Hidrológiai Közlöny 1982 (62. évfolyam)
6. szám - Dr. Horváth Imre: Az iszapvíztelenítés néhány hasonlóságelméleti és méretnövelési vonatkozása
244 Hidrológiai Közlöny 1982. 6. sz. Dr. Horváth I.: Az iszapvíztelenítés Hasonló megfontolásokból következik az is, hogy a termikus hasonlóságot a ?.t = T'jT" = 1 feltétel betartásával célszerű megvalósítani. így pl. könnyebben biztosítható a már többször fel tételezett 1 reláció érvényesítése. A fenti koncepció lényegében az ún. triviális modellezés elvét követi (geometriai torzítás figyelembevételével), amelyet elterjedten alkalmaznak a műszaki tudományok területén. A víz- és a szennyvíztisztítási technológia folyamatainak modellezésével összefüggésben e módszer eredményes alkalmazhatóságát (pl. mélységi szűrők, eleveniszapos levegőztető medencék) számos példa igazolja [4], Végül ezúton is hangsúlyozzuk a kezdeti és a kerületi feltételek figyelembevételének fontosságát a modellkísérletek során. Ilyen vonatkozásban több részletkérdésre utaltunk e tanulmány 1. részében is. A pontosabb értékelés természetesen adott feladatok konkrét vizsgálata során végezhető el. Vrnax T5T 4 3 2 1 0 0 1 2 3 <t 5 *a/t ]. i'ibra. Dimenzió nélküli kapcsolat az iszapszűrés-víztelenítés folyamatának leírására Puc. 1. Be3pa3MepHan cen3b ÖAH onucauua npoqecca (fiujibmpoeaHun-oőe3eo3Kueauua ocadnoe Fig. 1. Dimensionleas relationship for describing the process of sludge filtration-dewatering 4. A vizsgálati tartomány bővítési lehetőségei E kutatási munka kapcsán egy korábbi tanulmányunkban azt a kérdést elemeztük, hogy a Carman-féle szűrőegyenlet alkalmazása bizonyos tartományban már nem biztosít megfelelő számítási pontosságot a technológiai adatértékeléseknél [5]. Kimutattuk, hogy értelmezhetők olyan intervallumok, amelyekben az (1) linearizált összefüggés már nem érvényes. Egy hidraulikai hipotézisből kiindulva matematikai modell alkalmazására tettünk javaslatot, amely összefüggést határoz meg az iszapszűrésvíztelenítés folyamatára vonatkozóan, nem-permanens áramlási viszonyok feltételezésével. A matematikai modell két paramétere a F ma x és a t s z áramlástanilag értelmezhető mennyiségek. A l^max adott feltételekre vonatkozó maximális szürlettérfogat, a t s z pedig a sziirlet átszivárgására jellemző felezési idő. A szóban forgó matematikai modell felírható az alábbi, dimenzió nélküli alakban is, ami bizonyos mértékű általánosíthatóságot tesz lehetővé: = 1 (17) y sz t Különböző szerzők mérési adatait felhasználva és értékelve — kiegészítve saját mérési adatokkal — az 1. ábrán látható grafikont kapjuk, ahol jó egyezés mutatkozik a tapasztalati megfigyelések és az elméleti úton meghatározott összefüggés között. A modellezés és méretnövelés szempontjából szintén figyelemre méltó a szóban forgó matematikai modell. Az abból következő számítási koncepció szerint a V ma X/F s z, valamint a t 8 Zjt dimenzió nélküli szimplexek jellemzik a folyamatot. A két paraméter, F ma x és t s z természetesen számos geometriai, üzemi és technológiai változó függvénye. E függvények konkrét formában nem ismertek, azonban a további kutatások során meghatározhatók. Mégis a (17) alakban is hasznos következtetések vonhatók le az adatoknak dimenzió nélküli formában történő értékelésével — pl. az 1. ábra szerint —, hiszen az kiindulási alapja lehet a méretnövelési feltételek konkrétabb formában való felírásának. Ily módon lehetővé válik az előzőekben említett vizsgálati tartomány bővítése, méretnövelési szempontból is. 5. Következtetések, javaslatok Az előzőekben ismertetett megfontolások alapján egyértelműen megállapítható, hogy az egyenletanalízis módszere, ill. a dimenzió nélküli invariánsokkal történő jellemzés az iszapszűrésvíztelenítés folyamatának elemzése során is célszerűen alkalmazható. Ily módon határoztuk meg a 71^ és a ti2 dimenzió nélküli jellegszámokat, amelyekből levezettük a méretnövelés néhány feltételi egyenletét a Carman-féle szűrőegyenlet érvényességi tartományára vonatkozóan. A vizsgálati tartomány tovább bővíthető, pl. a szerző által korábban javasolt matematikai-hidraulikai modell felhasználásával. További vizsgálatok szükségesek az érvényességi tartományok kísérleti úton történő ellenőrzésére vonatkozóan. Ilyen szempontból lényeges feladat a laboratóriumi, félüzemi és üzemi méretű vizsgálatok adatainak összevetése különböző típusú víztelenítő berendezések esetében. A jelen tanulmányban ismertetett elgondolások gyakorlati alkalmazására vonatkozóan, szemléltetésképpen a továbbiakban 5 számpéldát mutatunk be. 1. Példa (i. Számpéldák Átszámítási feladat a szűrési idő és szürlettérfogat relációban Feladat: Laboratóriumi vizsgálatok kapcsán méréseket végzünk az iszapszűrés-víztelenítés számszerű jellemzésével összefüggésben. Ismerve adott t időpontokhoz tartozó Vtz szürlettérfogatok értékeit, meghatáro-
