Hidrológiai Közlöny 1972 (52. évfolyam)
6. szám - Ifj. Nagy Zoltán: Műanyag-csepegtetőtestek tervezése és építése
239 Hidrológiai Közlöny 1972. 4—5. sz. Műanyag-csepegtetőtestek tervezése és építése Ifj. NAGY ZOIXÍN' Általános megállapítások, méretezési elvek A vízkészlet megóvása az elszennyeződéstől számos országban, így hazánkban is, jelentős problémát okoz. Ma már bírságmentesen a szennyvizek tisztítás nélkül az élővizekbe nem vezethetők be. A tisztítás mértékét a vízügyi hatóságok előírásai és annak technológiáját mindenkor a helyi viszonyok szabják meg. A városi és ipari szennyvizekben levő kolloidés oldott szervesanyagok eltávolítására a különböző aerob biológiai tisztítási eljárások bizonyultak a legmegfelelőbbnek. A gyakorlatban az eleveniszapos és a csepegtetőtestes eljárások terjedtek el a legjobban. Ezek technológiai színvonalának emelésére és a gazdaságosság fokozására számos kísérletet végeztek a különböző hazai és külföldi tervezők, kutatók és üzemeltetők is. így többek között a biológiai tisztítási eljárás területén az utóbbi időben külföldön különböző megoldású műanyagtöltőtestes csepegtetőtesteket alkalmaztak. A kísérletek azt bizonyították, hogy ezek több előnyös tulajdonsággal rendelkeznek, ami alkalmazásukat a gyakorlati életben az elérhető eredmények alapján indokolttá teheti. Jelenleg a kutatók a megoldás gazdaságosságát és alkalmazási területének lehatárolását vitatják. A műanyagtöltőtest alkalmazásával járó kedvező tapasztalatok indokolttá tették a téma hazai vizsgálatát. A vizsgálatok során főként a technológia bevezetésének műszaki és gazdaságossági feltételeit kell kiemelnünk. Ismeretes, hogy a csepegtetőtest térfogati terhelhetőségét a töltőanyag térfogategységére jutó hártyamennyiség nagymértékben befolyásolja. A hagyományos töltőanyag fajlagos felülete — a szemcsék átmérőjének csökkentésével — az eltócsásodási veszély miatt bizonyos határon túl nem növelhető. A szemcsék véletlenszerű elrendeződése miatt pedig a biológiai hártya elszaporodása esetleg a csepegtetőtest jelentős részének kiesését okozhatja. Ezért az ilyen típusú csepegtetőtesteknél az érkező szennyvíz koncentrációja nem haladhatja meg a 250 mg/l BOI 5, térfogati terhelése pedig az 1000 g/m 3 BOI 5 napi értéket. Ezzel szemben a műanyagból meghatározott szabályos alakra gyártott töltőelemek fajlagos felületi viszonyai lényegesen kedvezőbbek lehetnek és eltócsásodásuk magas szennyvízkoncentráció és terhelésnél sem következik be. Természetesen ebben az esetben is a lejátszódó folyamatokra még számos olyan külső befolyásoló tényező hat, amelyek nem teszik lehetővé, hogy a reakciók alakulását és a tisztítás mértékét tökéletesen előre jelezzük. A leglényegesebb külső befolyásolók, úgy mint a: — szennyvíz felületi és térfogati terhelése, — a biológiai hártya fajlagos mennyisége, — a szennyvízkoncentráció, — a recirkuláció, * Közmű éá Mélyépítő Vállalat, Kincsesbánya. — a töltőanyag alakja és méretviszonyai, — a tartózkodási idő és a hőmérsékleti viszonyok között olyan összefüggéseket kellett megállapítani, amelyek a méretezés alapjául szolgálhatnak. Az Amerikai Egyesült Államokban és több nyugat-európai oszágban is részletes kísérleteket folytattak a biológiai reakciók összefüggéseinek meghatározására nagy aktív felületet biztosító műanyagtöltőtestekkel. A velük szemben támasztott legfontosabb követelmények az alábbiakban foglalhatók össze [1]: — a töltőanyag legyen nagy fajlagos felületű és tegye lehetővé a biológiai hártya jó tapadását és a biológiai egyensúly kialakulását, — kémiai és biológiai hatásokkal szemben legyen ellenálló, — kialakításával biztosítsa a technológiai követelményeket, a szennyvíz egyenletes szétosztását, a megfelelő kontakt időt és a levegő szabályozható átáramlását, — a szerkezeti anyag legyen könnyű, megfelelően szilárd, rugalmas, gazdaságosan gyártható és könnyen szerelhető. A töltőanyag tervezésekor figyelembe kellett venni, hogy a reakció felülete nem a töltőanyag száraz, hanem annak biológiai hártyával bevont felületével azonos. Kerülni kellett az olyan kialakítást, amelynél a szemközti falak között a biológiai hártya átboltozódása létrejöhet és a fajlagos felületi viszonyokat ronthatja, ami esetleg eltócsásodást is okozhat. A felsorolt feltételek kielégítésére számos eltérő keresztmetszetű, lebontási hatásfok igényt kielégítő és szerkezeti kialakítású töltőanyaggal kísérleteztek, amelyek közül a legjellegzetesebbeket kiemelem, megemlítve legfontosabb jellemzőiket. A Cloisonyle típus töltőanyageleme kemény PVC-ből 80 mm átmérőjű és 0,5 mm falvastagságú cső. A csöveket a csepegtető testben szorosan egymás mellé helyezik. Nagyobb tisztítási hatásfokigény mellett a térfogati terhelés 4,5 kg/m 3/nap BOI s értékű lehet, kisebb igény esetén elérheti a 20 kg/m 3/nap BOI s értéket is [2], A Flocor típus töltőanyagát sima és hullámos lemezek alkotják. Térfogati terhelhetősége eléri a 10 kg/m 3/nap BOI5 értéket [3]. A Surfpac típusú töltőanyagot két változatban állítják elő, amelyek egymástól fajlagos felületben különböznek [4, 5]. A felsorolt töltőtest típusok jellemzőit az 1. táblázat mutatja. A műanyag töltőtest gazdaságos alkalmazásának alsó határa — külföldi tapasztalatok szerint — 500 mg/l BOIj értékben állapítható meg, ezért főleg nagy koncentrációjú ipari, vagy iparival kevert házi szennyvizek tisztítására megfelelőek. Alkalmazásuk a tej-, hús-, konzerv-, cukor-, bőr-, papír-, valamint az állati fehérjét feldolgozó iparágakban bizonyult kedvezőnek [3, 6].
