HU198160B - Process and apparatus for the anaerobic treatment of organic substrates - Google Patents

Description

A találmány tárgya eljárás szerves szubsztrátumok anaerob kezelésére, amely szerves szubsztrátumok szilárd és oldott formában állnak rendelkezésre, ahol a reakció végtermékeit - pl. CH*, CO₂ biomassza összegyűjtjük és azután elvezetjük. A találmány tárgya továbbá berendezés az eljárás megvalósítására.

Szerves szubsztrátumok anaerob kezelésére többféle berendezés ismert. Ezek a berendezések alapvetően két célt szolgálnak, vagy energia kinyerésére alkalmazzák őket, ahol is a szerves szubszlrátuniból metángázt nyernek ki, vagy pedig a szerves anyagokat eltávolítják a szubsztrátum tisztításával. Jóllehet mindkét esetben közel azonos vegyi-biológiai reakciók zajlanak le, végső soron a gazdasági szempontok azok, amelyeknek alapján a berendezésben az eljárást lefuttatják a különböző követelményeknek megfelelően, mivel a cél alapján a berendezésnek a felépítése és működése valamelyest különbözhet. Szennyvizek anaerob tisztításának egy igen lényeges vonása az, hogy az oldott szerves szennyeződések nagy része nem kerül eltávolításra, mint ahogy egyébként az aerob szennyvíztisztításnál ez megtörténik, ahol is új sejtanyagok képződnek. Az anaerob tisztítás során az oldott szervesanyaguak csak igen csekély része használódik fel új sejtanyag képződéséhez, képzéséhez, és a maradék aktív szénvegyületek energiagazdag gázzá, metángázzá és széndioxiddá alakulnak át. Az anaerob eljárások során az energia nyeréséhez tehát oxigénbeviteire nincsen szükség, inig az aerob eljárásoknál az eljárás fenntartásához oxigén bevitele szükséges. Az anaerob eljárás során a keletkező iszaptömeg lényegesen kevesebb és teljesen stabilizált. További nagy előnye az anerob eljárásnak, különösen évszakos üzem esetén az, hogy az anaerob iszap sok hónap során - még akkor is, hogyha nem vezetünk további szubsztráíumot hozzá - aktívan tartható, és újólag bevitt szubsztrátum esetén igen rövid időn beiül ismét igen nagy aktivitású lesz. Ennek az eljárásnak azonban hátránya is van, mégpedig az, hogy igen kevés a biomassza képződés, amely különösen a berendezésnek az üzembe helyezésekor és az iszap biológiai aktivitásánál jelent problémát. Ez azonban bizonyos fokig az eljárás megfelelő szabályozásával és megfelelő konstrukciós elemek kialakításával kompenzálható.

Ahogy a korábbiakban ezt már megemlítettük, az anaerob fermentáció során túlnyomórészt metánfermentációt értünk. Melléktermékként, például kénhidrogén és ammónium majdnem mindig keletkezik, azonban ezeknek a mennyisége igen változó, és nem lehet nagy biztonsággal számítani. Ezeknek csak 2 akkor tulajdonítunk jelentőséget, amikor különböző szubsztrátumoknái a felhalmozódásuk magára a folyamatra negatív hatással van, vagy pedig a gáznak az elszennyeződésénél okoz. zavart. A metán-erjedés a mai technika állása szerirt legkedvezőbben az ún. három fokozatú Bryant-féle modellben valósítható meg, ahol az első fokozatban, az ún. hidrolízis-fermentáció során, a szénhidrátok, zsírok és fehérjék illékony zsírsavvá és alkohollá alakulnák át A következő fokozat a hhlrogénképző acctogén fázis, valamint az ecetsav erjedési fázis, amelynek során a nictánbaktériumok aktiválódnak. Ha azonban a savszint túlságosan magas, ez a baktériumok elhalását eredményezi, így a savképzést mindenképpen igen pontosan keli vezérelni és ellenőrizni. Az előbb említett három fokozatú eljárás harmadik fokozatában az ecetsavbomlás következik be, illetőleg a redukciós metánképzés.

A természetben előforduló metán-erjedés során, ilyen fordul elő a zsompokban, mocsarakban, kérődzők gyomrában, az előbb említett folyamatok egymás mellett egymással gyakorlatilag egyidejűleg zajlanak le. Ahhoz, hogy ezen folyamatot gazdaságosan hasznosíthatóvá tegyék, szükség volt azonban arra, hogy a természetben lassan végbemenő metánfermentációt meggyorsítsák. A megfelelő kedvező peremfeltételek megteremtése érdekében egy sor különböző, ún. anaerob reaktor került kifejlesztésre, amelyeknek segítségéve! a folyamat lezajlását próbálták optimalizálni.

Kezdetben a legfontosabb paraméternek az opti45 malis és kedvező hőmérséklet betartását, valamint az új szubsztrátumnak a baktériumra való rávezetését tartották a legfontosabbnak. Igen hamar felismerték azonban azt, hogy a folyamat lezajlásának a sebessége néni növelhető tetszőlegesen. Eredetileg úgy gondolták, hogy egy ún. „tiszta kultúra” nevezetesen „Bacillus methagenis” a bevitele a folyamat igen kedvező lezajlását eredményezi. Igen hamar felismerték azonban azt, hogy a megfelelő folyamat lezajiásához nem elegendő a methagenis Bacillus számára kedvező feltételeknek a biztosítása, hanem az ezen kívüli további reakciótólyamatokat is messzemenően figyelembe kell venni, mégpedig azokat, amelyek a végső metánképzésnél jelentősek. Ez a felismerés vezetett az ún. kétfokozatú modell kialakításához, ahol az egyik fokozat a savképzés, a másik pedig a metánképzés. A két fokozat két különböző sebességgel zajlik k. Azonban a savkép/.és és a savképzéskor fellépő pH-érték eltolódás a metánképzésre kedvezőtθ5 lenül hat, mégpedig fékezi azt, további nem ellen-23

198 160 őrzött folyamatok esetében pedig a metánképző baktériumok adott esetben cl is pusztulhatnak. Lúgok hozzáadásával elvégzett pH korrekció segítségével a folyamat csak igen rövid ideig befolyásolható, alapvetően azonban ily módon nem változtatható. A két fokozatú berendezéseknél elvégzett kísérletek azt mutatták, hogy kedvezőbb eredményhez jutunk, ha a folyamat két fő fázisa — a savképzés és a inetánképzés - egymástól különválasztott reaktorban zajlik le.

Az ismert reaktor berendezések öt különböző csoportba oszthatók, az egyik a klasszikus reaktortípus, a következő az érintkezéses eljárással megvalósított reaktor, majd az anaerob szűrő, az iszapágyas reaktor és aPlug-Flow reaktor.

A klasszikus reaktor kialakítása a következő:

Ezek közé a reaktortípusok közé sorolhatók az ejtőtornyos reaktorok, amelyek a kommunális berendezéseknél anaerob módon végzik cl az iszapstabilizálást, valamint ezek közé a berendezések közé sorolhatók a kis biogáz berendezések, amelyek Kínában, Indiában, Tajvanon stb. működnek. Ezeknél a berendezéseknél a legnagyobb feladatot az jelenti, hogy megakadályozzák az iszaptakarónak a képződését, valamint a különböző lebegtetett hordalékoknak a felületen való összegyűlését, valamint megakadályozzák azt, hogy az újonnan bevezetett szubsztrátum egy rövidzár áramlásban haladjon át a berendezésen. Az újonnan kialakított megoldások a reaktoroknak a geometriájában jelentettek változást. A reaktoroknak az eredendően hengeres alakját lényegesen bonyolultabb tojásdad alakúvá alakították át annak érdekében, hogy az érzékenyebb tartományokban viszonylag kis felületeket kapjunk. Az iszap- és hordalékréteg kialakulásának megelőzésére, valamint a reaktor tartalmának optimális átkeverésére, és ezzel egyidejűleg az újonnan bevezetett szubsztrátum megfelelő keverésére a következő eljárásokat dolgozták ki a reaktorokhoz:

— A gázt lándzsa-szerű elemeken keresztül bepréselve és keringettetve juttatják az erjesztőmasszába: a tartályban levő keverőberendezés segítségévei például egy keveröcsiga segítségével állandóan keverésben tartják a tartályban levő anyagot.

— Kiszorításos rendszerrel történő keringettetés.

— Keringettetés a tartályon kívül elhelyezett szivatytyúrendszer segítségével.

Az érintkezéses eljárás megvalósítására szolgáló reaktorok jellemzői a következők:

Ezek a reaktorok elsősorban a szerves, főképpen pedig az oldott szubsztrátumoknak a szennyvízből való eltávolítására lettek kifejlesztve. Ezeket az aerob tisztítóberendezések alkalmazása során nyert tapasztalatok figyelembevételével alakították ki. A reaktor egy keverőtartályból, egy a kevcrőtartállyal integrált vagy attól külön elhelyezett ülepító'tartályból áll, ahol is az ülepítőtartályban az iszapot, a vizet és a keveréket egymástól különválasztják. Az ily módon megtisztított vizet egy kifolyóperemen keresztül vezetik el, és az iszapot pedig a tulajdonképpeni rcaktortérben levő biomassza növelésére használják oly módon, hogy visszavezetik a reaktorba. A visszavezetett iszap szárazanyag-tartalma csak kismértékben nagyobb, mint a reaktorban levő keveréknek a tartalma, jóllehet az eljárás során az anyag egy vákuumos gázmentesítő berendezésen is áthaladt vagy egy ülepítő teknőben lehűtésre került annak érdekében, hogy megakadályozzuk a további gázképződést, amely gázképződés az iszapnak a lerakódására hátrányos. A reaktorban igen kis mennyiségű aktív biomassza-tartalom jut egy térfogategységre, ami megint csak azt jelenti, hogy igen nagyméretű reaktorokra van szükség. További hátránya az említett reaktortípusnak, hogy igen magas követelményeket támaszt a bevezetett szubsztrátummal szemben azért, hogy a folyamatot egyáltalán végre lehessen hajtani. Ha ugyanis például a bevezetett anyagban nagy mennyiségű leülepíthető szervetlen anyag található, akkor a reaktorban a kívánt szárazanyagtartalom beállítható lenne, de az aktív biomassza aránya ennek ellenére csökkenne.

Anaerob szűrők:

Az a felismerés, hogy igen sok biotechnológiai folyamat csak akkor megy végbe sikeresen, ha a részt vevő organizmusoknak növekedésükhöz elegendő felüle-. áll rendelkezésükre, vezetett az organizmusoknak egy megfelelő hordozóanyagon történő mesterséges rögzítéséhez, amelyhez természetesen egy sor különböző hordozóanyagot és immobilizálási eljárást fejlesztettek ki. Az organizmusoknak a hordozóanyagon való rögzítése következtében igen sok esetben nagyon jól lehet a folyamat lezajlását stabilizálni. A megnövekedett átlagos teljesítmény is nagyrészt az aktív biomassza nagyobb részarányára vezethető vissza, ahol a biomasszának a részarányát a térfogategységhez viszonyítjuk.

