energiafelhasználás és komplikált berendezés nélkül.

Célszerűen a megszlvott közeget a gázból leválasztott anyaggal együtt a tartály alsó terébe visszavezetjük.

A találmány szerinti eljárás foganatosítására szolgáló berendezés egy, a közeget felvevő tartállyal, egy szennyvízvezetékkel elvezető csövei és legalább egy, a tartályban elrendezett gázgyöjtővel és egy, a gázgyüjfő felső teréből felfelé irányuló vezetékkel rendelkezik. A berendezés lényege, hogy a gázgyűjtö felett a tartály felső tartományában egy szívóvezeték torkolata van elrendezve, míg a szívóvezetékbe a vezeték a gázgyűjíöből ügy torkollik, hogy a gázgyüjtobol érkező gáz mint emelő kerül felhasználásra a közegnek a szívóvezetékbe történő szívásához.

A találmány tehát azáltal valósul meg, hogy egy járulékos vezeték van a tartály felső része és a gázgyüjfő vezeték között, amely minden további nélkül már meglévő berendezésbe utólag beépíthető.

A találmány további változatai a 4-10. aligénypontokban találhatók.

A találmányt részletesen kiviteli példa kapcsán a rajz alapján ismertetjük, amely a találmány szerinti berendezés elvi rajzát szemlélteti.

Az ábrán a találmány szerinti 1 berendezés látható, amely szennyvíz anaerob tisztítására szolgál az tlASB eljárás szerint. A berendezés tulajdonképpen egy továbbfejlesztése a DE 198 15 616 számú szabadalmi leírásban található berendezésnek (még nem került közzétételre).

Az 1 berendezés egy álló helyzetű 19 tartállyal rendelkezik, amely fenéktartományba - ahol a mikroorganizmusokkal rendelkező ülepedő iszapzóna van - egy 2 szennyvízvezeték torkollik, A 2 szennyvízvezeték egy szokásos elosztó rendszerhez csatlakozhat mint szennyvíz vezeték rendszerhez, amelyet azonban itt nem ábrázoltunk.

A 19 tartályban 3 gázgyüjtők vannak nagyobb számban elrendezve. A 3 gázgyűjtők a bemutatott kivitek példánál két rendszerhez tartoznak, mégpedig egy alsó 3a rendszerhez és egy felső 3b rendszerhez, ami azt jelenti, hogy a rendszernek megfelelően csoportokban vannak. Mindegyik 3 gázgyűjtő ismert formájú gázgyűjtő süvegként van kialakítva lefelé néző nyílással, amely a süveg legnagyobb vízszintes keresztmetszetét adja, és felfelé keskenyedik. Más alakú gázgyüjtők is alkalmazhatók természetesen,

Az alsó 3a rendszer 3 gázgyűjtői a találmány szerinti 19 tartályban 18 vezetékekkel rendelkeznek, amelyek all tetőgerincből kiindulva még egy darabig, azaz az egész süvegmagasság 0.1-0.4-szereséig lefelé a süvegbe benyúlnak, és egy vízszintes - adott esetben - iszaptaszító torkolattal rendelkeznek. A 11 tetőgerinc fölött a 18 vezetékek fordított U alakú 4 hajlattal rendelkeznek, amelyek egy 20 elvezető csővel vannak összekapcsolva. A fordított U alakú 4 hajlat betorkollása a 20 elvezető csőbe iíl. a 20 elvezető cső betorkollása egy S felszálló vezetékbe, amely egy gázgyűjtő vezeték, előnyösen 5-10 om-rel van a 18 vezeték torkolata fölött a 11 tetőgerinc alatt. A 20 vezeték · amely a 3a rendszer 3 gázgyüjtölvel van összekötve, a 9 felszálló vezetékbe torkollik, azaz. egy csővezetékbe,· amelynek a 19 tartály keresztmetszeténél lényegesen kisebb keresztmetszete van. A 9 felszálló vezeték felfelé vezet a 19 tartály fölött elrendezett 13 gáz-iszap elválasztó berendezésbe. Ezen 13 gáz-iszap berendezésből egy 10 leszálló vezeték vezet vissza a 19 tartályba, és egy lefelé nézó vízszintes nyílással az alsó 3a rendszer alatt éppen csak a lesüllyedt iszapzóna fölött rendelkezik kítorkolássaí,

A 3 gázgyűjlök felső 3b rendszere szokásos módon a felúszö iszap visszatartására szolgál, hogy az ne kerülhessen a tisztított szennyvízbe. A felső 3b rendszer 3 gázgyüjtői szintén felfelé a 11 tetőgerincen áthatoló 21 vezetékekbe torkollnak, amelyek azonban U alakú hajlat nélkül egy 12 elvezető csőbe torkollnak, amely ugyancsak a 13 gáz-iszap elválasztó berendezésbe vezet. A 11 tetőgerincek alatt vannak a 21 vezetékek mint a 3a rendszer 18 vezetékei elrendezve.

