161422. lajstromszámú szabadalom • Készülék felszíni- vagy szennyvíz oxigénigényének és/vagy oxigénemésztési sebességének folyamatosan, vagy ismétlődő szakaszonként vett minta alapján történő automatikus meghatározására
161422 függvény írja le. Az f, (t) és f2 (t) függvények összefüggése: d fi (t) dt f2 (t) .4 A íu időpontban mért biológiai oxigénigény definícióíja: BOI =ft (to)-fi (tn) ...5 illetve a teljes BOI (TBOI) definíciója BOI t = too = f t (t 0 ) - f t (too), = TBOI .. 6 és ez esetben Í2 (too) = 0 azaz t = oo időpontban a BOI-görbének „platója" van. A fenti egyenletekben fi (t0 ) az 02-koncentráció értéke a mérés kezdetén. A BOI változását az idő szerint (a BOI-görbét) az alábbi függvény írja le: BOIt = fi (t 0 ) - fi (t). . . 7 ha fi (t„) > BOltu vagy TBOI, mely utóbbi feltétel arra vonatkozik, hogy mintában az oldott Oo nem csökkenhet zérusra mérés során. Fentiekből következően a BOI és r között a következő összefüggés áll fenn: BOIt = r dt ... 8 A (8) összefüggés értelmében a légzés az, amit tulajdonképpen mérnünk kell; ennek összegezéséből a biológiai oxidációra felhasznált O2 menynyisége, vagyis a BOI kiszámítható. A folyamatosan működő BOI- vagy oxigénemésztés-mérő készüléknek két feladatot kell ellátnia. 1. A vizsgálandó vízből vagy iszapból folyamatosan vagy szakaszos-folyamatosán mintát kell vennie. 2. A vett mintában elvégzi a mérést úgy, hogy közben a BOI-görbét, illetve az f2 (t) légzésgörbét teljes egészében felveszi, vagy legalább a BOI, ill. légzés értékét néhány előre beprogramozott ti, %2 • • • tn értéknél megméri, hogy abból a BOI-görbe közelítően megszerkeszthető legyen. Mai ismeretek szerint a BOI és az oxigénemésztési sebesség mérésére alábbi megoldások szokásosak: A BOI mérésére a szabványosított módszer a Mgítási eljárás. Műszeres mérést a Sierp- és Warburg-féle manometries készülékek tesznek lehetővé. A manometfiás rendszerek elsősorban laboratóriumi használatra készültek, kezelésükhöz személyzet szükséges. Automatizált üzemük még nincs megoldva. Az oxigénemésztés sebessége •mérhető elektrokémiai úton is, ennek előnye, hogy a készülék elektromos analóg jelet szolgáltat. Azonban az idáig ismert eljárások egyike sem tesz lehetővé olyan folyamatos, vagy folyamatosan szakaszos mintavétellel történő mérést, amely egyrészt üzemvezérlés céljára alkalmas jelet ad, másrészt az oxigénemésztési sebesség változásait a tech-5 nikai igények által támasztott hűséggel tudja követni. Szennyvíztelepek üzemvezetésében ezért elsősorban a műtárgyban fennálló 02^koncentráció műszeres mérésére szorítkoznak, ami a levegőztetés vezérléséhez elegendő ugyan, de nem 10 sokat mond a levegőztető medencében lezajló biológiai oxidáció sebességéről, az eleveniszap élettani állapotának változásairól. Az előzőekben tárgyalt mérési feladat megoldására és az ismertetett nehézségek leküzdésére 15 szolgál a találmány szerinti készülék, amely felszíni és/vagy szennyvíz biológiai oxigénigényének és/vagy oxigénemésztési sebességének folyamatosan, vagy ismétlődő szakaszonként történő automatikus meghatározására szolgál és az aláb-20 biakkal jellemezhető: a) egy vagy sorba kapcsolt több keverős tartályreaktora van; b) a tartályreaktor(ok)ban — és adott esetben a reaktor előtt is — oldottoxigén-mérő elektróda 25 van elhelyezve; c) a tartályreaktor(ok)nak a vizsgálandó mintával való állandó hozamú vagy program szerinti szakaszossággal történő táplálásához szolgáló berendezéssel bír; 30 d) az oldottoxigén-mérő elektródák áramából a 'mérés kiértékeléséhez szolgáló jeleket képező áramkörökkel van ellátva; e) a vizsgálandó mintának oxigénnek vagy levegővel való telítését biztosító eszközökkel ren-35 delkezik. A találmány szerinti készüléknél szakaszos táplálás esetén a reaktorban az elektródával mérjük az oxigénkoncentráció AC változását egy-egy minta tartózkodási ideje, At függvényében. 40 A légzés értékét a következő egyenlet adja meg: 50 ÁC ' At ...9 45 Folyamatos táplálás esetén At helyett & = V/q hidraulikus tartózkodási időt vesszük figyelembe, ahol V a reaktor térfogata és q a mérendő anyag betáplálásának hozama. Ez esetben: ^0 ^e & . 10 ahol C0 a befolyó és C e a kilépő iszap oldott O2 koncentrációja (ez utóbbi azonos a reaktorban 55 fennálló O2 koncentrációval). Ez esetben az előbb említett készülék különbségi 02J koncentráció-mérést lehetővé tevő változatát alkalmazzuk, jellemezve azzal, hogy a reaktorba belépő folyadék — C0 oxigénkoncent-60 rációjának mérésére külön elektródával van ellátva. Ha a szakaszos reaktornál ^ft-t úgy választjuk meg, hogy 65 At = i„ " ^n ^n
