HUT78101A - Eljárás biológiai szennyvíztisztító rendszerek hatásfokának javítására, a tisztított szennyvíz foszfátion tartalmának csökkentésére erőművi pernyével. - Google Patents

Description

A találmány tárgya eljárás biológiai szennyvíztisztító rendszerek hatásfokának javítására, a tisztított szennyvíz foszfátion tartalmának csökkentésére.

A találmány szerinti eljárás újdonsága abban van, hogy a telepre érkező nyers szennyvízhez közvetlenül vagy az előülepitő β

medencébe vagy az oxidációs eleveniszapos medencébe 50-500 g/m koncentrációban nagy fajlagos felületű erőmüvi pernyét szakaszosan vagy folyamatosan közvetlenül poralakban, vagy vizes szuszpenziós előkészítés után adagolunk be.

Budapesti 36. sz. Ügyvédi Munkaközösség Szabadalmi Irodája 1061 Bp. Népköztársaság útja 32. Jeleton: 110-869,533-080

I ΙοΛ

KÖZ: PÉLDÁNY ' ^r S' aL- .í/~. il.

SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY

Eljárás biológiai szennyviztisztitó rendszerek hatásfokának javítására, a tisztított szennyvíz foszfátion tartalmának csökkentésére erómüvi pernyével

Energiagazdálkodási Intézet, Budapest

Feltalálók: Dankóné Kövi Márta,	Budapest	20 %
Hegyes Sándor,	Debrecen	20 %
Jeszenszky István,	Nyíregyháza	20 %
Markovits László,	Budapest	20 %
Dr. Vámos György,	Budapest	20 %

A bejelentés napja: 1988. 10. 2,3^

A találmány tárgya eljárás biológiai szennyviztisztitó rend-

szexek hatásfokának javítására, a tisztított szennyvíz foszfátion tartalmának csökkentésére erőmüvi pernyével, amelynek révén a tisztított víz minősége /különösen szervesanyag, foszfátion és ammóniumion tartalma/ nagymértékben javítható, ill. túlterhelt telepek esetén külön beruházás és az üzemeltetési költség lényeges növekedése nélkül tisztított viz biztosítható.

A különböző összetételű szennyvizek tisztítására általánosan alkalmazott ismert biológiai tisztítási eljárások a szerves szennyeződéseket nagy mértékben eltávolítják, ugyanakkor ezek az eljárások a foszfortartalmú vegyületeknek csupán viszonylag csekély mértékű eltávolítására alkalmasak.

Ismeretes, hogy a szerves anyagok és nitrogéntartalmú komponensek mellett a foszfor az élővizek eutrofizálódását okozó tápanyagbőség egyik okozója. Miután a foszfor az eutrofizáció tekintetében limitáló faktor, az élővizekre káros folyamatok foszfor hiányában akkor sem következnek be, ha szervesanyag és nitrogéntartalmú vegyületek viszonylag bőségesen vannak jelen.

A foszfortartalmú vegyületek távoltartása az élővizektől - főleg tavaktól, tározóktól - de a folyóvizektől is, a környezetvédelem ill. a vizminőségvédelem egyik alapvető követelménye.

Az élővizekbe foszforvegyületek elsősorban a szennyvizekkel jutnak be. A gyakorlatból számos példa arra mutat, hogy a szennyvíz biológiai tisztitása a vizek tápanyagbősége által okozott növényi szaporulatot alig csökkenti. Ennek csökkentésére egy harmadik tisztítási fokozat szükséges, melyen belül legtöbb eredmény a foszfortartalmu vegyületek eltávolításával

- 3 érhető el.

A biológiai szennyviztisztitás hatásfokának növelésére, ezen belül a foszfornak szennyvizekből ill. tisztított szennyvizekből való eltávolítására számos módszer ismeretes.