A 3b felső rendszer egyes vagy összes 3 gázgyöjtóje egy 17 csővezeték révén a 10 leszálló vezetékkel lehetnek összekapcsolva. A 17 csővezeték a 3 gázgyűjtő ezon részébe fekszik, amelyben előnyösen az úszóiszap felgyűlik.

A 3b felső rendszer fölött egy, a felső vízszintet a 19 tartályban meghatározó 22 túlfolyó van elrendezve a tisztított víz számára, amely egy 8 vezetékkel áll kapcsolatban. A 8 vezetékből egy 7 visszavezető cső ágazik eí, amely 8 szivattyúval van ellátva, és visszavezet a 13 gáz-iszap elválasztó berendezésbe. A 13 gáz-iszap elválasztó berendezésből egy 14 gázvezeték indul ki, amely a kinyert biogázt további feldolgozás részére például energianyerésre vezeti el. A 13 gáz-iszap elválasztó berendezésből egy további 16 gázvezeték Is kiindul, amely ugyancsak egy 15 szivattyúval van ellátva. A 16 gázvezeték a 9 felszálló vezeték alsó tartományába vezet úgy, hogy a gáz az emelő hatás fokozására ily módon visszavezetésre kerül.

A 9 felszálló vezeték a 20 elvezető· cső alatt egy Sa szívóvezetékkeli a 19 tartály felső tartományába vezet, és ott a 22 túlfolyó alatt torkollik ki, azaz éppen valamivel a vízszint alatt.

A találmány szerinti berendezés a következő eljárás szerint működik. A 2 szennyvízvezetéken keresztül a tisztítandó szennyvizet például a szervesen nagymértékben szennyezett vizet az élelmiszer- vagy papíriparból a 19 tartály alsó tartományába vezetjük, és az ott lévő mikroorganizmus tartalmú süllyedő iszaprétegbe juttatjuk, amely iszapréteg például előnyösen iszap pestetekből áll. A mikroorganizmusok a szennyvíz szerves szennyeződéseit lebontják, aminek következtében gáz keletkezik. A gáz gázbuborékok formájában felfelé áramlik, és egy része az Iszap pelieteken tapadva marad, és így azok könnyebbé válnak és felúsznak. A gáz és mint úszó iszap felászó gázzal kapcsolódó pelletek a 3 a első rendszer tartományába kerülnek, és a 3 gézgyújtőkben felfogjuk őket. A gáz a 11 tetőgerinc alatt 5 gázpáma formájában összegyűlik, amely az úszó iszapréfeg főlőtt helyezkedik el, és amely ugyancsak folyamatosan gázt ad le, aminek eredményeként azután az iszap újra lesüllyed. A gáz a 18 vezetéken keresztül a fordított U alakú 4 hajlatba jut. Itt egy gázpárna keletkezik, amely a felemelkedő és a gázzal magával ragadott iszapot nem engedi a 20 elvezető csőbe jutni. így csak egyedül gáz áramlik a 20 elvezető csövön keresztül a 9 felszálló vezetékbe.. Itt a gáz erős, fetemeikedó áramlást hoz létre, és ezáltal a 9a szívóvezeték szívőnyílásában vákuumot. A vákuum hatása a tartály felső tartományából a közeget a még benne lévő anyagokkal, például a vízzel magával ragadt iszaprészecskékkel megszívja, és a gázt ezen anyagrészecskékkel együtt, valamint a gázt a gázgyüjtöből visszavezeti a 13 gáz-iszap elválasztó berendezésbe. A gázzal megszívoff és a 19 tartály felső tartományából, valamint a gázgyűjtök alatti tartományból származó víz keverékét a 13 gáz-iszap elválasztó berendezésben szétválasztjuk, miközben a gázt normál esetben 14 gázvezetéken keresztül tovább felhasználásra elvezetjük. A magával ragadt iszap összegyűlik, és vízzel újra lefelé a 10 leszálló- vezetéken keresztül 19 tartályba öblítjük, ahol a 3a rendszer alatt a tartályba jut, és az iszap újra a fenékre süllyed, és ott turbulenciáról gondoskodik, aminek eredményeként a mikroorganizmusok mindig szennyvízzel kerülnek öblítésre, és így optimális életkörülmények adódnak számukra. A szennyvizet ezután egy második tisztítási folyamatnak vetjük alá. és gondoskodunk, arról, hogy a 22 túlfolyón ne túl sok maradék iszap gyűljön össze és veszély keletkezzen, hogy az a tisztított vízzel elszállításra kerül. Végül is igy biztosított egy olyan belső reaktor körfolyamat, amely extrém szivattyú teljesítmény, azaz energia teljesítmény nélkül fenntartható. Á 13 géz-iszap elválasztó berendezésből származó Iszap lesüllyedésénél a 10 leszálló vezetéken keresztül a 17 csővezetéken keresztül Iszapot szívunk el, amely a felső 3b rendszer 3 gázgyűjtői alatt gyűlt össze. Ez erősíti a visszavezetett Iszap által előidézett felkeverésl hatást. A felkeverési hatás további erősítését a visszasüllyedő Iszappal még tovább fokozhatjuk kis mennyiségű, már tisztított szennyvíz visszavezetésével. Ezt a 6 vezeték 8 szivattyúja révén nyerjük, és a 7 visszavezető csövön keresztül újra a 13- gaz-iszap elválasztó berendezésbe szivattyúzzuk, ahol az az iszappal együtt hatásos, és a 10 leszálló vezetéken keresztül öblít,