A későbbiekben megpróbálták azokat a tapasztalatokat, amelyeket a kommunális aerob szennyvíztechnikában az úti. csepegtető telepek alkalmazása során nyertek, és amelyek baktériumoknak hordozóanyagra való rögzítésére vonatkoznak, hasonló módon az anaerob folyamatoknál hasznosítani. A derítőberendezésekben a csepegtető telep legegyszerűbb alakja egy hengeres tartály, amely megfelelően porózus hordozóanyag-töltettel van ellátva, amelyre a mikroorganizmus flóra megtelepszik, és ahol fejlődik. A tsztítandó és a leülepítbető anyagoktól megszabadított szennyvizet a töltőanyagon keresztül speciális permetezők segítségével permetezzük, majd a szennyvíz felülről lefelé állandóan áramolva átfolyik az organizmusok által képezett filmen. Alulról felfelé áramlik a levegő, mégpedig egy köztes téren keresztül, és a levegő gondoskodik a folyamat oxigénellátásáról. Ha a szubsztrátum áramlását megfordítjuk, azaz alulról felfelé áramoltatjuk, akkor az összes közbeeső térrészt megtölti a szubsztrátum, ezáltal a légcirkuláció megszakad, és a légcirkulációval együtt kieső oxigénellátás következtében a csepegtető telep végül is egy anaerob szűró'vé alakul át. A töltésre porózus kövek, kerámia-anyagok vagy speciális műanyag töltőanyagok alkalmazhatók. Egyetlen cél az, hogy minél nagyobb felületet kapjuk térfogategységenként. Egy a reaktor alsó része fölött elhelyezett csőrendszeren keresztül törénik a sziibsztrálmnnak az elosztása a reaktor kereszt metszete mentén. A szubsztrátumnak az útja a reaktor alsó részén keresztül és az ott felfektetett töltőelemeken keresz3

198 160 tül a továbbiakban alig befolyásolható. így aztán annak a veszélye, hogy csomók képződnek, igen nagy. Azáltal, hogy az elvezetett anyagáramnak egy részáramát visszavezetjük, bizonyos fokig hígítható a bevezetett szubsztrátum, és így elérhető egy elméleti, felfelé irányuló közepes áramlás. Ez az áramlás, illetőleg ez a középérték azonban nem növelhető tetszőlegesen, mert így a keverésnek a karakterisztikája csak bizonyos hátrányokkal érhető majd el. A berendezés alsó részében fennáll tehát az a veszély, hogy a szennyvízben levő szervetlen szubsztrátumok a töltőanyagok közötti teret legalábbis részben kitöltik, és így az átáramláshoz szükséges csatornák képződését megakadályozzák. A berendezés felső részében, különösen akkor, hogy ha figyelembe veszszük, hogy viszonylag magas berendezésekről van szó, a metánfermentáció során keletkező gáz igen nagy gázáram sebességet érhet cl. Az így keletkező és igen nagy örvénylés eredménye, hogy a töltőelemek közül az organizmus filmnek egy része kihordódik.

Iszapágyas reaktorok:

Megfigyelték korábban, hogy az iszap bizonyos összegyűlés! képességgel rendelkezik és ez lett az előfeltétele ezen reaktortípus kialakításának is. Ezen rcaktortípus legegyszerűbb alakjában egy felfelé irányuló áramlást biztosító reaktorról van szó, amelynek alsó tartományában az iszap jó lerakodási tulajdonsága következtében a szárazanyag koncentráció egy nagyobb értékre áll be, és ez a koncentráció a berendezésben felfelé haladva fokozatosan csökken. Az éppen erősen mineralizált iszap egy szemcsés szerkezetet képez az egyébként szokásos finom pelyhes szerkezet helyett. Az alulról bevezetett szubsztrátum egy felfelé irányuló áramlást hoz létre, amely az iszaprészecskék leülepedés! sebességének felel meg, és azt a célt szolgálja, hogy egy egyensúlyi állapotot tartson. Az így kapott iszapszűrőnél a térfogategységre jutó aktív biotömeg aránya igen kedvező, ebből adódik, hogy az átalakítási hatásfok is nagyon jó, és ezáltal, összehasonlítva egyéb rendszerekkel, lényegesen kisebb reaktortömeggel lehet hasonló hatásfokot elérni. Ennek a reaktortípusnak a teljesítménye igen kedvező optimális feltételek mellett, azonban zavarok esetében a működésében komoly problémák jelentkezhetnek. Már a bevezetett anyag összetételének az igen csekély megváltozása, például megváltoztatja a kívánt iszapstruktúrának a kialakulását. Ennek azután az a következménye, hogy ugyancsak megváltoznak a leülepedési tulajdonságok, és az áramlásnak az egyensúlya megbomlik. Ez az egyensúly ezen túlmenően igen nagymértékben függ a keletkező gázoktól, és az ebből adódó gázáram sebességváltozásoktól. Az anaerob szűrőkhöz hasonlóan az egyenletes elosztás a teljes keresztmetszet mentén igen nagy problémát jelent ebben az esetben is. Annak érdekében, hogy az iszapágynak a fémsókkal való erős telítődését megakadályozzuk, a bevezetett szubsztrátum csak igen kis mennyiségű szervetlen elemet szabad hogy tartalmazzon. Az elvezetett anyag egy részáramának a visszavezetése szintén alkalmazott eljárási lépés ebben az esetben is.

Plug-Flow reaktorok:

Ezt a rcaktortípust elsősorban nem oldott, tehát szilárd részecskéket tártál mázó szubsztrátumok erjesztésére használják, elsősorban ott, ahol tömeges állattartás van, és a trágyát és a benne levő egyéb hulladékanyagot kívánják erjeszteni. Ez a reaktortípus tehát erre a speciális célra lett kifejlesztve. Ahogy a neve is mutatja, ennél a reaktortípusná! a bevezetett szubsztrátumot nem keverik teljes mértékben át, hanem csupán átvezetik a reaktoron mintegy fojtás jellegűen. Általában vízszintes elrendezésű reaktorról van szó. Az iszaptakarórak a megbontása, valamint az alapiszapban levő lebegtetett hordalékok feljövetelének a megakadályozása, továbbá pedig az egyenletes átáramlás egy lassan forgó keverőműben, vagy egy leszedő elemeket tartalmazó berendezésben megy végbe. Az újabb típusú berendezéseknél kissé ferdén elhelyezett reaktort alkalmaznak. A folyamatnak része az ún. oltóanyagnak az áramlásba történő bevitele is, amelynek célja az, hogy a reaktorban levő időt azáltal rövidítsék le, hogy megnövelik az aktív biomassza részarányt. Egy további érdekes kiviteli alak úgy van kialakítva, hogy a reaktor több szegmensre van osztva, és egy részben folyamatos iszapbetáplálást alkalmaznak a szegmensekbe. Ez a részben folyamatos iszapbetápkilás: különösen a visszavezetett iszapnál kedvező.

Az előzőekben ismer i ott ük a különböző típusú reaktorokat, amelyeknek egy része csak szilárdanyagmentes szubsztrátumhoz alkalmazható, míg a másik része szilárd szerves anyagokat tartalmazó szubsztrátumokhoz is alkalmazható. Ezeknek a berendezéseknek a kombinációja minden további nélkül megvalósítható, és alapjában véve nem is képez új típust.

A 202 1550 lajstromszámú GB szabadalmi leírásból ismert olyan eljárás, amelynek során az érkező szubsztrátumot iszapágyba vezetik, az iszapágyból feláramló szubsztrátum-iszapkeveréket egy elosztókamrába vezetik, ahol a nehézségi erő hatására iszaprészecskéket ülepítenek le, és azokat nyílásokon keresztül az iszapágyba visszavezetik. Ezen eljárásnál a visszavezetett iszapot felülről, azaz a nehézségi erőt követve vezetik vissza a reaktor iszapágyába, és nem keverik össze az újonnan bevezetett szubsztrátummal.

A 330 2436 sz. DE szabadalmi leírás olyan berendezéseket ismertet, amelyeknél keverőszerkezetek segítségévei bizonyos rcaktortartományok részbeni átkeverését biztosítják, adott esetben az elvezetett alapiszap részben a bemeneti vezetékbe visszavezethető és így a tisztítandó szennyvízzel együtt a tartályba visszavezethető és az ott levő belsőcsövön keresztül ismét a tartály alsó tartományaiban kerülhet, míg a kezelendő szubsztrátumot szűrőn és a hozzácsatlakozó iszap-, illetve lebegőanyag-rétegen átvezetik, majd egy ehhez csatlakozó elválasztózónában a gáz-víz-iszap keverékből ülepítéssel visszatartott iszapot az iszap- és Iebegó'a íyag-rétegbe visszavezetik.

A találmány révén megoldandó feladat abban van, hogy a 202 1550 lajstromszáinú GB és a 330 2436 lajstromszáinú DE szabadalmi leírásokból ismert megoldások szerint végbemenő folyamatok lezajlásán javítsunk és a folyamat lezajlásában előforduló, az érkező szubsztrátumbari jelenlevő szervetlen anyagok által előidézett zavarokat, illetve a biomassza sérülé4

198 160 sdt megakadályozzuk, amit az újonnan bevezetett szubsztrátumnak a metánbaktériumok számára elvégzett speciális előkészítésével biztosítunk.

A Feladat megoldására olyan eljárást dolgoztunk ki, amelynek során a kezelendő szubsztrátumot adott esetben legalább részben savazzuk, a biomasszával összekeverjük és iszapágyon vezetjük át, és a szubsztrátumban keletkező gázoknak, adott esetben egy részét a turbulencia csökkentése érdekében elvezetjük, továbbá az iszapággyal érintkeztetett szubsztrátumot egy elosztókamrába vezetjük, ahol nehézségi erővel a leülepedésre képes iszaprészecskéket az, úszó íszaprészccskéktől elválasztjuk, továbbá az úszó iszaprészecskéket visszatartjuk, a leülepedett iszaprészecskéket pedig kiszorítjuk, és adott esetben az iszapot a víztől ülepítéssel elválasztó utólagos derítésnek vetjük alá, a vizet részben elvezetjük, továbbá adott esetben az anaerob folyamat befejezéséhez oxigént vezetünk be, míg az iszapot mint biomasszát az újonnan bevezetett szubsztrátummal való összekeveréshez használjuk fel.

A 330 2436 lajstromszámú DE szabadalmi leírásból ismert megoldással szemben — amelynél adott esetben csak az alapiszapnak egy kis részét vezetik vissza a bemeneti vezetékbe, majd ezt követően közvetlenül egy központi csövön keresztül a tartály alsó tartományába juttatják — a találmány szerint a bevezetett szubsztrátum előkészítését azonnal végezzük el a derítőkamrából visszavezetett és a tartály fenékrészén meglevő alapiszap segítségével rendkívül rövid időtartamú és intenzív keverést folyamat során mechanikus keverőeszközök alkalmazása nélkül, ezáltal biztosítjuk, hogy a szubsztrátum paramétereinek nem kívánt ingadozásait (pl. pH-érték koncentráció, hőmérséklet, stb.) kiegyenlítjük, még mielőtt azok hátrányosan hatnának az aktív biomasszára. Ezáltal a folyamatok lezajlása lényegesen üzembiztosabbá, azaz zavarmentesebbé válik.

