Hidrológiai Közlöny 1964 (44. évfolyam)

6. szám - Horváth Imre: Néhány megjegyzés a szennyvíztechnológiai kutatás módszereiről

Horváth I.: Néhány megjegyzés a szennyvíztechnológiai kutatásról Hidrológiai Közlöny 1964. 6. sz. 281 hibát követünk el, nem beszélve arról, hogy elmélet szempontból is téves következtetésekhez jutunk. A hasonlóság-elméletnek a szennyvíztisztítási technológiában történő alkalmazhatósága során felmerülhet a következő kérdés : mivel a tisztítási folyamat jellegéből adódóan az egyes változók értékei térben és időben jelentős szóródást mutatnak, nem akadályozza-e ez a tény az elmélet alkalmazhatóságát? Erre a kérdésre választ adnak azok a kutatók, akik a hasonlóság-elméletet a kémiai technológia legkülönbözőbb területén eredményesen alkalmazták. így megemlíthető G. Damköhler, S. Traustel, G. K. Djakonov, R. Edgeworth Johnstone, R. L. C. Bosworth munkássága [2, 4, 5, 13, 19]. Az 1961. év óta folytatott hazai kismintavizsgálatok — nem csupán hidraulikai, hanem anyagátadási és reakciókinetikai elemzések során is — most már konkrétan szennyvíztisztítási technológiák vizsgálatánál igazolták az elmélet alkalmazhatóságát [9, 10, 11]. Összefoglalva: a hasonlóság-elméleten alapuló kismintakísérletezési módszer eredményesen alkalmazható a szennyvíztisztítási technológiában. Alkalmazásával alapadatokhoz lehet jutni a félüzemi és üzemi méretű berendezések tervezéséhez. A hasonlósági törvények alkalmazásával olyan változók is kimérhetők, amelyek a térfogati mérettel összefüggésben vannak, szemben a lombik-kísérletből nyerhető eredményekkel. A kismintakísérlet előnyei az alábbiakban foglalhatók össze : A viszonylag kisméretű kisminta építési és üzemeltetési szempontból gazdaságos. Kísérlet közben a berendezés könnyen átépíthető, a mérési lehetőségei előnyösek, vagyis a kísérlet teljes mértékben kézben tartható. Kismintakísérlettel megoldhatók olyan átfogó feladatok, amelyeknek analitikai megközelítése nem lehetséges. Tovább menően ily módon egyes bonyolult számítások eredményének helyessége is eldönthető. A kísérletek eredménye a dimenzió nélküli összefüggések segítségével általánosítható. Az üzemi méretekben ritkán előforduló jelenségek, szélső esetek is vizsgálhatók. Végül, de nem utolsó sorban a kismintakísérlet alkalmazása az oktatásban is jelentős. Amennyiben a kisminta-berendezés olyan kialakítású, hogy „méretarányhatás" nem lép fel, a kismintavizsgálatból származó eredmények pontossága — különösen szennyvíztisztítási feladatok megoldásánál —- mindenképpen kielégítő. c) Félüzemi tisztító berendezések problémái Tulajdonképpen a félüzemi berendezés is a főkivitel modelljének tekinthető, de ezúttal a méretarány 1:1, vagy legalábbis megközelíti azt. Ennek figyelembevételével a kismintavizsgálati módszerre tett megjegyzések nagyrészt értelemszerűen a félüzemi kísérletre is vonatkoznak. Ez esetben a „méretarányhatás" elmaradásával pontosabb eredmények kaphatók. További lényeges eltérés — a méretbeli különbségen kívül — a félüzem és a kisminta között, hogy a félüzemi berendezésekben lényegileg üzemi körülményeket lehet biztosítani: magával az üzem vitelével, a szennyvíz mennyiség és minőség időbeli és térbeli megoszlásával, továbbá a vizsgálati módszerek alkalmazásával. A fentiek alapján a félüzem tervezésénél az alábbi szempontokat kell figyelembe venni : a) Tervezési alapadatnak a lombik-kísérlet és a kismintavizsgálat eredményei alkalmazhatók. /?) Műszakilag célszerű, ha a félüzemi berendezés méreteiben megközelíti a főkiviteli berendezést. y) A félüzemi berendezés építési és üzemelési költségei a méretek növelésével jelentősen növekszenek. ö) Az adott esetnek megfelelően kell mérlegelnünk, a műszakilag helyes és gazdaságos berendezést megtervezni és megépíteni. A félüzemi berendezéssel pontosan bemérhetők az üzemet jellemző változók, az optimális üzemi feltételek. A félüzemi kísérletek főcélja természetesen éppen ebben van, de nem utolsó sorban a félüzemi kísérleteket célszerűen felhasználhatjuk a kismintavizsgálatok eredményeinek ellenőrzésére, a hasonlósági megfontolások helyességének igazolására is. d) Üzemi kísérlet A kisminta, illetőleg a félüzemi kísérletek eredményeinek alapján a főkiviteli műtárgy megtervezhető, megépíthető. A főkiviteli műtárgy üzemelésével végső soron egy üzemi kísérlet indul. Különösen annak nevezhető ez a próbaüzemelés szakaszában. Az üzemi kísérlet alatt pontos képet kapunk a tisztítási technológia minden fázisáról és folyamatáról, s meggyőződhetünk arról, hogy a kismintavizsgálat és a félüzemi kísérlet eredményei helytállóak-e, illetve mennyire pontosak. 3. Összefoglalás A szennytisztítási technológia kutatási módszereivel kapcsolatban a következő megállapítások tehetők : 1. Vizsgálati módszerként lehet alkalmazni; lombik-, kisminta-, félüzemi és üzemi kísérletet. 2. Egységesen nem dönthető el a négyféle vizsgálati módszer általános alkalmazhatóságának a feltétele. Mindig az adott feladatnak megfelelően —- a kérdéses folyamat jellegétől, a beruházás mértékétől függően — műszaki és gazdaságossági mérlegeléssel dönthető el, hogy mely esetben melyik módszerek a megfelelők, illetőleg melyik hagyható el. 3. Mindenesetre megállapítható, hogy egyik vagy másik vizsgálati módszert helytelen túlbecsülni, mert káros műszaki és gazdaságossági követelményeket okozhat. 4. Hazai, sőt világviszonylatban is megállapítható, hogy a szennyvíztechnológiai folyamatoknak a hasonlóság-elméleten alapuló kismintavizsgálati módszere járható út, amelyre ezideig nem fordítottunk kellő gondot. E módszer fokozottabb alkalmazásával — természetesen nem a másik módszerek rovására — jelentős eredményeket lehet elérni a közeljövőben.