A szívás, különösen az 1 berendezés indításakor még támogatható, amennyiben a 18 gázvezetéken és 15 szivattyún keresztül gázt és adott esetben levegő szivattyúzunk a 9 felszálló vezetékbe.

Az úszó Iszap és gázbuborékok, amelyek az alsó 3a rendszerben nem kerültek elfogásra, III. annak a rendszernek a gyűjtőkapacitásán felül érkeznek, a felső 3b rendszer tartományába jutnak, és ott a 3 gázgyűjtők fogják fel. A 11 tetőgerinc alatt összegyűlő gáz egyenes 21 vezetékeken és a 1.2 vezetéken keresztül a 13 gáz-iszap elválasztó berendezésbe jut, miközben az úszó Iszapréteg vagy a 17 csővezetéken, vagy a gáz leadása után újra a *

- ί' ♦ *

Φ \ φ :*

V* fenékre süllyed. A tisztított szennyvizet a 22 túlfolyón keresztül újra a fenékhez vezetjük vissza, majd onnan a 6 vezetéken elvezetjük.

igény esetén a találmány szerinti berendezést még anaerob üzemben is lehet működtetni, amikor is a 13 gáz-iszap elválasztó berendezésbe oxigént juttatunk 1-3 térfogatszázslák arányban, hogy a biológiai oxidációt a gázban lévő kénben biztosítsuk. Amellett a gázt a 15 szivattyún és 16 gázvezetéken keresztül visszavezetjük.

Az anaerob lebontási folyamatok optimálisan 25-^eC és 37^eC között futtathatók. A nagyobb áramlások révén lehetséges a reakció hőmérsékletet lesüllyeszteni. Az optimális hőmérséklet a találmány szerinti eljárás esetén 10*0 és 3?*G között van. Ez azt jelenti, hogy a találmány révén jelentős energia takarítható meg, mert a szennyvíz jelentős melegítésére nincs szükség.

Továbbá magas reaktoroknál a felső reaktortér nagyobb sűrűségben terhelhető pelíeílszappal, míg a teljesítmény növekszik. Különösen fehérje és keményítő tartalmú szennyvizeknél - amelyek ún, felúszó koaguláfumot alkotnak - azok biztosan újra a fenéktartományba visszavezethetők.

