Hidrológiai Közlöny 1963 (43. évfolyam)

4. szám - Dr. Ganczarczyk J.–Suschka J.: INKA-rendszerű levegőztető berendezés vizsgálata

Ganczarczyk 1.—Suschka I.: INKA rendszerű berendezés Hidrológiai Közlöny 1963. 4. sz. 343 ahol Ka a diffúziós együttható; diffúzorba bemenő, illetve az onnan távozó oxigén térfogat arányszámai, CSB a rendszer egyensúlyi telítettségi értéke ; C a rendszer adott oxigénkoncentrációja. A Ka tényező tehát úgy jellemezhető, mint az az oxigén tér fogat, amely a befúvott levegő egységnyi térfogatából (mindkéttérfogatot ugyanazon hőmérséklet és nyomás mellett mérjük) egységnyi oxigéndeficitre és egységnyi diffuzor-feletti folyadékoszlopra számolva, a vízben abszorbeálódik. Az alkalmas dimenzió: ml/100 ml X mg/l X m. KA kifejezhető (a levezetést mellőzve) az oxigénbeviteli tényezőből (OC) is -: K

a = OC-10

2 IQhGCsB, ahol Q az oxigéngáz sűrűsége és h a befúvás mélysége, míg G a befúvott levegő mennyisége. A Csb értékkel kapcsolatban annyit kell még megjegyeznünk, hogy az normális esetben magasabb, mint az atmoszferikus nyomású levegőre vonatkoztatott telítettségi érték, mégpedig a buborékok hidrosztatikus nyomása miatt. Horváth Imre : Hozzászólásomban két szemponttal kívánok csatlakozni a tanulmányhoz. A) A kutató- és tervezőintézetek keretén belül — egyre több olyan laboratóriumi és féliizemi tisztítóberendezés létesül, amelyeknek vizsgálatából tervezési alapadatok származnak. Az is ismeretes, hogy egyes esetekben a szennyvíztisztítási részletkérdések megoldásához a modellberendezésekben végzett kísérletek eredményeit kész tervezési alapadatnak tekintik, ami pedig elvi és gyakorlati szempontból rendszerint még módosításra szorul. A modellből csupán a hasonlóságelmélet alkalmazásával lehet számszerű következtetést levonni a valóságos méretű műtárgyra vonatkozóan. Hasonlósági megfontolások nélkül legfeljebb minőségi megállapításokat tehetünk, ami sok esethen hasznos és kielégítő is, de tervezési alapadatként kevésbé használható. Ehelyütt kívánok csatlakozni Ganczarczyk és Suschka tanulmányához. Oxigénfelvételi vizsgálataiknál 0,0 m

3 ós 5,5 m

3 térfogatú szellőztető medencéket alkalmaztak. Megállapították, hogy a legalacsonyabb OC a 0,0 m

3-es levegőztető medencénél észlelhető. Fenti megállapításaink alapján igazolható, hogy a két különböző méretű berendezésből származó OC értékek (mint minden más változó) nem tekinthetők egyneműnek. A „közös nevező"-re történő átvitel csupán kísérletsorozattal megállapított, úgynevezett átszámítási tényezők segítségével lehetséges. Természetesen a szellőztető medence üzemi adatai (befúvott levegőhozam, rácsbemerülés mélysége stb.) megválaszthatok úgy, hogy az OC aránya egy legyen. Ez esetben azonban a modell torzított. A torzítás jellege és mértéke természetesen meghatározható. A továbbiakban megállapíthatjuk azt, hogy a 0,6 m

3-es medencében mért OC érték csekély voltát nem feltétlenül a műtárgy kis térfogata okozza. A Vízgazdálkodási Tudományos Kutató Intézetnél 1962. évben végzett kísérleteink igazolták azt, hogy geometriai és a részleges mechanikai hasonlóság figyelembevételével megtervezett és üzemeltetett modellbercndezésben az OC értéke minden esetben nagyobb a valóságos méretű műtárgy OC értékénél. Ezzel egyértelmű adatokat közölt Pasveer is 1958-ban közölt tanulmányában. Fentiekből következik : 7. Két különböző méretarányú medencével kapcsolatban mért bármely fizikai vagy kémiai változó értékét csupán a hasonlósági megfontolásokból kapott átszámítási tényezővel történő szorzás után lehet egymással szembeállítani és azokból következtetni a berendezések rentábilitására. 2. Elméletileg és kísérletekkel is igazolható, hogy egy geometrialag kisebb méretű szellőztető medencében nagyobb OC érték adódik, mint a geometriailag és mechanikailag hasonló nagyobb méretű berendezésben. Következésképpen Ganczarczyk és Suschka által a 0,6 m

3-es medencében mért OC érték alacsony voltát nem a medence kis térfogatmérete eredményezi. 3. Altalánosságban megállapítható, hogy a) A kísérleteket vagy 1 : 1 méretarányú berendezésben végezzük (ez túlzottan költséges és legtöbb esetben ezért nem javasolható), b) vagy kismintaberendezésben. Ez esetben a méretarányhatás kiküszöbölésével megtervezett és üzemeltetett modell segítségével — hasonlóságelmélet felhasználásával — számszerű következtetéseket, tervezési alapadatokat kaphatunk viszonylag csekély kísérleti költség árán. B) A továbbiakban a szerzők arra a következtetésre jutnak, hogy a szellőztető medencék keresztmetszeti vonalozása, azaz ,,a lekerekítések különböző formájának hatása elhanyagolható az oxigénbevitel és a levegőztetés gazdaságossága szempontjából." Korábbi kísérleteink bebizonyították, hogy a szellőztető medencék keresztmetszeti alakja befolyásolja elsősorban az áramlási viszonyokat, a holtterek kialakulását. Azonban nem szabad figyelmen kívül hagyni azt a tényt, hogy a tisztító műtárgyban térben és időben egymás mellett lejátszódó — hidraulikai, kémiai, biokémiai— folyamatok soha nem. választhatók el egymástól. E jelenségek együttes vizsgálatából adódó eredmények mindig többet mondanak a különálló vizsgálatok eredményeinek összegénél. Hasonló meggondolások alapján végeztünk olyan kísérleteket, amelyekkel megállapítottuk, hogy középső válaszfallal ellátott légbefúvásos szellőztető medencék esetében az általunk észlelt holtterekben az oxigéntartalom értéke kisebb, mint a holttereken kívül. Ez esetben a válaszfal alsó és felső élénél jelentős leválások keletkeznek. Az elemi vízrészeknek a keletkező vízhengcrckben nagyobb a tartózkodási idejük, tehát ritkább időközökben haladnak keresztül az oxigéndús buborék-szennyvíz rétegen. Ily módon holtterek jelenléte az oxigénfelvételt mindenképpen befolyásolja. Hasonló eredményekre jutottunk a hatvani és az angyalföldi szellőztető medencék kismintavizsgálatánál is.