186738. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés gáznak folyadékba, különösen levegőnek szennyvízbe való bevitelére
1 186 73S 2 A találmány gáznak folyadékba, különösen levegőnek szerves szennyeződést tartalmazó szennyvízbe való bevitelére szolgáló eljárásra és berendezésre vonatkozik. A szerves szennyeződést tartalmazó szennyvizek biológiai tisztítására számos különféle módszer ismeretes. A legelterjedtebben forgókefés (Kessener) berendezéseket, függőleges tengelyű mechanikus felületi levegőztető berendezéseket, valamint légbefúvásos levegőztető berendezéseket alkalmaznak. E berendezések segítségével a mechanikailag előtisztított szennyvízbe oxigént visznek be oly módon, hogy medencében tárolt (részben átfolyó) szennyvíz levegővel érintkező szabad felületét megnövelik. A bevitt oxigénnel a szennyvíz, biológiai oxígénigényct megszüntetik. A szabad vízfelület megnövelésére szolgáló ismert forgó berendezések mozgatásához - vagyis egységnyi vízmennyiségbe a szükséges mennyiségű oxigén beviteléhez — tetemes energiaráfordítás szükséges. Ugyanez a megállapítás vonatkozik a légbefúvásos levegőztető rendszerekre. A magas energiaigény természetesen hátrányos tényező, mivel a víztisztítási művelet gazdaságosságának rovására megy', és további hátrányt jelent az a körülmény is, hogy az említett megoldásokkal legfeljebb 90-95 %-os biológiai oxígénigény-csökkenés érhető el. A találmány feladata, hogy olyan megoldást szolgáltasson gáznak folyadékba, különösen levegőnek szennyvízbe történő bevitelére, amelynek energiaigénye lényegesen kisebb, gázbeviteíi hatásfoka pedig nagyobb, mint a jelenleg ismert módszereké, illetve berendezéseké. A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy amenynyiben nem a szennyvíztömegbe juttatjuk a levegőt, hanem levegőt tartalmazó térben porlasztjek a szennyvizet, a gázbevitel a folyadékban jobb hatásfokkal és lényegesen kisebb energiaráfordítással biztosítható. E felismerés alapján a kitűzött feladatot a találmány értelmében olyan eljárás segítségével oldottuk meg, amelynek során folyadékot és gázt, előnyösen szennyvizet és levegőt éríntkeztetünk egymással és a folyadék felületét mechanikus úton megnöveljük. Az eljárásnak az a lényege, hogy a folyadékot nyomás alatt a gázt tartalmazó térben forgó, falazatában nyílásokat tartalmazó üreges testbe vezetjük, és a nyílásokon át kilépő folyadéksugarakat ugyancsak forgásban lévő szilárd testeknek ütköztetve a folyadékot a gázt tartalmazó térben cscppekre bontjuk (porlasztjuk). Megjegyezzük, hogy a jelen találmány vonatkozásában „porlasztáson” a vízsugarak kisehb-nagyobb részecskékre — cseppekre — tördelését (bontását) kell érteni, az oltalmi kört azonban a cseppek mérete nem korlátozza-A találmány szerinti berendezésre az jellemző, hogy a falazatában nyílásokkal ellátott, forgatható üreges testtel rendelkezik, amelybe a folyadék bevezetésére szolgáló cső torkollik ; az üreges test falazatában lévő nyílásokkal egyvonalban e falhoz a nyílásoktól távközzel - az üreges test forgásirányát tekintve a nyílások mögött - porlasztószervek vannak rögzítve; és a forgatható üreges test a folyadékba juttatandó gázt tartalmazó térben van elhelyezve, amelyben a porlasztóit (cseppekre bontott) folyadék összegyűjtésére, valamint elvezetésére szolgáló szerkezetek) van(nak). Az üreges test alakja és helyzete a térben elvileg tetszőleges lehet, célszerű azonban annak hengeres, dobszerű kialakítása. Ezért egy további találmányi ismérv szerint a forgatható test porlasztócsőként (porlasztódobként) van