179750. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés oldott gázok eltávolítására és oldott vegyületek kicsapására áramoltatott vízből és berendezés az eljárás foganatosítására
3 179750 4 mentesítésre, mind egyéb vízkezelési intézkedések (vastalanítás, mangántalanítás stb.) végrehajtására. A berendezés gáztalanító része tulajdonképpen az ismert permetező egység többlépcsős változata, amely ugyan többlépcsős volta miatt hatékonyabb a korábbi egyszerű berendezéseknél, de azok legfőbb hiányosságát, ’nevezetesen a metángáz nem kielégítő hatékonyságú kiűzését nyilvánvalóan nem tudja kiküszöbölni, vagy csak igen sok lépcső alkalmazásával. A 170 140 sz. magyar szabadalmi leírás ismertként írja le a termikus gáztalanítást, kiemelve annak gazdaságtalan voltát (hőenergia-veszteség), valamint a vákuumos, ill. túlnyomásos gáztalanítást. Ez utóbbiakat a leírás szerinti berendezésben is felhasználják a permetezéses gáztalanítás hatékonyságának fokozására. Ez a berendezés lényegében permeteztető gáztérből, ezalatt elrendezett szűrőbetétből és végül folyadékgyűjtő térből áll. A gáztérben, illetve a folyadékgyűjtő térben depresszió, illetve túlnyomás létesíthető, ami elősegíti a szűrőbetéten áthaladó víz gáztalanítását. Bár ez a berendezés kétségkívül haladottabb a korábbiaknál, megvan az a hiányossága, hogy a víz viszonylag rövid ideig tartózkodik a szűrőbetétben, és így a gázok (főleg a metán) eltávolításának hatékonysága nem kielégítő. A berendezés bonyolult is, mert többek között legalább három szivattyút, illetve kompresszort igényel. A 170 161 sz. magyar szabadalmi leírás szerint az ismert permetezéses rendszert azzal fejlesztik tovább, hogy a permetező toronyban légritkítást alkalmaznak. Ez a berendezés csak gáztalanításra szolgál, vastalanításra és mangántalanításra nem alkalmas, ugyanakkor a permetező rendszer már említett hiányosságait csak csökkenteni, kiküszöbölni nem tudja. A 169 723 sz. magyar szabadalmi leírás olyan megoldást javasol, amelynél a gáztalanítandó víz felszíne fölött vákuumot létesítenek és a felszín alatt levegőt vezetnek a vízbe. Itt felismerték azt a lehetőséget, hogy a gázkiválás fokozódik, ha a víz felszíne fölött vákuum van, és még intenzívebbé válik, ha a vízbe levegőt visznek be; az alkalmazott berendezés azonban nem teszi lehetővé ennek a lehetőségnek a kiaknázását, mivel a vízbe bevitt levegő a vákuumtérbe kerül, ahol a vákuumot lerontja. Emellett a levegő koncentráltan lép be a vízbe, tehát azzal intenzíven elkeveredni nem tud, így gázkiűző hatása nem érvényesül kellő mértékben, ugyanakkor vastalanítást és metántalanítást sem tud végezni (ez az adott esetben nem is képezi a feladat részét). A találmány célja az ismert megoldások fenti hiányosságainak kiküszöbölése. A találmány feladata olyan egyszerű eljárás és berendezés létrehozása oldott gázok eltávolítására és/vagy oldott vegyületek kicsapására áramoltatott vízből, amely alkalmas mind a túlnyomásos, mind a depressziós gáztalanítás lehetőségeinek optimális kihasználására, ugyanakkor ezekkel egyidejűleg az oldott vegyületek igen jó hatásfokú kicsapására is. A találmány alapja az a felismerés, hogy porózus anyagú tálcán áramoltatott vízbe alulról levegőt juttathatunk be buborékok formájában, ha a tálca alatti térben nagyobb a nyomás, mint a tálca fölötti térben, továbbá, hogy legalább két tálca alkalmazása esetén az első tálca fölött elégséges atmoszferikus