179072. lajstromszámú szabadalom • Függőleges tengelyű felületi levegőztető oxidációs árokhoz
3 179072 4 jobb hatásfokot biztosít. A találmányunk szerinti megoldás alkalmazható különféle oxidációs árok kialakításánál, mint pl. az 1., illetve 3. ábrán látható ferde oldalfalaknál, a 4. ábra szerinti megoldásnál, ahol a két ágat függőleges fal választja el és az 5. ábra szerinti függőleges falú oxidációs ároknál. A bejelentésünk időpontjában a technika állását jól tükrözik a következő szabadalmak: svájci 502 119 lajstromszámú szabadalom, „Berendezés folyadékok levegőztetésére”, svájci 509 235 lajstromszámú szabadalom, „Nagyteljesítményű levegőztető szívócsővel, különösen oxidációs árkok szennyvizének levegőztetésére”, svájci 471 749 lajstromszámú szabadalom, „Szennyvíztisztító berendezés”, NSZK 2 300 373 lajstromszámú szabadalom, „Oxidációs árok”. A vonatkozó osztályokban még számos szabadalom létezik, amelyek azonban nem függnek össze jelen szabadalmi bejelentés tárgyával. A felsorolt szabadalmak megoldásaival kapcsolatban az alábbi észrevételeink vannak: Az 502119 lajstromszámú szabadalomban szereplő megoldások mindegyikénél a levegőztető berendezés oxigénbeviteli hatásfokának csökkenése következik be, mivel a levegőztető környezetében a víztömeg erős forgásba kerül. A forgás következtében kisebb lesz a levegőztetőbői kilépő vízsugár és a külső víztömeg ütközése és ezáltal kisebb a szétfröcskölődés, vagyis kisebb vízfelület keletkezik. A felület csökkenése csökkenti az időegység alatt oldódó oxigénmennyiséget. A levegőztetőbői kilépő vízsugár sebességi energiájának átadásánál, amely az oxidációs árokban létrehozza az egyirányú körmozgás, nagy veszteségek keletkeznek. A levegőztető környezetében forgásba kerülő víztömeg a választófalnak ütközik, ami ütközési veszteséggel jár. Javítja a helyzetet az a megoldás, ahol félkör alakú terelőlemez van betéve, de ez önmagában kevés ahhoz, hogy jó hatásfokú energiaátalakulás jöjjön létre. Az 509235 lajstromszámú svájci szabadalom megoldásánál ugyancsak romlik az oxigénbevitel hatásfoka az előző szabadalommal kapcsolatban leírtaknak megfelelően. A levegőztetőbői kilépő vízsugár sebességi energiájának átalakulása, amelynek folytán az oxidációs árokban a keringő mozgás keletkezik, e megoldásnál még rosszabb hatásfokkal történik, mint az előző szabadalom szerinti megoldásnál. E szabadalom szerinti megoldásnál egyenes zárófalak vannak, amely falakhoz való folyadékütközésnél energiaveszteség lép fel. A levegőztetett térből a folyadék kiáramlási sebességét tulajdonképpen a szállított vízmennyiség határozza meg, a sebességi energia amit a levegőztető ad át a folyadéknak, gyakorlatilag elvész. Az így kapott levegőztető térből kiáramló folyadék sebességének injektorhatása kicsi. További hátrány az, hogy a zárófalak előtt és után hóit terek keletkeznek. A 471749 lajstromszámú svájci szabadalom szerinti megoldás tulajdonképpen új szennyvíztisztító berendezést mutat be, amelynél egy levegőztetőmedence egy oxidációs árokkal van kombinálva. Itt a felületi levegőztető a medencerészben üzemel. Fy/ej merőben más berendezést mutat, mint a találmányunk szerinti megoldás, amely hagyományos oxidációs árkoknál alkalmazható. A 2300373 lajstromszámú NSZK szabadalom szerinti megoldás alapjaiban hibás. A levegőztetőbői kiáramló vízmennyiség két irányban folyik el és így az oxidációs árok keresztirányú szimmetriahelyzetével ketté osztott részeken ellentétes irányú mozgás jön létre. A sebességet a levegőztető szállított vízmennyisége határozza meg. Az oxidációs árokhoz illeszthető olyan nagyságú levegőztető, amely annyi vizet szállítana, hogy kétirányba elosztva megfelelő sebességet tudna biztosítani, nincs. Találmányunkat a mellékelt ábrák segítségével ismertetjük az alábbiakban: Az 1 függőleges tengelyű felületi levegőztető, melynek meghajtó része célszerűen egy hídra van szerelve, beömlő nyílásával egy függőleges irányban állítható 2 szívócső-toldatba nyúlik. A levegőztető medencéknél és egyes megoldásoknál oxidációs árkoknál is alkalmazott (tehát önmagában ismert) 3 szívócső a függőleges irányból derékszögben van meghajlítva a folyadék keringő mozgásának sebességvektorával ellentétes irányban. A szívócső vízszintes része az oxidációs árok fenekének közelében van elrendezve. A levegőztető közvetlen közelében a folyadék forgásának megakadályozására legalább 6 db 5 forgásgátló lemez van beépítve, amelyek túlnyúlnak a levegőztető átmérőjén. A függőleges tengelyű felületi levegőztetőt egy megfelelő átmérőjű és azt legalább 220°-ban körülvevő (2. ábra) 6 terelőszerkezet fogja körül, amely egy 6/a egyenes szakaszban folytatódik. A terelőszerkezet 6/b függőleges oldalfalból, alul 6/c vízszintes zárólemezből, felül szükség esetén 6/d fedőlemezből áll. Az oldalfal részben a folyadék felszíne alatt helyezkedik el (1. ábra). A 6/c zárólemezben a levegőztető alatt megfelelő átmérőjű nyílás van kiépítve a levegőztető forgástengelyével koncentrikusan. A szerkezet az 1 és 3. ábrán bemutatott módon van elhelyezve a vízfelszínhez képest és az oxidációs árok középvonalához x-el jelölt excentricitással. Az előző bekezdésben leírt szerkezet működési elve a következő: A függőleges tengelyű felületi levegőztető működésekor a konfúzoron keresztül a nyíl irányában (3. ábra I. jelű nyíl) szívja be a folyadékot. Az ilyen irányú beszívás hozzájárul az egyirányú vízmozgás kialakulásához. A beszívott folyadékmennyiség a levegőztető külső átmérője és a lapát kilépő élének szélessége által meghatározott henger alakú felületen a levegőztető kerületi sebességétől függő sebességgel (4-6 m/s) hagyja el a levegőztetőt. A kilépő folyadéktömeg sebességvektora az érintővel hegyes szöget zár be. A levegőztetőbői kilépő folyadéksugár a külső folyadéktömegnek ütközik és a szétfröcskölődés által megnövekedett felületen létrejön az ismert módon az oxigénfelvétel. A kilépő folyadéksugár sebességi energiájának és irányának hatására a 6 terelőszerkezeten (1. és 2. ábra) belüli folyadiktömeg a II. jelű nyilak irányában forgásba jön, majd a III. jelű nyü irányában a terelőszerkezet 6/a egyenes szakaszán keresztül elhagyja a terelőszerkezetet. A terelőszerkezeten belül a folyadéktömeg állandóan megújul egyrészt a levegőztetőbői kilépő 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