A találmány szerinti eljárás során az újonnan bevezetett szubsztrátumnak a biomasszával való összekeverése a szubsztrátum aktivitását növeli. Az iszapágyon való átvezetéssel a szubsztrátum által hordozott szerves anyagokat csökkentjük, míg az iszapnak a szubsztrátumból való leválasztásával és a folyamat kiindulási fázisába való visszavezetésével a biomasszával feldúsított szubsztrátum újrafelhasználását biztosítjuk az újonnan érkező szubsztrátum aktivitásának növeléséhez. Hy módon a találmány szerinti eljárás az ismert eljárásokhoz képest a szerves szubsztrátumok anaerob kezelését lényegesen javítja. Lehetséges az is, hogy előzetes kezelés - mint pl. semlegesítés nélkül erősen savas szubsztrátumot vezetünk a reaktorba, feltéve hogy szerves savakról van szó.

A találmány szerinti eljárásnál előnyös, ha a kevés iszapot tartalmazó maradék vizet az újólag bevezetett szubsztrátummal összekeverendő iszaphoz, vezetjük nyoinástcrhcléskéiit, ezt egy keverő tartományon keresztül vezetjük, és adott esetben az iszap ülepítése után a kis mennyiségű iszapot tartalmazó vizet legalább részben ismét derítésnek vetjük alá.

Az eljárásnak ezen foganatosítási módja lehetővé teszi, hogy a maradék vízzel hasonlóan, mint egy dugattyúval az újonnan bevezetett szubsztrátummal az összkeverendő iszapra nyomási gyakoroljunk, úgyhogy az iszapnak a keverő zónában történő mozgatásához további energiaszükségletünk nincs. A találmány szerinti eljárásnak ez a példakénti foganatosítási módja különösen előnyös ez cncrgiainegtakarhás szempontjából.

Ugyancsak előnyös a találmány szerinti eljárásnál, ha a szubsztrátumból az iszapágyon való áthaladáskor kele tkező gázt, legalább részben az elosztó kamrában levő szubsztrátumhoz vezetjük az esetlegesen képződő fedőréteg megbontására. Ennél a foganatosítási módnál az eljárás során keletkező energiát használjuk fel az. iszaptakaró megbontására, azaz kívülről semmiféle járulékos energiára nincsen szükség, hogy az iszaptakarót megszüntessük.

A, találmány szerinti eljárás egyik további előnyös foganatosítási módját az jellemzi, hogy a biomasszának a szubsztrátummal történő összekeverését követően azokat egy, a biomasszával beborított töltőtestekből álló ágyon vezetjük át. Azáltal, hogy a biomasszával éppen érintkeztetett szubsztrátumot a töke testekből kiképezett ágyon keresztül vezetjük, elkeiüljük azt, hogy a biomassza borítása a beérkező szubsztrátum által sérülést szenvedjen, azaz a töltőtestek ágyának az aktivitása megmarad. Különösen előnyös az, ha azt követően, hogy a szubsztrátumot a töltőtestekből álló ágyon és az iszapágyon átvezettük, a töltőtesteket és az iszapot a nehézségi erő ellenében felemeljük, ezután a nehézségi erőt követve leülepítjük és ennek során a szubsztrátumon átáramoltíiljuk. Ezáltal elkerülhető, hogy az ágy vagy réteg töltő'estjei egymással összesüljenek, összenőjenek, aminek következtében holtterek jöhetnek létre, és az iszapágy adott esetben még zárt takarót is képezhet, ami ε szubsztrátumnak az átjutását megakadályozza.

Azáltal, hogy a töltőtestek a szubsztrátummal való átáramoltatása során megemelkednek, és a leülepedéskor a szubsztrátumon áthaladnak, elérhetjük azt, hogy a szubsztrátum optimális körülmények között van a baktériumokhoz vezetve.

A találmány tárgya továbbá egy berendezés a találmány szerinti eljárás megvalósítására, amely berendezés úgy van kialakítva, hogy a reaktorban álló, belső henge; van előnyösen koncentrikusan elhelyezve, amely a reaktor külső fala és a belső henger közötti teret 'efedő, tömör közbenső falon áthatolóan van elrendezve, ahol a belső henger felső pereme nyitott, amely a közbenső fal és a reaktor zárófelede közötti térbe benyúlóan van kiképezve, továbbá a belső henger belső tere, célszerűen puffertér, alsó része a reaktor fenéklemeze fölötti részével van összekapcsolva, a fenéklemez fölött lévő térben áteresztő közbenső fal van elrendezve, továbbá a reaktorban egy célszerűen túlfolyó csatornaként kiképezett elvezetés van elrendezve, amelyre az elvezető vezeték van csatlakoztatva, továbbá a közbenső fal alatti tér a közbenső fal fölötti térrel legalább egy, célszerűen a közbenső falon átvezetett összekötő vezetéken keresztül van összekapcsolva, ahol a közbenső fal fölötti térben célszerűen egy hengeres elosztókamra van elrendezve, amelybe az összekötő vezeték torkollik.

A találmány szerinti berendezés lehetővé teszi, 5

198 160 hogy a közbenső fal alatti térből a szubsztrátum a közbenső fal feletti térbe vezető összekötő vezetéken keresztül jusson cl, onnan a belső hengerbe, és ezen a belső hengeren keresztül ismét lefelé a reaktor alja felé jusson. Ezáltal a reaktorban levő szubsztrátum kiváló összkeverését és átkeverését biztosítjuk.

A találmány szerinti berendezés egyik előnyös kiviteli alakja úgy van kialakítva, hogy az előnyösen túlfolyó csatornaként kiképzett elvezetés a zárófedél, és a tömör közbenső fal közötti térben van elhelyezve, és a bemeneti vezeték a közbenső fal alatt előnyösen belső hengerbe torkollik. A szubsztrátumnak a közbenső fal alatt történő bevezetése minden olyan esetben kívánatos, amikor egy gyenge elősavazásra szükség van. Ha viszont erősebb elősavazásra van szükség, az előnyösen túlfolyó csatornaként kiképzett elvezetés a közbenső fal alatti térben van elhelyezve, és a bemeneti vezeték torkolata a közbenső fal fölött van kiképezve. Előnyös továbbá, ha a belső henger pufferterének fenékrésze keverőberendezéseken keresztül a reaktor fenéklemezc fölötti térrel van összekapcsolva, ahol a keverőberendezések előnyösen elosztó szárnyak által határolt csatornaként vannak kiképezve, továbbá a csatornák a fenékoldal felőli határolására adott esetben a fenéklemezből kinyúló elosztó kúp van kialakítva. Ezáltal érjük el azt, hogy a puffertérben található anyagot a keverőberendezés segítségével a reaktor fenékrésze közelében a hengeren kívül található anyaghoz nem csupán hozzávezetjük, hanem azzal rendkívül intenzíven össze is keverjük. Hogy. ha elosztó szárnyakat alkalmazunk, akkor a keverés során a belső hengerből érkező anyagot meg is forgatjuk és ez a keverést még kedvezőbbé teszi.

A találmány szerinti berendezés egy további előnyös kiviteli alakját az jellemzi, hogy a belső henger felső pereme egy szifonharangba benyúlóan van kiképezve, és a szifonharangnak a belső henger felső pereme alatti tere a közbenső fal fölötti térrel van összekapcsolva. Ezen kialakítással a belső hengerbelső terét időszakosan a közbenső fa! fölötti tértől elzárhatjuk. Ily módon akadályozható meg, hogy a belső hengerből egy rövidzárási áramlás alakuljon ki a közbenső fal fölötti térben található elvezetés felé. A szifonharang viszont nem akadályozza meg, hogy a közbenső fal fölötti térben levő iszap keverés céljából a belső hengerbe és ezen keresztül a reaktor fenékrészébe kerüljön. A találmány szerinti berendezésnél előnyös továbbá, ha a szifonharang fenékrésze nyitott, és a szifonharang fenékrészének a pereme a közbenső faltól, az oldalfala pedig a belső hengertől van megfelelő távolságra elrendezve.

Ugyancsak előnyös, ha a találmány szerinti berendezés a szifonharang alatti nyomást befolyásoló nyomásvezérlő berendezéssel van ellátva. Ha a szifonharang alatti térben egy megfelelő nyomásvezérlést biztosítunk, elkerülhető, hogy a szifonharang alatt keletkező nyomás a közbenső fal feletti térbe átüssön, és ott a szubsztrátumnak az örvényléséhez vezessen, amely örvénylés az iszap lerakódás! irányával ellentétes hatású lenne. Ugyancsak előnyös a találmány szerinti berendezésnél, hogy a belső henger oldalfala cs a szifonharang közötti térbe, a belső henger felső pereme alatt gázelvczctő vezeték torkolók, amelynek vége előnyösen kiszélesítéssel van kialakítva, ahol a gázelvczctő vezeték a torkolati keresztmetszetében, a szifonharang alatti maximális nyomásnak megfelelő nyomást biztosító nyomásforrással van összekapcsolva, álról a nyomásforrás előnyösen a közbenső fal alatt összegyűlő gáz, a gázelvczető vezeték második torkolata pedig a gáz.térben van kiképezve.

Egy további előnyös kiviteli alak úgy van kiképezve, hogy a szifonharangba, előnyösen a legmagasabb helyen, egy gázelvezető vezeték torkollik, amely előnyösen egy, a közbenső falból kiinduló gázgyűjtővel van összekapcsolva, amelynek fedele magasabban van, mint a közbenső fal fölötti térben kiképzett elvezetés szintje. A gázelvczctő vezeték lehetővé teszi, hogy a szifoiiliarang alatti nyomás csökkenjen, aminek az a következménye, hogy a szubsztrátum a közbenső fal fölötti térből a belső hengerbe tud áramolni, így az iszap felülről a belső hengerbe jut, és a szubsztráíumot pedig a belső hengerből kiszorítja. A gázelvczctő vezeték közvetlenül a fogyasztóhoz vezethető, vagy elevezethető egy külső gáztápvezelékhez is. Amikor a gázelvezető vezeték közvetlenül a fogyasztóhoz van vezetve, mindenképpen szükséges a vezetékbe egy zárószerelvényt is beépíteni. Ugyancsak célszerű a gázelvezető vezetékbe is egy zárószerelvényt beépíteni, ha a gázelvezető vezeték a reaktor zárófedele alatti térbe van vezetve. Ha a gázelvezető vezeték a közbenső fal alatti térbe van vezetve, akkor a vezetékbe zárószerelvényt nem kell beépíteni.