nyomást alkalmazni, mivel itt a gáztartalom még olyan nagy, hogy az első tálca alatti térből a porózus fenéklapon át buborékok formájában bejuttatott atmoszferikusnál nagyobb nyomású levegő is jó hatásfokkal tudja kiűzni a gázok nagy részét, a második tálca fölött viszont már légritkítást kell alkalmazni, mivel itt már viszonylag kisebb a víz gázkoncentrációja, ugyanakkor a második tálca alatti térben megintcsak atmoszferikus nyomás alkalmazható, mert a tálca fölötti légritkításhoz képest ez is túlnyomás, tehát képes buborékokat bejuttatni a vízbe. Ez a megoldás egyben lehetővé teszi azt is, hogy az első tálca fölötti térben éppen azzal a levegő mennyiséggel létesítsünk túlnyomást, amelynek elszívásával a második tálca fölötti térben légritkítást hoztunk létre. A fenti felismerés alapján a kitűzött feladat egyik részének megoldása olyan eljárás oldott gázok, különösen metán és széndioxid eltávolítására és/vagy oldott vegyületek, különösen vas- és mangánvegyületek kicsapására áramoltatott vízből, amelynek során az áramoltatott vízbe oxigén tartalmú gázt — célszerűen levegőt — juttatunk, és amelynél a találmány értelmében első fokozatban szabad felszínű áramoltatás mellett a felszín alatt atmoszferikusnál nagyobb nyomású buborékok formájában juttatjuk be a vízbe az oxigén tartalmú gázt, majd második fokozatban az áramló vizet oxigén tartalmú gáz alá visszük, amelynek nyomását elszívással az atmoszferikus alá csökkentjük, miközben a felszín alatt atmoszferikus nyomású buborékok formájában juttatjuk a vízbe az oxigén tartalmú gázt, mimellett az első fokozatban — célszerűen legalább részben — a második fokozatban elszívott gázt juttatjuk a vízbe. A találmány szerinti eljárás egy előnyös foganatosítási módjánál a vizet már azt megelőzően is szabad felszín mellett áramoltatjuk, hogy az első fokozatban oxigén tartalmú gázt juttatunk bele. Egy másik előnyös foganatosítási mód szerint a második fokozatban az időegység alatt legalább tízszer annyi normál térfogatú levegőt vagy ennek megfelelő oxigén tartalmú gázt juttatunk a vízbe, mint amennyi az időegység alatt átáramló víz térfogata. A feladat másik részének megoldása olyan berendezés a találmány szerinti eljárás foganatosítására, amelynek legalább két egymással összekötött tere van a víz befogadására, és amelynél a találmány értelmében a két tér közül az egyik légszivattyú szívóoldalával, a másik pedig ugyanezen légszivattyú nyomóoldaláva! van összekötve. A találmány szerinti berendezés egy előnyös kiviteli alakjánál a két tér légzáron át van összekötve egymással. Egy másik előnyös kiviteli alaknál a két tér egymás fölött van elrendezve. Egy további előnyös kiviteli alaknál a berendezésnek az atmoszférával összekötött további tere van, amelyet alul buborékok képzésére alkalmas, célszerűen porózus anyagból álló fenék választ el a légszivattyú nyomóoldalával összekötött tértől. Egy másik előnyös kiviteli alaknál a berendezésnek az atmoszférával összekötött további tere van, amely légzáron át össze van kötve a légszivattyú szívóoldalával összekötött térrel, és felül buborékok képzésére alkalmas, célszerűen porózus anyagból álló fenék választja el ugyanezen tértől. Igen előnyös, ha a berendezés valamennyi tere egymás fölött van elrendezve. Egy további előnyös kiviteli alaknál a légszivattyú szívó- és/vagy nyomóoldalával összekötött tér és az 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
