Hidrológiai Közlöny 1968 (48. évfolyam)

7. szám - Sallay Katalin: Légbefúvásos homokfogó kísérleti vizsgálata

26'6 Hidrológiai Közlöny 1968. 7. sz. SZENNYVÍZTISZTÍTÁS • • 4., .. -IV- . Légbefúvásos homokfogó kísérleti vizsgálata* SALLAY KATALI N*« A homokfogók feladata a homok, illetőleg a durvább ásványi jellegű lebegő anyagok eltávolítása mechanikai úton a szennyvízből. Elvileg az ülepítő berendezésekhez tartoznak. Beszélhetünk hagyományos és újszerű megoldásukról. A hagyományos homokfogók egyik megoldása a hosszanti átfolyású medence. Méretezésénél arra törekedtek, hogy a hossztengellyel közel párhuzamosan áramló víz sebessége bármilyen átfolyó vízmennyiség esetében 30 cm/s körüli értékű legyen. Ezt az értéket határsebessógnek tekintették, melynél kisebb sebesség esetében a szerves szennyeződés is visszamarad (ekkor külön homokmosó is szükséges), nagyobb sebességnél pedig a homok sem ülepszik le (ekkor a homok a többi műtárgy megfelelő működését akadályozza). A tapasztalatok szerint azonban még a 30 cm/s sebesség érték beállítása esetében is ritkán működik megfelelően az ilyen típusú homokfogó, mivel a sebesség értéke nem állandósítható, hanem számos tényezőtől függően változik (pl. az érkező víz hozamának, a vízmélységnek, a lebegőanyag szemösszetételének, az iszap-homok koncentárciónak függvényében). Az említett tényezők közötti összefüggéseket Goncsarov, V. N. jellemezte a gyakorlati tervező számára könnyen használható táblázatos formában. A táblázat megadja, hogy különböző töménységű vizeknél, különböző vízmélységeknél milyen sebességre van szükség ahhoz, hogy a hordalék lebegésben maradjon. A táblázat szerint, ha kizárólag a homokot akarjuk visszatartani, a gyakorlatban előforduló szemcseösszetétel és töménység esetében, 22—37 cm/s határsebesség értékekre van szükség. A hagyományos homokfogókat viszont nem lehet úgy megszerkeszteni, hogy azok a hordaléktöménység változását az átfolyási sebesség változtatásával megfelelően követni tudják, tehát a hagyományos homokfogók működése még a leggondosabb tervezés esetében sem lehet teljesen megbízható. A probléma megoldható azonban olyan újszerű berendezésekkel, amelyeknél az ülepedést meghatározó sebességvektor nem párhuzamos az átfolyási sebességvektorával, hanem arra közel merőleges, attól függetleníthető és az adott viszonyoknak megfelelő értékre beállítható. Ilyen berendezések a légbefúvásos homokfogók. A légbefúvásos homokfogók idealizált keresztmetszetét az 1. ábra mutatja. Működésük alapja az a tény, hogy ha a medencék egyik oldalán a felszíntől bizonyos mélységben sűrített levegőt juttatunk a vízbe, a befúvás felett előálló víz* „Adott alakú légbefúvásos homokfogó legkedvezőbb működését jellemző hidráulikai paraméterek meghatározása" c. diplomamunka alapján (EKME, Vízgazdálkodási Tanszék, 1906). ** ÉVM. Városépítési Tudományos és Tervező Intézet, Budapest. levegő elegy kisebb fajsúlyú lévén, annak felszíne megemelkedik. A vízszintkülönbségnek megfelelően a víz a felszín közelében a ráccsal ellentétes oldal felé áramlik. A folyamat állandósulva, a medencék folyadéktömegét forgó mozgásban tartja. Ha a tengelyirányú ún. átfolyási sebesség zérus, azaz nincs tengelyirányú vízmozgás, akkor a forgó mozgás a medencék keresztmetszetébe eső síkmozgás, viszont ha a víz a keresztmetszetre merőlegesen is mozog, akkor a síkmozgás az átfolyási sebességtől függő menetemelkedésű térbeli csavarmozgássá módosul. Eddigi kísérleti eredmények A légbefúvásos homokfogó alkalmazásának gondolata nem régi, a külföldi irodalomban is aránylag kevés erre vonatkozó cikk található [4]. Éppen ezért jelentős a magyar kutatók számos figyelemreméltó eredménye, amit ezen a kutatási területen elértek. Igen jelentős a pécsi kísérletsorozat, melyet a MÉLYÉPTERV és a VITUKI végzett. Ennek eredményeként tisztázódtak a légbefúvásos homokfogóban lejátszódó alapvető folyamatok és bebizonyosodott, hogy az ilyen típusú műtárgyak alkalmasak lehetnek a homok és az iszap szétválasztására [1, 2, 6], A kísérletsorozattal kapcsolatban Horváth Imre (VITUKI) a levegőhozamok átszámítási tényezőjének (A

u) meghatározására is javaslatot tett. A kutatást a MÉLYÉPTERV megbízásából az ÉKME Vízgazdálkodási Tanszéke folytatta (dr. Illés István). Itt már az volt a cél, hogy az elvi vizsgálatok alapján a homokfogóban lejászódó folyamatokat olyan részletességgel tárják fel, hogy az már a tervezés számára hasznosítható legyen. Csdrács Kissebessegű vízmozgás Holt-tér 1. ábra. Légbefúvásos homokfogók idealizált keresztmetszete Abb. 1. Idealisierter Querschnitt der Sandfange mit Lufteinblasun g Nagysebességű vízmozgás Bizonytalan vlzmozgásá tér