A reaktorban lejátszódó folyamat kívülről is befolyásolható, például ha a találmány szerinti berendezést úgy alakítjuk ki, hogy a szifonharangból kimenő gázelvczctő vezeték háromutas szelepen keresztül van a gázgyűjtővel összekapcsolva, amely szelep nyomásnövelő kompresszor nyomóoldalához van csatlakoztatva, a kompresszor szívóoldala pedig a gázgyűjtővel, a reaktor zárófedele alatti térrel, és egy a reaktortól elvezető gázelvczető vezetékkel van összekapcsolva, továbbá a gázgyűjtőbe vezető gáztlvezető vezetékbe egy zárócicin, célszerűen egy gázjáró csappantyú van iktatva.

A találmány szerinti eljárás során keletkező gáz az elosztó hengerben levő iszaptakaró kialakulásának a megakadályozására is felhasználható, ha a találmány szerinti berendezést úgy alakítjuk ki, hogy a közbenső fii fölötti térben elhelyezett, hengeres elosztókamríba egy további gázelvezető vezeték torkollik, amelynek másik vége a közbenső fal alatt olyan szinten van elhelyezve, amely a belső henger felső pereme alatt van, ahol a gázelvezető vezetéknek a közbenső fal elatt levő torkolata előnyösen a gázelvezető vezetékben kiképzett csó'szclcsítés vége.

Annak érdekében, hogy a szifonharang alsó pereme és a belső henger felső pereme közötti átfedés ne legyen túl nagy, a találmány szerinti berendezés célszerűen úgy alakítható ki, hogy a közbenső fal alatti teret a közbenső fal fölölti (érrel összekötő vezeték végei között, a közbenső fal fölötti térben, de az. elvezetés, célszerűen a túlfolyó csatorna alatt, egy

-611

198 160 vezérelhető nyílással van ellátva, amely egy változó vízszintnél a nyílást lezáró elemmel, célszerűen úszóval van ellátva.

Abban az esetben, ha a már kezelt szubsztrátumnak a reaktorból történő folyamatos elvezetésére van szükség, a találmány szerinti berendezés kialakítható úgy, hogy a közbenső fal fölött és az elvezetés, célszerűen túlfolyó csatorna alatt, egy változtatható magasságú elvezetés van kiképezve, amely egy célszerűen záróelemmel ellátott, adott esetben zárócsappantyúval kiképzett vezetéken keresztül van az elvezető vezetékkel összekötve.

Ugyancsak előnyös a találmány szerinti berendezés akkor, ha a közbenső fai fölött és az elvezetés, célszerűen túlfolyó csatorna alatt, egy változtatható magasságú elvezetés van kiképezve, amely egy célszerűen záróelemmel ellátott, adott esetben zárócsappantyúval kiképzett vezetéken keresztül van az elvezető vezetékkel összekötve, az elvezető vezeték, adott esetben a reaktoron kívül elhelyezett, szifon közbeiktatásával van az. elvezetéssel, adott esetben a túlfolyó csatornával összekapcsolva, továbbá adott esetben az elvezető vezeték legalább egy levegőző csonkkal is el van látva.

A folyamat lefolyásának javítása érdekében célszerű, ha olyan töltőtesteket alkalmazunk, amelyek biomasszával vannak benőve.

A találmány szerinti berendezés egy további előnyös kiviteli alakját az jellemzi, hogy a közbenső fal alatt legalább egy, a reaktor külső fala és a belső henger közötti teret átérő, nedvességáteresztő közbenső fal van elhelyezve, amelyre egy töltőtestekből kiképzett réteg helyezhető el.

Annak érdekében, hogy az elvezetett anyagba iszaprészecskék ne kerüljenek, a találmány szerinti berendezésnél előnyös, ha az előnyösen túlfolyó csatornaként kiképzett elvezetés elé egy szűrő van kapcsolva.

Annak érdekében, hogy a szűrő ne legyen egyéb anyagokkal benőve, előnyös, ha a szűrő egy tárolótér fenékrészét képezi, amely tárolótér a közbenső fal fölötti térben van, és oldalfalai, a tárolótérben levő elvezetés, célszerűen túlfolyócsatorna, túlfolyási szintjén túlnyúló, a szűrendő szubsztrátumot elvezetés előtt a szűrőn alulról átáramolni kényszerítő elemként vannak kiképezve.

Annak biztosítása érdekében, hogy a szűrőhöz a szűrendő anyag egy megfelelően iszapszegeny zónából kerüljön, és így a szűrőnek a terhelése tovább legyen csökkenthető, előnyös, ha a tárolótér vésztúlfolyót képező oldalfala az elvezetés túlfolyó szintje fölött átmcnőnyílásokkal van ellátva, és/vagy a zárófedéltől megadott távolságra végződően van kiképezve, a szűrő alatt adagolótér van kiképezve, amely határoló falakkal van a közbenső fal fölötti tértől elválasztva, és amely visszacsapó biztosító elemekkel ellátott visszaöblítő nyílásokon keresztül a közbenső fal fölötti térrel összekapcsolhatóan van kiképezve, továbbá a szűrő alatt levő adagolótérbe bemeneti vezetékek torkollnak, amelyek túlfolyó csatornából indulnak, amely túlfolyó csatorna túlfolyási szintje a fenékoldalról a szűrő által határolt tárolótér elvezetésének túlfolyási szintjét megközelítve van elrendezve.

A találmány szerinti berendezést a továbbiakban példakénti kiviteli alakjai segítségével a mellékelt ábrákon ismertetjük részletesebben. Az ábrán a találmány szerinti reaktor egyik példakénti kiviteli alakjának hosszmetszete látható, ahol közvetlenül a középső metsz,ősik mellett található részek vannak ebbe a síkba vetítve, a

2. ábrán a felemelt fedéllel· elképzelt reaktor felülnézete látható, a

3. ábrán az 1. ábrán bemutatott példakénti kiviteli alak 111 -III metszete látható, a ábrán a találmány szerinti reaktor egy további példakénti kiviteli alakjának a hosszmetszete látható, míg az

5. ábrán a 4. ábrán bemutatott példakénti kiviteli alak felülnézete látható felemelt fedél esetében.

A találmány szerinti berendezés reaktora hengeres 1 külső fallal, sík 2 fenéklcme/./.cl, valamint szintén sík 3 zárófedcllel van ellátva.

Az. 1 külső fallal körülvett tétben a reaktor többi részétől elválasztott 14 pufferteret körülvevő 7 belső henger van elrendezve, amelybe 12 bemeneti vezeték torkollik. Az üzemi hőmérsékletre beállított kezelendő szubsztrátum a 12 bemeneti vezetéken keresztül a 14 puffertérbe van vezetve. A 7 belső henger, és az 1 külső fal között áteresztő 16 közbenső fal van elrendezve, aló közbenső fal alatt 15 elosztótér, a 16 közbenső fal fölött pedig 19 reakciótér található.

Elképzelhető az is, hogy több 16 közbenső fal van kiképezve, amelyek egymás alatt különböző távolságra lehetnek elhelyezve. A 16 közbenső falak kúppalástokként is képezhetők. Ebben az cselben szegmensszerűen kiképzett kúppalást tartományok áttörésmentesek. A szegmensek mentén a kúpalakú 16 közbenső fal alatt képződő gáz; az 1 külső fal irányába vagy a 7 belső hengerhez áramolhat.

A 16 közbenső falon 17 töltőtestek vannak elrendezve, amelyek a 19 reakcióteret csak részben töltik ki. A 7 belső henger alsó részében a 15 elosztótérrel közlekedik, míg felső része nyitott. A 7 belső henger felső nyílását tőle távközzel elhelyezett 10 szifonharang fedi le.

A 2 fenéklemezen 4 szívóakna van kialakítva, ahol a du va szemcsés részek összegyűlnek, cs a még összegyűlt iszappal, valamint a nem lebontható elemekkel együtt 40 fenékfúvókán keresztül a reaktorból eltávolításra kerülnek.

A 7 belső henger fenékrészénél a 7 belső hengeren kívül felülről lefedett 6 closztószárnyak vannak, amelyek azt a célt szolgálják, hogy a 14 puffertérben tárolt szubsztrátumot, egy a továbbiakban még ismertetésre kerülő keverési folyamat során, egyenletesen a 15 elosztótérbe keverjék. A 2 fenéklemczen 5 elosztókúp van kiképezve, amelynek feladata, hogy a 7 belső hengerben létrejövő függőleges áramlást áratnlástcebnikailag kedvező vízszintes áramlássá formálja. A 6 elosztószárnyak és az. 5 eloszlóktip közötti átmenetnél egy fokozatos keresztmetszet-csökkenés

-713

198 160 valósul meg, amellyel egy fúvókahatást kívántunk elérni, amely egyrészt az alapiszap örvénylését hozza létre, másrészt pedig egy körforgást hoz létre a 15 elosztótérben. Ekkor a durva részek ugyanúgy, ahogy a folyókban a hordalékok a 2 fenéklemezen továbbmozognak mindaddig, amíg el nem süllyednek a 4 szívóaknában, és onnan a 40 fenékfúvókán keresztül a fölös iszappal együtt a reaktorból eltávolításra kerülnek. A 6 elosztószárnyak elhelyezését és alakját illetően elsősorban a szubsztrátumban levő szilárd anyagnak a jellegét, arányát, formáját kell figyelembe venni.

A 19 rcakcióterct felülről 8 közbenső fai tömören zárja le, amely a 7 belső henger felső pereme alatt a belső hengertől egészen az 1 külső falig nyúlik. A 8 közbenső fal a 19 reakcióteret választja el 49 derítőkamrától. A 49 derítőkamrában 50 elosztókamra van elrendezve. A 19 reakciótérbe 21 összekötő vezetékek torkollnak, amelyeken keresztül a szubsztrátum a 19 rcakciótcrböl az 50 elosztókamrába jut. Az 50 closzlókainra fenékoldalán kiképzett 26 áteresztő nyílásokon keresztül a 49 derítőkamrával közlekedik, az 50 elosztókamrába vezetett szubsztrátum a 26 áteresztő nyílásokon keresztüljut a tulajdonképpeni 49 derítőkamrába, ahol a leülepedés történik. A 49 derítőkamrában 35 túlfolyó csatorna van elrendezve, amelyhez a reaktorból kivezető 39 elvezető vezeték csatlakozik. A lebegtetett hordaléktól megszabadított szubsztrátum a 35 túlfolyó csatornába gyűlik össze, és a reaktort a 39 elvezető vezetéken át hagyja el. A hordalékokat még tartalmazó, a 49 derítőkamrában maradó rész, a továbbiakban ismertetésre kerülő' módon, visszavezetésre kerül a 14 puffertérbe.

