Hidrológiai Közlöny 1980 (60. évfolyam)
1. szám - Dr. Dulovics Dezső: Áramlási folyamatok vizsgálata és értékelése a biológiai csepegtetőtestekben
24 Hidrológiai Közlöny 1980. 1. sz. Dr. Dulovics D.: Áramlási folyamatok) -t —í— TÖLTET TÍPUS:„BO" H = 2,0 rn v F-2,0 m/h Mérés száma 20 21. Illlllllllllll Jelzőanyag adagolás TÖLTET TÍPUS:„BO" H = 2,0 rn v F-2,0 m/h Mérés száma 20 21. Illlllllllllll Jelzőanyag adagolás TÖLTET TÍPUS:„BO" H = 2,0 rn v F-2,0 m/h Mérés száma 20 21. Illlllllllllll Jelzőanyag adagolás TÖLTET TÍPUS:„BO" H = 2,0 rn v F-2,0 m/h Mérés száma 20 21. Illlllllllllll Jelzőanyag adagolás TÖLTET TÍPUS:„BO" H = 2,0 rn v F-2,0 m/h Mérés száma 20 21. Illlllllllllll Jelzőanyag adagolás / TÖLTET TÍPUS:„BO" H = 2,0 rn v F-2,0 m/h Mérés száma 20 21. Illlllllllllll Jelzőanyag adagolás / TÖLTET TÍPUS:„BO" H = 2,0 rn v F-2,0 m/h Mérés száma 20 21. Illlllllllllll Jelzőanyag adagolás 1 V \ TÖLTET TÍPUS:„BO" H = 2,0 rn v F-2,0 m/h Mérés száma 20 21. Illlllllllllll Jelzőanyag adagolás \ \ TÖLTET TÍPUS:„BO" H = 2,0 rn v F-2,0 m/h Mérés száma 20 21. Illlllllllllll Jelzőanyag adagolás / 1 \ TÖLTET TÍPUS:„BO" H = 2,0 rn v F-2,0 m/h Mérés száma 20 21. Illlllllllllll Jelzőanyag adagolás 1 \ TÖLTET TÍPUS:„BO" H = 2,0 rn v F-2,0 m/h Mérés száma 20 21. Illlllllllllll Jelzőanyag adagolás / \ i i \ 1 1 \ \ \ 1 \ \ V s i 1 / 1 \ \ j 1 X l / ~ J= r'^rr20 30 <*0 50 60 70 30 100 110 120 130 13. ábra 1,0 I <J 05 "b / \ 1 1 — i \ \ i i i 1 1 \ \\ MAXIMUM mCEHTRACH REDUKÁLT ÁTFOLYÁSI HULLÁMOK m \ \ MAXIMUM mCEHTRACH REDUKÁLT ÁTFOLYÁSI HULLÁMOK / \ \ MAXIMUM mCEHTRACH REDUKÁLT ÁTFOLYÁSI HULLÁMOK / 1 1 \ íj \ \ \ / \ \ / / 1 \ \ v / 7 / • bj t[sj 0 10 20 30 W 50 10 80 90 100 110 120 130 Q05 QOi | yQ03 t to0,01 r\ EGYSEBNYI TERÜLETRE REDUKÁLT ÁTFOLYÁSI HULLÁMOK w t[s] 0 10 20 30 W 50 60 10 80 90 100 110 120 130 %ábra 13—14. ábra. A jelzőanyag adagolási idejének hatása az átfolyási hullámok és a redukált átfolyási hullámok alakjára Puc. 13—14. BnuHHue epeMenu do3upoeicu undmamopa na <fiopMy eom npoxooKdeHUH u fiopMy npueedeHHbix eoAH Abb. 13—14. Einfluss der Dosierzeit des Spurstoffes auf die Form der Durchflusswellen und der reduzierten Durchflusswellen de a tartózkodási idők eloszlásából következtethetünk arra, hogy ez nem egyenletes. Vannak ugyan is vízrészecskék, melyek gyorsabban és vannak amelyek lassabban haladnak, sőt az is bizonyos, hogy a keveredés következtében az egyes vízrészecskék váltakozva tartózkodnak az egyes eltérő sebességű zónákban. Nem szabad figyelmen kívül hagynunk azt sem, hogy üzemelő csepegtetőtestben nagy szerepet kapnak a felületi erők, így az is elképzelhető, hogy egy-egy részecske a hártyához tapad és ott marad bizonyos ideig. Laboratóriumi méréseink során a továbbiakban vizsgáltuk a biológiai hártyának a tartózkodási időre gyakorolt hatását, amikor is a hártyát zselatin réteggel