A 4 019 982 sz. USA szabadalom szerinti megoldás /Method fór Treatment of Waste Water Containing Organic Pullutants/ tisztán adszorpciót választ a szennyezőanyag eltávolítására alumínium kalcium-, magnézium és vassók lugositása után keletkező csapadékot használva, szárított állapotban. Az adszorpció hatásfoka azonban nem kielégítő.

Hasonló elvet használ fel a 3 904 518 sz. USA szabadalom /Waste Water Treatment Process/ szerinti eljárás, de az adszorbensként szolgáló szemcsés aktivszenet az eleveniszapos szennyviztisztitás során a levegőztető medencébe adagolja. Hátránya ez uxóbbi módszernek, hogy igen költséges és a biológiai lebontás és az adszorpció egymás mellett megy végbe, a szén hamar elhasználódik, mert az adszorpció gyorsabb folyamat a lebontásnál.

Kimondottan foszforkicsapásra alkalmas a 4 230 565 sz. USA szabadalom szerinti eljárás, amely aktivált aluminiumoxid alkalmazását ismerteti. A gyakorlatban általánosan alkalmazott foszforeltávolitó vegyszerek a ferriklorid /Pe Cl^/, vasszulfát /Pe₂ /SO^/^ és alumíniumazulfát /Al₂ /SO^/^/.

Ezek a vegyszerek a szennyvízben részben vagy egészben a jelenlévő hidroxil /OH/^- ionokkal fémhidrö^idokat képeznek, pelyhesednek: a folyadékfázisból ülepitéssel vagy szűréssel eltávolithatók. E vegyszerekkel a foszfát viszonylag kedvező hatásfokú, döntően kémiai reakció segítségével való eltávolítása

- 4 érhető el, azonban ennek a módszernek számos hátránya is van.

Ezek a hátrányok az alábbiak.

- A fémkloridok és szulfátok a kémiai reakció során savasan hidrolizálnak és korróziót okoznak a vas és bexonszerkezetekben, műtárgyakban.

- A szulfátok a beton szulfátkorrózióját okozzák a kémhatástól függetlenül is.

- Szimultán kicsapás esetén a fémkloridok és szulfátok az eleveniszapot károsítják, mert az oldatban lévő fémsók az eleveniszap fehérjét denaturálják, kicsapják, a mikroorganizmusokat részben elpusztítják.

- Az előzőekben leirtak szerint keletkezett bomlás termékei rontják az eleveniszap szürhetőségét, viztelenithetőségét és a további felhasználás lehetőségét.

- A vegyszeres adagolás minden esetben magas beruházási és üzemeltetési költségnövekedést eredményez.

A találmányunk szerinti eljárással célunk, hogy az előzőekben felsorolt hátrányokat kiküszöböljük es nagyösszegü beruházás és üzemeltetési költség lényeges növekedése nélkül javítsuk a biológiai szennyvíztisztítás hatásfokot, ill. hogy a foszfátionok túlnyomó részének eltávolítását úgy oldjuk meg, hogy eközben korrróziós veszéllyel, ill. az eleveniszapos károsító bomlástermékekkel ne kelljen számolni.

A találmány szerinti eljárás azon a felismerésen alapul, hogy a porszéntüzelésü erőmüvekben hulladékanyagként keletkező pernye kémiai összetétele és felületi aktivitása révén vizes közegben kiváló adszorpciós tulajdonsággal rendelkezik, ami a biológiai szennyvíztisztításnál hasznositható.

A hazai pernyék nagy százalékban Si, Al, Pe, Ca és Mg különböző oxidjaiból állnak, amelyeken kívül néhány százalékban alkáli földfémoxidok és elégetlen szénrészecskék találhatók. A pernyékben az elemek koncentrációja és megjelenési formája elsősorban az erőmüvekben tüzelt szén minőségétől, valamint a kazánokban lejátszódó olvadási és megszilárdulási folyamatoktól függ.