A 10 szifonharang oldalsó palástja a 8 közbenső fal és a 7 belső henger közötti térbe nyúlik. A 8 közbenső fal a 7 belső henger palástjával összekötött vízszintes fenékrésszel, és ehhez kapcsolódó függőleges résszel is rendelkezik. A 8 közbenső faiból kiindulóan 9 gázgyűjtő van kiképezve. A 10 szifonharang alatt képződő 46 gáztérből 27 gázelvezető vezeték vezet a 9 gázgyűjtő gázterébe, a 27 gázelvezctő vezetékbe háromutas 28 szelep van építve. A 49 derítőkamra felső részében 48 gáztér van, amely 30 vezetéken keresztül nyomásnövelő 29 kompreszszor szívóoldalával van összekapcsolva. A 30 vezeték továbbá a 9 gázgyűjtőbe torkollik, ahol a 30 vezetékbe, a 9 gázgyűjtő és a 29 kompresszor szívóoldalánál kiképzett leágazás között gázzáró 32 csappantyú van beiktatva. A 30 vezetékből fogyasztóhoz, vagy gáztárolóhoz vezető 31 gázelvezető vezeték is leágazik. A 29 kompresszor nyomóoldala a háromutas 28 szeleppel van összekapcsolva, amely a 49 derítőkamra 48 gázteréből érkező és a 29 kompresszortól továbbított gáz vezérlésére szolgál.

A 19 reakciótér felső részében, a 8 közbenső fal alatt 47 gáztér alakulhat ki, erre a későbbiekben, a berendezés működésének ismertetése során még visszatérünk. A 10 szifonharang alatt képződő 46 gáztér egy további 51 gázclvczető vezetéken keresztül a 19 reakciótér 47 gázterével van kapcsolatban. Az 51 gázelvezető vezetéknek a 46 gáztérben levő vége 68 kiszélesítéssel van ellátva. A 19 reakciótér 47 gáz8 teréből 23 gázclvczető vezeték vezet az 50 elosztókamrába, és ott függőleges 25 csőbe torkollik, amely 25 cső alul és fölül mint egy persely nyitottan van kiképezve. Ezáltal a 23 gázelvezető vezetéken kérésztül áramló gáz révén a 25 csőben szivornyahatás lép fel. A 23 gázelvezető vezeték a 19 reakciótér 47 gázterébe torkolló végénél 24 csőszélesítéssel van ellátva.

A 49 derítőkamrában előnyösen magasságában változtatható 33 elvezetés van, amely adott esetben a 35 túlfolyó csatornát egészíti ki. A változtatható 33 elvezetés vezetéken keresztül 37 szifonnal van kapcsolatban. Ebbe a vezetékbe van még a 37 szifon előtt egy 34 záróesappantyú építve. A 37 szifon 39 elvezető vezeték elé van kapcsolva, ahol az egyik szifonoszlop egy 38 levegőző csonkot képez, a másik szifonoszlop pedig a szabadba vezető 36 fedéllel van ellátva. Ez a 36 fedél például tisztítási célra van kiképezve. A 37 szifon egyik oszlopától egy további vezeték vezet a tulajdonképpeni 39 elvezető vezetékhez, amely 39 elvezető vezeték szintén 38 levegőző csonkkal van ellátva, ennek azonban a szintje a 3 zárófedél szintje fölött fekszik.

A 12 bemeneti vezeték szintén el van látva egy 13 levegőző nyílással, annak érdekében, hogy a reaktor szívását elkerüljük akkor, amikor a 12 bemeneti vezetékben vákuum van.

A 19 rcakciótérbőí az 50 elosztókamrába vezető 21 összekötő vezetékben vezérelhető és állítható 22nyílás van kiképezve. A 22 nyílást úszóval vezéreljük, mégpedig úgy, hogy emelkedő folyadékszint esetén, azaz amikor az 50 elosztókamrában a folyadékszint megnő, a 22 nyílást bezárjuk.

A 17 töitőtestek fölött 18 iszapágy képződik, amelyet az 1. ábránkon pontokkal jelöltünk. A 18 iszapágy maximális értéke esetén kitöltheti a 19 reakcióteret, természetesen a 9 gázgyűjtő kivételével. A 19 reakciótérben 20 gázcsapdák vannak elhelyezve, amelyek a 19 reakciótérben képződő gáznak a 19 rcakciótér és az 50 eloszt ókamra közötti 21 összekötő vezetékbe való beáramlását meggátolják. A 20 gázcsapdák 20' gyűrűként is kiképezhetők, amely a 8 közbenső fal függőleges falára van felszerelve, mégpedig úgy, hogy a 20' gyűrű az 1 külső fal iránya felé lejt. A 20' gyűrűnek az. 1 külső fal felé cső pereme az, külső faltól távközzel van elrendezve. Egy további 20' gyűrű is elhelyezhető oly módon, hogy belső pereme az első 20' gyűrű alatt helyezkedik el, és az 1 külső fal felől a 7 belső henger irányába nyúlik, álról a 20* gyűrűk szabad peremei között egy szabadon hagyott nyílás van.

A 14 puffertérben levő szubsztrátunrot a 2 fenéklemez irányába áramoltatjuk és a 15 elosztótérbe vezetjük. Az ide újonnan bevezetett szubsztrátum az ottlevő szubsztrátumból azonos mennyiségű szubsztrátumot a 16 közben falon keresztül kiszorítja az 15 elosztótérből a 19 reakciótérbe. Ha több 16 közbenső fal van kiképezve, akkor a szubsztrátum fokozatosan halad át a ló közbenső falak közötti 19 reakciótereken.

A 41,42, 43, 44,45 folyadékszintek a reaktorban az eljárás egyes fázisaihoz tartozó folyadékszinteket jelölik, amelyekre egyébként a későbbiek során, az eljárás részletesebb ismertetésénél még visszatérünk.

-815

198 160

Az eljárás ismertetését tetszőleges fázisban megkezdhetjük, és az egyes jellemző eljárási lépéseket az időbeli tartamuk nélkül fogjuk figyelembe venni. Induljunk ki abból, hogy egy bekeverési folyamat éppen befejeződött, és a 49 dcrítőkaiurában, a 19 reakciótérben és az 50 elosztókamrában 42 folyadékszint áll be. A 9 gázgyűjtőben, a 48 gáztérben, a 49 derítőkamrában, a 19 reakciótérben és a 31 gázelvezető vezetékben ekkor azonos a gáznyornás. A 46 gáztér a szubsztrátummal van feltöltve. Addig, amíg a 42 folyadékszint áll, a 39 elvezető vezetéken nem folyik el folyadék. Átmenetileg és szükség esetén a 12 bemeneti vezetékben le lehet állítani a folyadék bevezetését. A keverés következtében nyitott gázzáró 32 csappantyút a 9 gázgyűjtőbe vezető 30 vezetékben lezárjuk, a nyomásnövelö 29 kompresszort beüzemeljük, és a háromutas 28 szelepet I állásba állítjuk, amely I állásban a nyomásnövelö 29 kompresszor felől az áramlás útja a 9 gázgyüjtő felé és a 10 szifonharang felé szabaddá válik. A 9 gázgyűjtőn keresztül a 19 reakciótérbe nyomott gáz az ott található szubsztrátumnak a benyomott gáz térfogatával aliquot részét az áteresztő 16 közbenső falakon, illetőleg 16 közbenső falon, a 15 elosztótéren, 14 puffertéren keresztül a 49 derítőkamrába nyomja. A nyomásnövelő 29 kompresszor ezen működésének hatását a 19 reakciótérben fejlődő gáz még meg is erősíti, mivel a 19 reakciótérben keletkező gáz éppen a tömör 8 közbenső falnál gyűlik össze. A 42 folyadékszint a 49 derítőkamrában a 43 folyadékszint irányába növekszik, míg a 19 reakciótérben a 41 folyadékszintre csökken. Ennek során a 10 szifonharang alatt 46 gáztér képződik. A 46 gáztér növekedését azzal fokozhatjuk, hogy egy előre megadott idő elteltével a háromutas 28 szelepet II állásba állítjuk át, azaz oly módon változtatjuk meg, hogy teljes gázáram a 27 gázelvezető vezetéken keresztül a 10 szifonharangba áramoljon. Ezt a gázáraniot mindaddig fenntartjuk, míg a folyadékszint a 10 szifonharang alatt a 7 belső henger felső pereme alá nem csökken. Ezáltal megszakítjuk a 14 puffertér és a 49 derítőkamra közötti kapcsolatot úgy, hogy a 14 puffcrtérből a 49 derítőkamrába nem jut szubsztrátum. Ezáltal a szubsztrátum a 21 összekötő vezetéken keresztül a 19 reakciótérből az 50 elosztókamrába kerül, és a 26 áteresztő nyílásokon a 49 derítőkamrába kényszerül. Ezt követően a 12 bemeneti vezetéken keresztül a szubsztrátum bevezetését ismét elindíthatjuk. Ekkor ugyanis a 12 bemeneti vezeték és a 35 túlfolyó csatorna között ún. rövidzárlati áramlás már nem alakulhat ki. Amikor ezt az állapotot elértük, a nyomásnövelő 29 kompresszor üzemen kívül helyezhető. Ezzel a gázképződést és ezáltal a J9 reakciótérben uralkodó nyomást, valamint a 10 szifonharangban uralkodó nyomást már nem befolyásoljuk. Az úszóval vezérelhető 22 nyílás akkor záródik, amikor a növekvő 42 folyadékszint az úszó szintjét elérte. Ekkor a folyadékkilépés most már csak a 21 összekötő vezeték felső nyílásán keresztül lehetséges. A 21 összekötő vezeték felső nyílása magasabban fekszik, mint a 35 túlfolyó csatorna túlfolyó szintje. Ez azért van így kialakítva, hogy a 21 összekötő vezeték felső nyílásán kilépő és a 43 folyadékszinttel jellemezhető folyadékra eső s; ibsztrátum hatására az iszaprészecskék a hozzájuk t;padó gázbuborékoktól megszabaduljanak és az iszapűszecskék lesüllyedjenek.

Λ 10 szifouharanghan különb'zö 44 és 45 folyadékszintek állnak be, amikor a folyadék a 7 belső henger felső pereme alá csökken. A 10 szifonharang alsó pereme fölött az 51 gázelvetető vezeték 68 kiszélesítésének nyílása van elrendezve, ezáltal megakadályozzuk, hogy a 45 folyadékszint a 10 szifonharang alsó pereme alá csökkenjen és a gáz a 10 szifonharangból a 49 derítőkamrába jusson. Amikor a 19 reakciótérben levő folyadék a 41 folyadékszintre csökkent, a 19 reakciótér 47 gázterébői gáz áramlik a 23 gázelvezető vezetéken keresztül az 50 elosztókamrába. A 25 cső szivornyahatása következtében az 50 elosztókan rábait levő anyag oly mértékű átkcvcrcdésc történik, amely iszaptakaró képződését megakadályozza. Ezt követően a hároinutas 28 szelepet ismét visszaállítjuk az I állásba, és ezáltal a 10 szifonharangban levő 46 gáztér ismét összeköttetésbe kerül a 9 gázgyűjtővel.

Miután a 49 derítőkamrában a folyadék a legmagasabb 43 folyadékszintet elérte, az ide áramló anyag — azaz a 19 reakciótérből kiszorított szubsztrátum — a 35 túlfolyó csatornán keresztiil a 39 elvezető vezetékbe kerül, és elhagyja a reaktort.