modelleztük. E vizsgálatok eredményei összhangban vannak a hasonló külföldi vizsgálatokkal [17], és bizonyították a hártya fékező szerepét. A félüzemi kísérleti vizsgálatainkat az Angyalföldi Atemelőtelepen végeztük [8]. Az 1. képen már bemutatott lemezes (BO) és csőszerű (BMB) típusú műanyag tölteten túlmenően még hagyományos (tufa) föltőanyagot is vizsgáltunk. Hengeralakú, sugárirányban 3 részre osztott csepegtetőtestben kerültek a vizsgált töltőanyagok elhelyezésre, s így azonos körülmények között nyílt lehetőség az összehasonlító vizsgálatukra. A tartózkodási idő meghatározására ugyanazokat a módszereket alkalmaztuk, mint az előzőekben ismertetett laboratóriumi méréseknél. Jelzőanyagként pillanatszerűen NaCl oldatot adagoltunk, s a rögzített átfolyási hullám súlypontjának megfelelő időt tekintettük tartózkodási időnek. A 22. ábrán bemutatjuk a különböző töltőanyagokon mért átfolyási hullámokat, vp =2,27 m/h és V F=1,7 m/h felületi hidraulikai terhelés esetén. Az egyes párhuzamos mérések eredményeinek összehasonlításából megállapítható, hogy az átfolyási hullámok felfutásában és a maximum elérésében a sorrend: BMB—BO—tufa. A leszálló ágban és így a kiürülésben a BO kiürülése a leghosszabb, ezt követi a BMB és a tufa töltőanyag. A tufa töltet aránylag gyors kiürülésében szerepet játszott az is, hogy az említett hidraulikai felületi terhelés tartományban a tufán már eltömódés és hidraulikai rövidzár (áttörés) alakult ki. A hidraulikai felületi terhelés és a tartózkodási idő közötti összefüggést az említett két töltőanyag esetén a 23. ábrán mutatjuk be. Az ábrából látható az anyag struktúrájának a tartózkodási idő alakulására gyakorolt hatása. Kisebb felületi terhelés tartományban a két anyag esetében a tartózkodási időben jelentkező eltérés nem lényeges, majd a hidraulikai felületi terhelés növekedésével az eltérés egyre nagyobb. A közel függőleges felületekből álló, csőszerű (BMB) töltőanyag lényegesen nagyobb fajlagos felülete ellenére is érzékenyebb a hidraulikai felületi terhelés növekedésére. Üzemelő csepegtetőtestek átfolyási vizsgálatai során választ kaptunk a testmagasság és tartózkodási idő, valamint a tartózkodási idő és hidraulikai felületi terhelés közötti kapcsolatra. Méréseinket Sátoraljaújhelyen üzemelő és Mezőkövesden üzembehelyezés előtt álló, FLOCOR töltetű csepegtetőtestesen végeztük el. így képet kaphattunk a biológiai hártyának az áramlási viszonyokra, és a tartózkodási időre gyakorolt hatásáról. A tartózkodási idő meghatározását a laboratóriumi, illetve félüzemi kísérleteknél is alkalmazott módszerekkel végeztük. Az üzemelő berendezéseknél a méretek már olyan nagyok, hogy a pillanatszerű adagolást egy elosztókarba bevezetett jelzőanyaggal lehetett csak megoldani. Sátoraljaújhelyen csak átfolyási hullámokat, Mezőkövesden átfolyási hullámokat és átfolyási görbéket mértünk.