A találmány szerinti fent ismertetett megoldás egy változatánál több, mint két gázgyüjtő rendszer alkalmazható, vagy olyan megoldás is lehetséges, ahol csak az alsó gázgyüjtő rendszer van a tartályban elrendezve, A feltétel csupán az, hogy a rendszernek alkalmasnak kell lennie az üsző iszap felfogására a felfelé áramló tisztított vízből. Különösen alacsony reaktor magasságok esetén a visszavezetésre szolgáló szivattyú folyamatos üzemben működhet A felszálló vezeték a tartályon beiül, míg a leszálló vezeték a tartályon kívül lehet. Lehetséges azonkívül a süllyedő Iszapot az elválasztó berendezés helyett a felszálló vezetékből egy elágazással közvetlenül a tartályba vezetni. Amennyiben biztositott, hogy egyedül vagy túlnyomórészt gáz jut a felszálló vezetékbe, a gázgyűjtők U alakú hajlat nélkül 10. más gáz eivá'* »· iaszto berendezéssel alkalmazhatók. Végül, ha a szívóvezetéken keresztül beszívott közeg különösen kevés gázt vagy egyáltalán gázt nem tartalmaz, lehetséges azt nem az elválasztó berendezésen keresztül hanem közvetlenül a tartályba vezetni.

*

Hivatkozási számok:

berendezés szennyvízvezeték gázgy üjtö

3a, 3b rendszer hajlat gázpárns vezeték visszavezető cső szivattyú felszálló vezeték

9a szlvóvezeték leszálló vezeték tetőgerinc elvezető eső gáz-iszap elválasztó berendezés szivattyú gázvezeték csővezeték vezeték tartály elvezető eső vezeték túlfolyó

Claims (8)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Eljárás szennyvíz tisztítására, különösen anaerob tisztítására, egy közeget felfogó tartállyal gázképződés mellett, míg a képződő gázt agy gázgyűjtővel felfogjuk és a gáz által elragadott anyagokat leválasztjuk, és a leválasztott anyagokat a gázgyűjtő alatt a közegbe visszavezetjük, azzal jellemezve, hogy a felszálló gáz felhajtó hatása révén egy szívóvezelékan a tartály felsó tartományából a gázgyöjtó feletti közeget megszívjek és a tartályba visszavezetjük, .
2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a tartály felső terében megszívott közeget a gázból leválasztott anyaggal a tartály alsó terébe visszavezetjük,
3. 3. Berendezés szennyvíz tisztítására, különösen anaerob tisztítására, egy, a közeget felvevő tartállyal (19), egy szennyvízvezetékkel (2), elvezető esővel (12) a tisztított víz számára, legalább egy, a tartályban (19) elrendezett gázgyüjtővel (3) és egy, a gázgyűjtő (3) felső teréből felfelé Irányuló vezetékkel (18), azzal jellemezve, hogy a gázgyűjtő (3) felett a tartály (19) felső tartományában egy szívóvezeték (9a) torkolata van elrendezve, míg a szívövezetékbe (9a) a vezeték (18) a gázgyűjtöböí (3) úgy torkollik, hogy a gázgyüjtőböl (3) érkező gáz mint gázemelő kerül felhasználásra a közegnek a szívóvezetékbe (9a) történő szívására.
4. 4. A 3. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, begy e szívóvezeték (9a) a vezetékkel (18) együtt e felszálló vezetékbe (9) torkollik, és az egy gáz-iszap elválasztó berendezésbe (13) vezet, amelyből egy leszálló vezeték (10) a tartály (19) gázgyűjtö (13) alatti terébe vezet
5. 5. A 4. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a gázgyűjtőben (3) gázelválasztó berendezés van.

   δ, A ő. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a gázéi- 10 választó berendezés lényegében egy fordított U alakú hajlat (4), mely a gázgyűjtőből felfelé Irányuló vezetékben (18) van kialakítva.
6. 7. A 4-6. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hegy a leszálló vezetékbe (10) a gázgyűjte (3) alsó tartományából agy csővezeték (17) torkollik.

   S„ A 3-7. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a tartályban (19) főbb gázgyűjiöbél (3) éllé első rendszer (3a) van, amelyek fordított U alakú hajlatokkal (4) rendelkező vezetékekkel (18) vannak ellátva, és az első rendszer (3a) felett több gázgyűjtőből (3) álló második rendszer (3b) van.
7. 9. A 7. és 8. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a második rendszer (3b) gázgyujtője (3) és a leszálló vezeték (10) között csővezeték (17) van.
8. 10. A 3-9, igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jelle» mezve, hogy a felszálló vezetékbe (9) egy járulékos gázvezeték (16) torkollik.