A következő lépés az újonnan bevezetett, a 14 puffertérben található szubsztrátumnak a 15 elosztótérbe történő bevezetése. Ehhez a gázzáró 32 csappan'yút - amely a 30 vezetékben van - ki kell nyitni. A 49 derítőkamra 48 gázterében uralkodó nyomás azonos a 31 gázelvezető vezetékben uralkodó nyomással, míg 46 és 47 gáztérben levő nyomás a 41 és 43 folyadékszintek közötti távolságnak a szubsztrátum fajlrgos súlyával vett szorzatával jellemezhető értékkel nagyobb. A 32 csappantyú nyitásával a 46, 47 és 48 gáz.tcrckbcn uralkodó nyomásokat kiegyenlítjük. A 44 és 45 folyadékszintek, amelyek a incgnövckedett gőznyomásnál alakultak ki, elkezdenek emelkedni mindaddig, míg a 10 szifonharang alatt levő tér szubsztrátummal telítődik. Ekkor ismételten helyreáll a kapcsolat a 49 derítőkön-rn, a 14 puffertér, a 15 elosztótér és a 19 reakcióiéi közölt. Λ 42 és 43 folyadékszintek közötti különbségből adódó folyadéktérfogat, amely mennyiségileg a 47 gáztér térfogatának felel meg, a 7 belső hengeren keresztül, valamint a 6 elosztószárnyakon keresztül a 15 elosztótérbejut,' és a továbbiakban eljut a 19 rcakciótérbe. Ennek során a 47 gáztérben levő gáz a 49 derítőkamrába jut a 30 vezetéken keresztül. Ekkor ismét beáll a 42 folyadékszint, és a gázelzáró 32 csappantyú zárását követően a fent leírt folyamat elölről kezdődik.

Az eddigi leírásban mindig csak általában szubsztrátumról beszéltünk, mivel a szubsztrátum útja, valamint az eljárás lefolyása számára teljesen közömbös, hogy olyan szubszlrátuinról van-c szó, amely teljesen oldott szerves részecskékből áll, vagy amely túlnyomó részt szilárd anyagokat tartalmaz. Ugyancsak nem volt jelentősége a leírás eddigi ismertetésénél annak, hogy milyen célt szolgál a bevezetett szubsztrátum anaerob kezelése abban az értelemben, hogy a berendezést szerves szubsztrátumból történő 9

-917

198 160 energianyerésre használjuk-e fel, vagy pedig a szubsztrátumból kívánjuk a szerves anyagokat tisztítás céljából eltávolítani. A berendezésnek és annak előnyeinek ismertetéséhez mégis a két előbb említett célt kell figyelembe venni. A továbbiakban tehát tisztítóberendezésekről, illetőleg metángáz kinyerésére szolgáló reaktorokról beszélünk, az alábbi leírás során a szubsztrátum minőségének a különbözőségére is kitérünk.

A szubsztrátumnak több osztályba való besorolását lehetne figyelembe venni — ahol az egyes osztályok teljesen oldott részecskéket tartalmazó szubsztrátumoktól egészen túlnyomó részt szilárd anyagokat tartalmazó szubsztrátumig terjedő osztályozás szerint vannak szétosztva. A szubsztrátum jellegének ilyen részletes ismertetése ezen leírás keretén belül nem lenne célszerű, ezért a továbbiakban a különböző szubsztrátumoknak csak a jellemző, meghatározó tulajdonságait vesszük figyelembe.

A fentiekben ismertetett reaktor esetén a reaktoron már egyszer átvezetett és az aktív iszappal már részben összekevert szubsztrátumot az újonnan bevezetett szubsztrátum hatására a 14 puffertérben lassan lefelé mozgatjuk, és végül a 7 belső hengerből kiszorítjuk. Az újonnan bevezetett szubsztrátum jellegétől függően a 14 puffertérben kezdődik meg a hidrolizálás, illetőleg optimalizált hőmérséklet esetén a már korábban megkezdődött hidrolizálás folytatódik. Ezáltal azoknál a szubsztrátumoknái, amelyek könnyen bontható, illetőleg túlnyomó részt oldott anyagokat tartalmaznak, jelentős pH-értékeltolódás következhet be a savas tartomány irányába. Mivel azonban a 14 puffertérben levő aktív metánbaktériumok az újonnan bevezetett szubsztrátum következtében lassan lefelé kényszerülnek, az így keletkező savas közegben a baktériumok nem sérülnek meg, mivel a savas közeg mindig az aktív metánbaktériutnok fölött képződik. Ezáltal lehetséges az is, hogy a reaktorba előzetes kezelés, például semlegesítés nélkül erősen savas közegeket vezethessünk be, feltételezve természetesen azt, hogy szerves savakról van szó. A 7 belső henger által határolt 14 puffertérre azért is van szükség, mivel ez lehetővé teszi, hogy a 19 reakeiótér felső tartományából a keverés során a 49 derítőkamrába kiszorított szubszlrátumhányad a 6 elosztószárnyakon keresztül a 15 elosztótérbe jusson. Ha a találmány szerinti reaktort tisztítóberendezésként használjuk, a 7 belső henger által határolt 14 puffertér nemcsak összekötést biztosít a 15 elosztótérrel, hanem jelentős szerepe van abban is, hogy a 14 puffertérben tárolódik a 49 derítőkamrából a 15 elosztótérbe kerülő, a 42 és 43 folyadékszintek közötti szintkülönbségnek megfelelő szubsztrátumtömeg utolsó része, és ez a tömeg, amelyet az aktív biomasszától messzemenően és teljesen leválasztott víz képez, a keverési folyamat befejeztél követően anélkül, hogy a biomasszával iszap formájában összekeveredne, ismét a 49 derítökamrába vihető, és ezáltal lehetővé válik, hogy a reaktorból a 39 elvezető vezetéken keresztül viszonylag kevés biomassza távozzon el. A 15 elosztótérben találkozik először a 14 puffertérben tárolt, és a reaktorba újonnan bevezetett anyag az ott levő biomasszával. A bekeverés 10 a 41 és 43 folyadékszintek maximális különbségétől, és az ebből fakadó maximális áramlási sebességtől függően a nagy áramlási keresztmetszetek — amelyeken i szubsztrátum a 49 derítőktnnrából a 15 elosztótérbe jut - következtében a fellépő gyorsulási, eltérítési és súrlódási veszteségek ellenére is csak rövid ideig tart. Ezáltal érjük el azt, hogy hirtelen és igen intenzíven történik a keveredés. Ez a hirtelen történő keveredés lehetővé teszi, hogy olyan szubsztrátumokat is bekeverjünk, amelyeknek szerves savtartalma messze túl van azon a tartományon, amelyekben a metánbaktériumok még életképesek lehetnek. Ezt az áramlástechnikai szempontból turbulens bekeverési folyamatot áramlástechnikai szempontból nyugalmi állapotnak tekinthető fázis követi. Ekkor következik be □ nehézségi erő hatására egy bizonyos szétválása az anyagoknak. Λ 49 deiílőkamrából származó, a reál toron már egyszer átvczctelt biomasszával összekevert szubsztrátumot az újonnan bevezetett anyag tömegének megfelelően kiszorítjuk a 14 puffertérből. Az ennek során fellépő áramlások a 11 elosztókamrában viszonylag igen kiesik, és ezért a leülepedés! folyamatot gyakorlatilag nem is zavarják. Lokális, azaz koncentrált és kis intenzitású bekeverések következtében az iszap nem sérül meg. Ennek a bekeverésnek az az előnye, hogy az anaerob szűrőknél és iszapréteges reaktoroknál alkalmazott speciális csőrendszeren keresztül történő elosztással szemben, hogy minden esetben biztosítja a teljesen egyenletes eloszlás’., nem úgy, mint az említett ismert rendszereknél, ahol a keresztmetszet mentén pontszerű belépőnyílások következtében az anyag egyenletes eloszlása nem biztosítható. Nem áll fenn továbbá a találmány szerinti berendezésnél az a veszély, hogy az anyag elosztása ellenőrizhetetlenné 5s egyenlőtlenné válik a kimeneti nyílásoknál fellépő dugulások miatt, amelyt k a hidraulikus ellenállást megváltoztatnák. Az anaerob szűrőknél és az iszaprétegcs reaktoroknál gyakran fellépő jelenség az is, hogy közvetlenül a kimeneti tartományban a p'íl-értékeltoiódás olyan nagymértékű, hogy az aktív biomasszát már károsítja. Ez akkor következhet be, hogy ha egy adott ponton túlságosan gyorsan vezetjük he az anyagot, és ez a pont túlteihelodik. Ila egy ilyen hibát időben nem vesznek észre, előfordulhat az, hogy az aktív iszap elhal, mégpedig közvetlenül a belépőnyílás körzetében. Ezek a holt zónák a működés során fokozatosan növekednek mindaddig, míg a teljes reaktor működésképtelenné válik.

A 19 reakciótér, ahogy ezt már korábban is említettük, egy áteresztő 16 közbenső fallal van a 15 elosztótértől elválasztva, a 19 reakciótélben részben a 19 reakcióteret kitöltő 17 töltőtestek találhatók, amelyek fölött képződik a 18 iszapágy. Az áteresztő 16 közbenső fal feladata, hogy a 17 töltőtestek és az a fölött található 18 iszapágy további süllyedését megakadályozza. A 16 közbenső falat oly utódon keli kialakítani, hogy a bekeverési folyamat során a fölfelé áramló szubsztrátum irányában viszonylag kis ellenállást képezzen. A 17 tö’tőtestcknek két jelentős feladatot kell ellátniuk, egyrészt a biomassza számára hordozóanyagként szolgálnak, továbbá a 16 közbenső fallal együtt a fölötte található 18 iszapágynak a