A találmány szerinti eljárás szempontjából a pernye legelőnyösebb tulajdonsága a viszonylag nagy fajlagos felülete, amely meghatározza az elektromos töltések számát, a kondenzációs és adszorpciós folyamatokat.

A hazai pernyék nagy részének további nem elhanyagolható előnyös tulajdonsága hogy vizes szuszpenziójuk enyhén lúgos /pH 810/ kémhatásu, igy a műtárgyakban, vasszerkezetekben korróziót nem okoz, ezért a szennyvizkezelő berendezésben nem szükséges a rendkivül költséges korrózióvédelem.

A találmány szerinti eljárás azon a meglepő felismerésen alapul, hogy egy nagy fajlagos felülettel, adszorpciós kapacitással rendelkező és aktiv szénpor tartalma miatt a mikrobáknak aljzatul szolgáló, ugyanakkor kémiai és ásványi összetétele miatt a szükséges kémiai reakciókra is alkalmas, vagyis deritő vegyszerként /koagulálószerként/ működő, valamint felületi aktivitása révén flokkulánsként is alkalmazható pernye mindezen együttes hatások révén a biológiai szennyvíztisztítás folyamatára igen előnyös hatással van.

Ezen felismerésen alapuló eljárás gyakorlati alkalmazása során tehát egy nagy abszorbciós képességű ismert pernye kiválasztásával és annak optimális koncentrációban történő adagolásával a nyers, a részben vagy egészben tisztított szennyvízhez, jelentős mértékű tisztítási hatást ok javítás érhető el, a keletkező földiszap pedig jobb ülepedési, vizleadó, ill. vízáteresztő képességgel rendelkezik.

A találmány tárgya eljárás biológiai szennyvíztisztító rendszerek hatásfokának javítására, a tisztított szennyvíz íoszfátion tartalmának csökkentésére. A találmány szerinti eljárás újdonsága abban van, hogy a telepre érkező nyers szennyvízhez közvetlenül vagy az előülepitő medencébe, vagy az oxidációs eleveniszapos medencébe 50-500 g/m^ koncentrációban nagy fajlagos felületű erőmüvi pernyét szakaszosan vagy folyamatosan közvetlenül poralakban, vagy vizes szuszpencziós előkészítés után adagolunk be.

A találmányhoz fűződő legfontosabb előnyös hatások a következők:

- Kiemelt vizminőségvédelmi területen üzemelő /pl. Délpesti szennyvíztisztító telep, stb./ biológiai szennyvíztisztító telepeknél az optimális tulajdonságokkal rendelkező erőmüvi pernye megfelelő mennyiségben a tisztítási sor valamely fázisába történő adagolásával az elfolyó tisztított szennyvíz minőségét, különösen annak foszfátion tartalmát jelentősen csökkenti a rendkívül költséges harmadik tisztítási lokozat kiépítése nélkül.

- Túlterhelt telepek esetén az üzemelési költség minimális növekedésével az elfolyó szennyvíz minősége az előirt határok között tartható.

- A biológiai szennyvíztisztítás folyamatában aktiválószerként, adszorbeneként, koaguláló és fokkuláló szerként egyaránt • * · ·

- 7 alkalmazható pernye /nem veszélyes/ ipari hulladékanyag, igy annak hasznosítása gazdaságos és környezetbarát.

- A szennyviztisztitás során keletkező fölösiszap igen kedvező tulajdonságokkal rendelkezik, ami a további kezelésénél, elhelyezésénél, nem elhanyagolható előnyös hatás.

- Megszűnnek a gyakori kedvezőtlen habzások és iszapfeluszások a következőkben a találmány szerinti eljárást néhány gyakor lati példa kapcsán szemléltetjük.

1. példa

Biológiai szennyviztisztitótelepre érkező nyers szennyvízhez ismert nagy abszorpcióképességü pernyét adagolunk.

