Hidrológiai Közlöny 1982 (62. évfolyam)
1. szám - Dr. Horváth Imre: Az iszapvíztelenítés néhány hasonlóságelméleti és méretnövelési vonatkozása. I.
22 Hidrológiai Közlöny 1982. 1. sz. Dr. Horváth 1.: Az iszapvíztelenítés ellenállásával indokolt számolni, ami független a szűrőfelület nagyságától. Utóbbi változó meghatározásának módszere ismert, laboratóriumi mérések alapján számítható, mint a kezdeti ellenállás értéke. Számos szerző végzett összehasonlító vizsgálatokat iszapvíztelenítő berendezések tervezése és üzemeltetése kapcsán különböző méretű rendszerek jellemző adatait illetően. A legtöbb publikált munka azonban nem ad konkrét utalást a méretnövelés megoldására vonatkozóan. Ilyen vonatkozásban példaként utalunk B. A. Schepman és C. F. Cornell tanulmányára, amely a vákuumdobszűrők alapvető üzemi változóit vizsgálja [37]. Ennek kapcsán összehasonlítást tesz a laboratóriumi kísérletek (leaf test) és a félüzemi vizsgálatok (pilot-plant test) eredményei között. Sajnálatos módon a szerzők nem közölnek gyakorlatilag hasznosítható megoldást méretnövelési szempontból. Jóllehet ismert körülmény, hogy a laboratóriumi méretű vizsgálatok adatai ezesetben sem vihetők át közvetlenül félüzemi és üzemi mér;*rEz világosan kitűnik a következő megfontolásokból is. H. W. Campbell és munkatársai vákuumszűrővel történő szennyvíziszap víztelenítési kísérleteik kapcsán értékes adatsorokat határoztak meg, amelyekből — empirikus alapon — a méretnövelésre is következtetni lehet [1]. A szerzők méréseket végeztek laboratóriumi (bench scale; leaf test), félüzemi és üzemi méretben. A méretnövelés lehetőségének kutatása kapcsán kapott adatokat az 1. táblázatban adjuk közre. Az adatokból gyakorlati következtetések vonhatók le. Eszerint a félüzemi és üzemi méretű vizsgálatok adatai viszony7. táblázat A szakaszos és a folyamatos üzemű szűrők összehasonlítása Ta6n. 1. Cpaemieanue paöomu ducKpemubix u uenpepbieHbix u nenpepbWHbtx (fmnbmpoe (no X. B. KeMndeAAy) H. W. Campbell et al. nyomán Table 1. Comparison of intermittent and continuous filters (after H. W. Campbell et al.) A kísérleti berende- Polimer Paplrgép A szfirlet Iszaple- Iszapterzés jellege adagolás adagolás lebegi- pény helés [kg/to] [%] anyag száraz- [kg/m 2h] tartalma anyag [mg/l] tartalma [%] Szakaszos üzemfi labor kísérlet Félflzemf kísérlet Üzemi kísérlet 5,0 0.3 4,0 30 49 35 2025 2000 18,2 14,8 16,5 13,7 12,0 12,2 méretű berendezés tervezésénél a szűrőfelületet méretnövelési megfontolásokból 10—15%-kal növelni kell ahhoz viszonyítva, mint ami a laboratóriumi vizsgálatokból közvetlenül adódik. Ezt számszerűen a következőképpen kapjuk. A <7,; fajlagos iszaphozam definíciószerűleg a tényleges Qi hozamnak és az F s z felületnek az aránya: <ji = Qi\F s z. A különböző méretű rendszerekre vonatkozó átszámítási tényezőket bevezetve: sz továbbá Áq .—Q'íIQÍ'=1 feltételezéssel FL F" An, 0,89 =1,124. lag jó összhangban vannak egymással olyan szempontból, hogy az átszámítási tényezők értéke közel egységnyi (X c = 2000/2025 = 0,988; l c = = 16,5/14,8=1,11; A s <= 12,2/12,0= 1,02). Természetesen közelítést jelent, hogy a kiindulási adatok — pl. a polimer adagolás és az adalékanyag betáplálás mértéke — eltérő volt a különböző méretű kísérleti berendezéseknél. Nagyobb eltérés mutatkozott a laboratóriumi és az üzemi adatok viszonylatában (A c = 16,5/18,2 = = 0,906; X gi= 12,2/13,7 = 0,89). Ebből a szerzők azt a következtetést vonták le, hogy az üzemi A 10—15%-nak megfelelő szorzótényező (1,1— 1,15) alkalmazása — mint említettük — biztonsági tényezőként is felfogható. Itt hivatkozunk arra a sokszor alkalmazott gyakorlatra, amely a hasonló gondolatmenettel meghatározott szorzószámok felhasználásán alapul. P. Coackley és B. R. S. Jones megállapítják, hogy bármely módszernek, amely a szennyvíziszapok szűrhetőségének jellemzését célozza, egyben olyan paraméter meghatározását is eredményeznie kell, amely a különböző eredetű és típusú iszapok összehasonlítását is lehetővé teszi [2]. Ennek további előnyös tulajdonsága lenne, ha e paraméter alapján a laboratóriumi adatok átvihetők lennének üzemi méretű rendszerekre. A szerzők arra a következtetésre jutnak, hogy a Biichnertölcsérrel végzett vizsgálatok eredményei közvetlenül nem alkalmazhatók üzemi berendezések tervezési alapadataiként. E felvetések a fajlagos szűrőellenállás fogalmának interpretálása kapcsán adódtak. A szennyvíziszap kezelés, az iszapvíztelenítés és szűrés témakörében nagyon részletes vizsgálatokról számolt be E. Zingler, konkrétan a laboratóriumi adatoknak üzemi méretű rendszerekre történő átviteli lehetőségeiről [43—44]. Már most hangsúlyozzuk, hogy a szóban forgó munka nem tartalmaz hasonlóságelméleti megalapozást; nem alkalmaz dimenzió nélküli invariánsokat a különböző méretű rendszerekben lejátszódó folyamatok kölcsönös és egyértelmű kapcsolatának meghatározásával összefüggésben. Mégis rendkívül értékesnek tartjuk a hivatkozott munkát, mivel empirikus alapon — mérési adatok felhasználásával — közvetlen összehasonlításokat tesz a szennyvíziszapok szűrésénél alkalmazott berendezések esetében modell —- üzemi méret relációban. Fentiek alapján indokolt, hogy Zingler munkájából néhány megállapítást részletesebben is kiemeljünk. Az 1969-ben és 1970-ben megjelent kétkötetes munka első része a szennyvíziszapok szűrésével kapcsolatos alapadatokat, módszereket és modellkísérleti eljárásokat ismerteti. AJmásodikjfkötet a laboratóriumi adatoknak üzemi méretre történő átviteli lehetőségével foglalkozik, dobszűrők és szűrőprések esetében. A szerző kiemeli a modell-