-1019

198 160 további süllyedését megakadályozzák, Λ 17 töltőtestek tehát a baktériumok számára egy viszonylag nagy felületet képeznek, amelyen ezek tovább növekedhetnek. A 17 töltőtestek a bekeverési folyamat során a fölfelé áramló szubsztrátum hatására a 16 közbenső faltól fölemelkednek és a szubsztrátum föfelé irányuló mozgásában részben résztvesznek. Ezt követi egy nyugalmi fázis, amikor is a nehézségi erő hatására a 17 töltőtesíek leülepednek, ennek során az alsó tartományból felemelkedett szubsztrátumot lassan áramoltatják. A 17 töltőtesteket úgy kell kialakítani, hogy az egyes részecskéiknek a térfogata erősen eltérő legyen, és így különböző ülepedési sebességgel rendelkezzen. Lényeges az is, hogy a leggyorsabban leülepedő 17 töltőtestek elég nagyok legyenek ahhoz, hogy ne tudjanak a 16 közbenső falon átesni. Leülepedett állapotban a 17 töltőtesteknek az elrendezése olyan kell legyen, hogy fölfelé haladva az egyes 17 töltőtestek térfogata csökkenjen, míg végül a 18 iszapágyhoz csatlakozva annak további süllyedését megakadályozzák. Az ily módon kialakított 17 töltőtesteknek az anaerob szűrőkhöz képest az az előnye, hogy a 17 töltőtestek minden bekeverési folyamat során fölemelkednek, ezt követően leülepednek, és így a baktériumok számára mintegy táplálékként szolgáló szubsztrátummal optimálisan érintkeznek, kitüntetett áramlási csatornák nem tudnak kialakulni és ezáltal a 17 töltőtestek teljes tömege egyenletesen vesz részt a folyamatban. A 17 töltőtestek fölött található 18 iszapágynak az az előnye, hogy térfogategységenként igen nagy az aktív biomassza részaránya. Mivel a 18 iszapágy elérése előtt az újonnan bevezetett szubsztrátumnak a reaktor több részén kell keresztülhaladnia, a 18 iszapágyon való áthaladásakor annak tulajdonságait jelentősen nem változtatja meg. A 17 töltőtestekről leváló organizmusok nagy, szabadon úszó baktériumkolóniákat és tartományokat képeznek, amelyek a 18 iszapágyra stabilizálóan hatnak. Ha a találmány szerinti berendezést tisztítóberendezésként használjuk, amelynél túlnyomó részt oldott és könnyen bontható szubsztrátumok tisztításáról van szó, akkor a reaktortérnek több funkciótérre történő osztásával (például 14 puffertér, 15 elosztótér, stb.) lehetőség van egymástól megfelelően elválasztott, különböző aktív baktériumok, anyagok kiképzésére, mégpedig az egyes funkciós tereknek megfelelően. Mivel a teljes reaktorban a baktériumnak egy igen széles spektruma van mindenképpen jelen, ezeknek a speciális baktériumoknak a tevékenysége térben korlátozottan használható anélkül, hogy azoknak a hátrányai jelentkeznének, Abban az esetben, ha a peremfeltételek megváltoztak, és az egyes speciális baktérium használhatatlanná válnak, akkor gyakorlatilag a folyamat bizonyos eltolásával a kevésbé specializált baktériumtörzsek használhatók anélkül, hogy ez az egész folyamatnak a megszakítását eredményezné. A 19 reakciótér legfelső szakaszát olyan nagyra kell választani, hogy a benne levő iszapszint az 50 elosztókamrához vezető 21 összekötő vezeték alatt legyen.

A 24 csőszélesilés, illetőleg a 68 kiszélesítés segítségével megakadályozható, hogy a 41,43, illetve 44, 45 folyadékszinteknél ingadozások létrejöjjenek. A folyadék fölött található gáz minden esetben a 41, 44, 45 folyadékszintekre fejti ki a nyomóhatását, és azt lassan lefelé nyomja. Amikor a 41, 44, 45 folyadékszint a 24 csőszclesitésnek, i.letőleg a 68 kiszélesítésnek az alsó peremét elérte, akkor kezdi a felületi feszültség kifejteni hatását, és ez a 41,45 folyadékszint további minimális süllyedését teszi lehetővé. Amikor pedig az első gázbuborékok a felületi feszültséget áttörik, és a 23, illetve 51 gázclvcz.ető vezetékben felemelkednek, ugrásszerűen eltolódik az egyensúly. A 23, illetőleg 51 gáze'vezető vezetékekben keletkező nagy gázáram folyadékrészecskéket ragad magával, és mammutszivattyúként működik. Jóllehet statikus folyadékcllenyomás hat, a 24 csőszélesítés, illetőleg 68 kiszélesítés nélkül azonban ez a folyamat csak akkor kerülne nyugalomba, amikor a 41, illetőleg 45 folyadékszintek jelentősen fölfelé tolódnak el, és a 43 folyadékszint pedig lefelé tolódik el. Erre voratkozóan a statikus és a dinamikus energiagörbe közötti különbség a mérvadó. Ez utóbbit az áramlási sebesség befolyásolja. Az áramlási sebességet a 23, illetőleg 51 gázelvezctő vezetékben a 19 reakciótér 47 gázterében uralkodó gáztúlnyomás, illetőleg a 46 gáztérben uralkodó gáztúlnyomás határozza meg. A kontinuitás feltételei alapján a 24 csőszélesítésben, illetőleg a 68 kiszélesítésben rz áramlási sebesség a keresztmetszetekkel arányosan kisebb. Ezáltal megfelelő méretezéssel a szintingadozások kívánt mértékre csökkenthetők.

Az 50 elosztókamra úgy van kiképezve, hogy benne lefelé irányuló nagyobb kényszeráramlások ne jöhessenek létre, amelyek a könnyű, tehát leülepedésre nem képes iszaprészecskéket magukkal ragadnák, és a tulajdonképpeni 49 derítőkamrába továbbítanák.

A reaktorból elvezetett anyag mennyiségének kiegyenlítéséhez a kezelt szubsztrátum egy része a magasságában állítható tehát a folyadéktükörhöz illeszkedő 33 elvezetésen keresztül kerül elvezetésre. Amike r megkezdődik a szubsztrátumnak a rögzítetten elhelyezett 35 túlfolyó csatornán keresztül történő eb-ezctése, a 34 zárócsappantyú zárásával a hidraulikusan kedvezőtlen állítható 33 elvezetést kiiktatjuk.

Ha nem tisztítóberendezésként alkalmazzuk a találmány szerinti berendezést, akkor az iszaprészecskéknek egy állandó és folyamatos elvezetése történik, és a 49 derítőkamra a biomassza földúsulására szolgál és mintegy tárolóként működik a keverendő anyagok szükséges térfogatának biztosítására, ebben az esetben tehát all elosztókarnrára nincsen szükség, és a fent említett eljárás során az iszaptakarónak a szétrombolását a szubsztrátum teljes felületén a 49 derítőkamrában végezzük cl. A hosszú 35 túlfolyó csatorna helyett egy speciálisan kiképzett túlfolyó tölcsér alkalmazható ebben az esetben. A 39 elvezető vezetékben levő 37 szifon a gáz elzárására szolgál. A 38 levegőző csonkok megakadályozzák, hogy szivornyahatásként a gáz elzárását biztosító 37 szifonból kiszivattyúzzuk az ott levő anyagot. Ila a találmány szerinti berendezést tisztítóberendezésként alkalmazzuk, akkor a 38 levegőző csonkok és a 39 elvezető vezeték biztosítja, hogy az elvezetett szubsztrátumba viszonylag nagy mennyiségű oxigén kerül. Ez az 11

-1121

198 160 oxigénbevitcl megakadályozza, hogy az anaerobeljárás nem kívánatos módon folytatódjon és meg teremti a lehetőséget arra, hogy aerob közeg képződjön.

A 4. és 5. ábrán bemutatott szűrőberendezés az 1—3. ábrákon bemutatott reaktorban jól alkalmazható, mégpedig úgy, hogy a 35 túlfolyó csatorna tartományába a 8 közbenső fal felett helyezzük el. A reaktor többi szerkezeti elemei változatlanul maradhatnak.

A berendezés ebben az esetben tartalmaz egy, a 35 túlfolyó csatonára oldalt rácsatlakoztatott további 62 túlfolyó csatornát, továbbá 55 adagolótérbe vezető 63 bemeneti vezetékeket, amely 55 adagolótér a 49 derítőkamrába vezető visszáöblítő 53 nyílásokkal van ellátva, amelyek 65 szűrő szintje alatt helyezkednek el. A 65 szűrő fölött 56 tárolótér van, amely a visszaöblítésre szolgál.

A szűrendő iszap-víz keverék a 43 folyadékszint elérését követően a 62 túlfolyócsatornába jut, innen a 63 bemeneti vezetékeken keresztül jut az 55 adagolótérbe. Innen az Iszap-víz keverék a vízszintesen elhelyezett, az 55 adagolótér keresztmetszetét lefedő 65 szűrőn van átvezetve. A 65 szűrő fölötti 56 tárolótér telítődik a bevezetett keverékkel, 52 túlfolyási szintet elérve a most már iszaptól megszabadított víz a 35 túlfolyó csatornán és egy 60 bemeneti tölcséren keresztül a végleges elvezetés céljaira telepített 39 elvezető vezetéken keresztül folyik el. Az iszapnak a 65 szűrő alsó oldalánál való feldúsulása a szűrési ellenállást növeli. Ez a víz szintjének a 43 folyadékszint fölé történő emelkedését eredményezi. Annak érdekében, hogy a növekvő vízszint a 65 szűrőt az egyre növekvő nyomása által ne tegye tönkre, egy további 61 vész-túlfolyó van közvetlenül a 35 túlfolyó csatornához csatlakoztatva. Amikor a folyadéknak a szintje a 61 vész-túlfolyó felső peremét is elérte, amely a maximálisan lehetséges 57 folyadékszintet jelenti, a folyadék a 35 túlfolyó csatornába áramlik.

A 65 szűrő tisztításához a folyadéknak a 42 folyadékszintről történő hirtelen csökkenését hasznosítjuk, amely csökkenés akkor jön létre, amikor a reaktor a keverőfázisba lép. Ekkor ugyanis a reaktorban a folyadék a 49 deritökamrában a minimális 42 folyadékszintre csökken le. Ugyanilyen gyorsan áramlik az 55 adagolótérben levő iszap-víz keverék a visszaöblítő 53 nyíláson keresztül az 55 adagolótérből ki. Az 56 tárolótérben a 65 szűrő fölött levő folyadék szintén a visszaöblítő 53 nyílás felé áramlik, és a nagy áramlási sebessége következtében a 65 szűrő alsó oldalához tapadó iszaprészecskéket magával viszi. Természetesen ezt követően a 65 szűrő még folyadékkal is megtisztítható, amelyet a 65 szűrő fölött levő 58 szelep segítségével vezetünk a 65 szűrő felső felületére. A 65 szűrő 64 tartóelemeken van elhelyezve és további 66 tartóelemek is csatlakoznak hozzá, amelyek a felúszását akadályozzák meg.

A visszáöblítő 53 nyílások 54 visszacsapó biztosító elemmel vannak ellátva. Ez lehetővé teszi, hogy az 55 adagolótér és az 56 tárolótér fcltöltése lassan történjék meg, amikor a folyadék a 42 folyadékszintről a 43 folyadékszintre növekszik. Ezáltal a szűroberen12 dezésen belül a statikus terhelési viszonylag kis értéken tartjuk. Miután a folyadék a 43 folyadékszintet elérte, az 54 visszacsapó biztosító elem megakadályozza, hogy jelentős mennyiségű víz-iszap keverék jusson a visszáöblítő 53 nyílás tartományából az 55 adagolótérbe. Az előbbiekben leírt szűrőberendezés általában a reaktor teljes 1 külső fala mentén van kiképezve, két oldalt nyitóit, a 67 határoló falon áthaladó 59 gázclvc/.ctö vczelék lehetővé teszi, hogy az 55 adagolótér 67 határoló fala alatti tartományát is iszap-víz keverékkel töltsük, meg.