A nyers szennyvíz fontosabb paraméterei az alábbiak voltak:

^K01cr ^{= 235 1112/1} foszfátion tartalom = 29,8 mg/1 ammóniumion tartalom = 38,4 mg/1 szárazanyagtartalom = 945 mg/1

100 g/m³ pernye adagolásával az elfolyó tisztított szennyvíz paraméterei az alábbiak szerint alakultak:

^K01cr ^{= 50 mg/1} foszfátion tartalom =8,8 mg/1 ammóniumion tartalom = 1,0 mg/1 Összes szárazanyag tartalom = 610 mg/1

A kontroll tisztítási sorról /pernyeadagolás nélkül/ elfolyó tisztított szennyvíz paraméterei:

KOI „ = 120 mg/1 /csomós iszapeluszás volt/ ammóniumion tartalom = 7,1 mg/1 foszfátion tartalom =24,4 mg/1 összes szárazanyag tartalom = 570 mg/1 ·· ···· ···· ·· • · · • · · • · · • ♦· ·

Jelen példa esetében a fölösiszap a kontroll kísérleti soron megfelelő szárazanyagtartalmu, de igen rossz ülepedő képességgel rendelkezett. A pernye adagolású szennyviztisztitó sorról lekerülő iszap ugyanakkor igen kedvező ülepedési képességgel rendelkezett, a leülepedett iszap szerkezete tömör és jól kezel hető volt.

2. példa

A biológiai szennyviztisztitó telep előülepitő medencéjébe az

1. példa szerinti pernyét adagoltuk.

A nyers szennyvíz fontosabb paraméterei az alábbiak voltak: KOi_Cr = 205 mg/1 foszfátion tartalom = 27,6 mg/1 ammóniumion tartalom = 74,8 mg/1 összes szárazanyag tartalom = 915 mg/1

200 g/ m·^ pernye adagolásával az elfolyó tisztított szennyvíz paraméterei az alábbiak szerint alakultak:

^K01cr ^{= 40 mg/1} foszfátion tartalom =8,8 mg/1 ammóniumion tartalom = 2,0 mg/1 összes szárazanyag tartalom = 665 mg/1

A kontroll tisztítási sorról elfolyó tisztított szennyvíz paraméterei;

K01_cr = 70 mg/1 foszfátion tartalom = 22,8 mg/1 ammóniumion tartalom = 5,8 mg/1 összes szárazanyag tartalom = 635 mg/1 ····

- 9 3. példa

A biológiai szennyvíztisztító telep levegőztető medencéjébe az 1. példa szerinti pernyét adagoltuk.

A nyers szennyvíz fontosabb paraméterei az alábbiak voltak:

^K01or ^{= mgyZl} foszfátion tartalom = 27,0 mg/1 ammóniumion tartalom = 44,0 mg/1 összes szárazanyag tartalom « 960 mg/1

500 fzjxar pernye adagolásával az elfolyó tisztított szennyvíz paraméterei az alábbiak voltak:

^K01cr foszfátion tartalom = 9,4 mg/1 ammóniumion tartalom = 1,2 mg/1 összes szárazanyag tartalom = 695 mg/1

A kontroll tisztítási sorról elfolyó tisztított szennyvíz paraméterei:

K01_cr = 69 mg/1 íoszfátion tartalom = 22,0 mg/1 ammóniumion tartalom = 5,16 mg/1 összes szárazanyag tartalom « 600 mg/1

Claims (1)

1. SZABADALMI

   IGÉNYPONT

   Eljárás biológiai szennyvíztisztító rendszerek hatásfokának javítására, a tisztított szennyvíz foszfátion tartalmának csökkentésére azzal jellemezve, hogy a telepre érkező nyers szennyvízhez közvetlenül vagy az előülepitő medencebe vagy az oxidációs eleveniszapos medencébe 50-500 g/m-² koncentrációban nagy fajlagos felületű erőmüvi pernyét szakaszosan vagy folyamatosan közvetlenül poralakban, vagy vizes szuszpenziós előkészítés után adagolunk be.