kialakítsa, amelynek geometriai forgástengelye függőleges, vagy lényegében függőleges, és célszerűen a poroszló cső magassága az átmérőjét meghaladja. Az üreges forgótest falazatában a nyílások elvileg tetszés szerinti helyeken és elrendezésben kialakíthatók, célszerű azonban, ha az üreges test - különösen a dobszerű, hengeres poilasztócső - falában az átmenő nyílások egymástól távközzel húzódó sorokban helyezkednek el. Előnyös, ha az üreges test falazatiban lévő lyukak kúposán kívülről befelé bővülőén vannak kialakítva. Különösen hengeres porlasztócső alkalmazása esetén előnyös, ha t?, egyes lyuksorokban két-két átmenő lyuk között egy-cgy oldalirányba kinyúló poriasztőszerv van a porlaszfócsőhöz rögzítve. A leghatékonyabb porlasztási, vagyis a folyadéksugarak cseppekre bontását azáltal érhetjük el, ha a porlasztószerveket — előnyösen rugalmas anyagú — szálakból, például műanyagszálakból álló nyalábok alkotják. Ezek a műanyagból készült rugalmas szálak („bajusztincsek”) az üreges testtel való együttforgásuk hatására legyezőszerű alakzatot alkotó módon szétterülnek, és így a vízsugarak széttördeiését, cseppekre bontását előidéző szilárdanyng-felület jelentősen megnövekszik, ami természetesen a porlasztási hatékonyságot is jelentősen fokozza Például egy-egy nyaláb 30-60 db, mintegy 1 mm átmérőjű, 10-40 cm, előnyösen mintegy 20 cm hosszúságú müanyugszálat tartalmazhat, amelyek előnyösen a forgó test, például porlasztóhenger falazatában kialakított lyukakban vannak gumigyűrűk segítségéve! rögzítve. E lyukak ugyanolyan — tehát kúpos — kiképzésűek lehetnek, mint a folyadékot kibocsátó átmenő lyukak. Ez utóbbiak összes hasznos keresztmetszete megegyezik vagy lényegében megegyezik a forgó üreges lest hasznos átfolyási keresztmetszetével. Egy további találmányi ismérv szerint a porlasztőcső "első vége tartományában hajtómotor forgatótengelyéhez van csatlakoztatva, alsó vége tartományában pedig a folyadék bevezetésére szolgáló csőnek a beléje torkolló részéhez, annak külső felületén tömített csapággyal kapcsolódik, és a hajtómotort célszerűen rebbanásbiztos villanymotor alkotja, amely a porlasztócső felett tartószerkezeten van rögzítve. Különösen szennyvíztisztítási feladatok megoldásához kézenfekvő, ha a folyadékba juttatandó gázt tartalmazó teret — például vasbetonból készült, fenéklemezzel és oldalfallal rendelkező medence - külső, légtérrel kapcsolatban álló belső tere alkotja. Funkcionális szempontból az a legcélszerűbb, ha a medence fclülnézeíben kör alaprajzú, fenéklemeze befelé, függőleges geometriai középtengelye felé lejtéssel van kiképezve, és a forgó üreges testből kikerüli folyadék összegyűjtésére szolgáló szerkezetet a medence legmélyebb helyének tartományában lévő gyűrű alakú csatorna alkotja, amelyből a folyadék elvezetésére szolgált! cső torkollik ki. Ugyancsak szennyvíztisztításhoz kézenfekvő az a kiviteli példa, amely szerint a medence - legalább részben - felül nyitott. így ugyanis a kilépő és elporlaszíott (cseppesített) szennyvíz állandóan friss levegővel kerül érintkezésbe. Célszerű, ha a medence vasbetonból van, és a hajtómotor felfüggesztésére szolgáló íarlöbídja van, amely a medenceoldalfalhoz van rögzítve, vagy/és azon támaszkodik fel. A találmányhoz fűződő előnyös hatások a következők ben foglalhatók össze: Nincs szükség a szennyvíz előtárolására, a mechanikailag előtisztított szennyvíz folyamatosan a berendezésbe vezethető, ahol a szennyvíz minden cseppje a megfelelő 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 55 2