Claims (25)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Eljárás szerves sz.ubsztrátumok anaerob kezelésére, amely szubsztrátumok szilárd vagy oldott formában állnak rendelkezésre, amikor is a reakció során keletkező termékeket (például CPL-t, széndioxidot vagy biomasszát) összegyűlt jük. majd elvezetjük, azzal jellemezre, hogy a kezelendő szuhsztiátuniol édott esetben legalább részben savazzuk, majd a biomasszával összekeverjük és iszapágyon (18) vezetjük át, és adott esetben a szubsztrátumban keletkező gázoknak egy részét a turbulencia csökkentése érdekében elvezetjük, továbbá az. iszapággyal (18) érintkeztetett szubsztrátumot elcsztókamrába (50) vezetjük, ahol nehézségi erővel a leülepedésre képes iszaprészecskéket az úszó iszaprészecskéktől elválasztjuk, továbbá az úszó iszaprészecskéket visszatartjuk, a leülepedett iszaprészecskéket pedig kiszorítjuk, és adott esetben az iszapot (biomasszát) a víztől elválasztó utóderítésnek vetjük alá, továbbá a vizet részben elvezetjük és ennek során adott esetben az anaerob folyamat befejezéséhez oxigénnel összekeverjük, míg a leülepedett iszapot mint biomasszát az újonnan bevezetett szubsztrátummal való összekeveréshez alkalmazzuk.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kis mennyiségű iszapot tartalmazó maradék vízzel az újonnan bevezetett szubsztrátummal összekeverendő iszapra nyomást gyakorolunk, ezen iszapot a kifejtett nyomás révén keverést biztosító elosztótérbe (15) vezetjük, és adott esetben az iszap kiszorítása után a kis mennyiségű iszapot tartalmazó vizet legalább részben ismét utóderítésnek vetjük alá.
3. 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szubsztrátumból az iszapágyon (18) való áthaladásakor keletkező gázt, legalább részben az elosztókamrában (50) levő szubsztrátumboz vezetjük az esetlegesen képződő úszóréteg megbontására.
4. 4. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a biomasszának a szubsztrátummal történő összekeverését követően azokat biomasszával beborított töltőtestekből (17) képzett rétegen vezetj ik át.
5. 5. A 4. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a sziibsztátiimiKik n töltőtcstekből (17) á ló rétegen és az iszapágyon (18) való átvezetése során a töltőtesteket (17) és az iszapot a nehézségi erő ellenében felemeljük, majd a nehézségi erőt követve

   -1223

   198 160

   Jeüleoítjük és ennek során a szubsztiátunioii átáramol tatjuk
6. 6. Berendezés az 1-5. igénypontok szerinti eljárás megvalósítására, amely berendezés tartalmaz egy reaktort, amely a szubsztráhiinot bevezető bemeneti vezetékkel, és a kezelt szubsztrátumot kivezető elvezető vezetékkel van ellátva, azzal jellemezve, hogy a reaktorban álló belső henger (7) van előnyösen koncentrikusan elhelyezve, amely a reaktor külső fala (1) és a belső henger (7) közötti teret lefedő, tömör közbenső falon (8) áthatolóan van elrendezve, ahol a belső henger (7) felső pereme nyitott, amely a közbenső fal (8) és a reaktor zárófedele (3) közötti térbe benyúlóan van kiképezve, továbbá a belső henger (7) belső tere, célszerűen puffertér (14), alsó része a reaktor fenéklemeze (2) fölötti részével van Összekapcsolva, a fcnéklemez (2) fölött levő térben áteresztő közbenső fal (16) van elrendezve, továbbá a reaktorban egy célszerűen túlfolyó csatornaként (35) kiképzett elvezetés van elrendezve, amelyre az elvezető vezeték (39) van csatlakoztatva, továbbá a közbenső fal (8) alatti tér a közbenső fal (8) fölötti térrel legalább egy, célszerűen a közbenső falon (8) átvezetett összekötő vezetéken (21) keresztül van összekapcsolva, ahol a közbenső fal (8) fölötti térben célszerűen egy hengeres elosztókamra (11) vau elrendezve, amelybe az összekötő vezeték (21) torkollik.
7. 7. A 6. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az előnyösen túlfolyó csatornaként (35) kiképzett elvezetés a zárófedél (3) és a tömör közbenső fal (8) közötti térben van elhelyezve, ahol a bemeneti vezeték (12) a közbenső fal (8) alatt torkollik a belső hengerbe (7).
8. 8. A 6. vagy 7. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a belső henger (7) pufferterének (14) fenékrésze keverőberendezéseken keresztül van a reaktor fenéklemeze (2) fölötti térrel összekapcsolva, ahol a kevcrőbercndc/.ésck előnyösen elosztószárnyak (6) által határolt csatornaként vannak kiképezve, továbbá a csatornák fenékoldalról előnyösen a fenéklemezből (2) kinyúló elosztó kúppal (5) vannak határolva.
9. 9. A 6-8. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a belső henger (7) felső pereme egy szifonharangba (10) benyúlóan van kiképezve, és a szifonharangnak (10) a belső henger (7) felső pereme alatti tere a közbenső fal (8) fölötti térrel van összekapcsolva.
10. 10. A 9. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a szifonharang (10) fenékrésze nyitott és a szifonharang (1) fenékrészének a pereme a közbenső faltól (8), az oldalfala pedig a belső hengertől (7) távközzel van elrendezve.
11. 11. A 9. vagy 10. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a szifonharang (10) alatti nyomást befolyásoló vezérlő berendezéssel van ellátva.
12. 12. A 9-11. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a belső henger (7) oldalfala és a szifonharang (10) közötti térbe, a belső henger (7) felső pereme alatt gázelvezető vezeték (51) torkollik, amelynek vége előnyösen kiszélesítéssel (68) van kialakítva, ahol a gázelvezetö vezeték (51) a torkolati keresztmetszeteben, a szifonharang (10) alatti maximális nyomásnak megfelelő nyomást biztosító nyomásforrással van összekapcsolva, ahol a nyomásforrás előnyösen a közbenső fal (8) alatt összegyűlő gáz, a gázclvczctő vezeték (51) második torkolata pedig a gáztérben (47) var, kiképezve.
13. 13. A 9-12. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a szifonharangba (10) , előnyösen a legmagasabb helyén, gázelvezető vezeték (27) torkollik, amely előnyösen egy, a közbenső falból (8) kiinduló gázgyűjtővel (9) van összekapcsolva, amelynek fedele magasabban van, mint a közbenső fal (8) fölötti térben kiképzett elvezetés szintje.
14. 14. A 13. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezre, hogy a szifonharangbó! (10) kimenő gázclvczctő vezeték (27) háromutas szelepen (28) keresztül van a gdzgyűjtővel (9) összekapcsolva, amely háromutas szelep (28) nyonásnövelő kompresszor (29) nyomóoldalához van csatlakoztatva, a nyomásnevelő kompresszor (29) szívóoldala pedig a gázgyűjtővel (9), a reaktor záró'edele (3) alatti térrel és egy, a reaktorból elvezető gázelvezető vezetékkel (30) van összekapcsolva, továbbá a gázgyűjtöbe (9) vc/.ctő gázelvezetö vezetékbe (30) egy zárócicin, célszérűén gázzáró csappantyú (32) vau iktatva.
15. 15. A 6-14. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a közbenső fal (8) fölötti térben elhelyezett, hengeres elosztókamrába (11) egy további gázelvezető vezeték (23) torkollik, amelynek másik vége a közbenső fal (8) alatt olyan szinten van elhelyezve, amely a belső henger (7) felső pereme alatt van, és áltól a gázelvezető vezetéknek a közbenső fal (8) alatt levő torkolata előnyösen a gázelvezetö vezetékben (23) kiképzett csőszélesítés (2^Z) vége.
16. 16. A 15. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a gázelvezetö vezeték (23) közbenső fal (8) fölött levő torkolatának a keresztmetszete egy kétoldalt nyiiott csövön (25) belül van elhelyezve.
17. 17. A 6. vagy 7. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a közbenső fal (8) alatti teret a közbenső fal (8) fölötti térrel összekötő vezeték (21) végei között, a közbenső fal (8) fölötti térben, de az elvezetés, célszerűen a túlfolyó csatorna (35) alait, egy vezérelhető nyílással (22) van ellátva, amely egy változó vízszintnél a nyílás: (22) lezáró elemmel, célszerűen úszóval van ellátva.
18. 18. A 6., 7. vagy 8-17. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a közbenső fal (8) fölött és az elvezetés, célszerűen túlfolyó csatorna (35) alatt, egy változtatható magasságú elvezetés (33) van kiképezve, amely egy célszerűen záróelemmel ellátott, adott esetben zárócsappantyúval (34) ellátott vezetéken keresztül van az elvezető vezetékkel (39) összekötve.
19. 19. A 6-17. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az elvezető vezeték (39), adott esetben a reaktoron kívül elhelyezett szifon (37) közbeiktatásával van az elvezetéssel, adott esetben a túlfolyó csatornával (35) összekapcsolva, továbbá adott esetben az elvezető vezeték (39) legalább egy levegőző csonkkal (38) is el van látva.

    -1325

    198 160
20. 20. A 6—17. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a közbenső fal (8) alatt levő teret a közbenső fal (8) fölötti térrel összekötő vezetéknek (21) a közbenső' fal (8) alatt levő torkolata gázcsapdákkal (20) van fedve.
21. 21. A 6—20. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a közbenső fal (8) alatt legalább egy, a reaktor külső fala (1) és a belső henger (7) közötti teret átérő, áteresztő közbenső fal (16) van elhelyezve, amelyre előnyösen töltőtestekből (17)kiképzett réteg van elhelyezve.
22. 22. A 6., 7. vagy 8—21. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az előnyösen túlfolyó csatornaként (35) kiképzett elvezetés elő egy szűrő (65) van kapcsolva.
23. 23. A 22. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a szűrő (65) tárolótér (56) fenékrészét képezi, amely tárolótér (56) a közbenső fal (8) fölött van kiképezve, ahol a tárolótér (56) oldalfalai, a tárolótérben (56) levő elvezetés, célszerűen túlfolyó csatorna (35), túlfolyás! szintjén túlnyúló, a szűrendő szubsztrálumot elvezetés előtt a szűrőn (65) alulról átáramolni kényszerítő elemként vannak kiképezve.
24. 24. A 23. igénypont szerinti berendezés, azzal 5 jellemezve, hogy a tárolótér (56) vész-túlfolyót (61) képező oldalfala az elvezetés túlfolyó szintje fölött átmenőnyílásokkal van ellátva, és/vagy a zárófedéltői (3) megadott távolságra végződően van kiképezve.
25. 25. A 23. igénypont szerinti berendezés, azzal

    10 jellemezve, hogy a szűrő (65) alatt adagolótér (55) var kiképezve, amely határoló falakkai (67) van a közbenső fal (8) fölötti tértől elválasztva, és amely visszacsapó biztosító elemekkel (54) ellátott visszaöblitő nyílásokon (53) keresztül a közbenső fal (8) fölötti térrel összekapcsolhatóan van kiképezve, továbbá a szűrő (65) alatt levő adagolótérbe (55) bemeneti vezetékek (63) torkollnak, amelyek, túlfolyó csatornából (62) Indulnak, amely túlfolyó

    2q csatorna (62) túlfolyást szintje a fcnékoldairói a szűrő (65) által határolt tárolótér (56) elvezetésének túlfolyás! szintjét (52) megközelítően van elrendezve.