197280. lajstromszámú szabadalom • Műanyag töltetelem biológiai csepegtetőtestek rendezetlen töltetéhez
3 197280 4 A találmány tárgya műanyag tölteteiéin biológiai csepegtetőtestek rendezetlen töltetéhez, amelynek közepén átőmlőnyilás van. A biológiai szennyvíztisztítás évek óta elterjedt módja a csepegtetőtestes eljárás. Ennél az eljárásnál a szennyvizet egy lehetőleg minél nagyobb fajlagos felületű töltettel ellátott torony tetején szétpermetezett formában bevezetik. A töltet nagy felületén a szennyvíz film formájában lecsorog és a torony töltőanyagán kialakult baktériumtelep (un. biológiai hártya) mikroorganizmusai a szennyvízben levő szervesanyagot élettevékenységükhöz felhasználják. A megtisztított szennyvizet a torony alján elvezetik. A csepegtetőtestek töltőanyaga lényeges hatással van a szennyvíztisztítás működésére, mivel a tisztítást a töltőtest felületét bevonó biológiai hártya biztosítja. Számos előnyük miatt széles körben alkalmaznak biológiai csepegtetőtestek tölteteként műanyagból (általában vákuumformázott lapokból ragasztással) készített tömbszerű (modulszerü) kialakítású betéteket. Ezeket a betéteket, amelyek általában nagyszámú nyitott csatornát tartalmaznak, 100-200 m2/m3 fajlagos felületűek, rendezett módon helyezik el a csepegtetótestekben. A rendezetten elhelyezett tömbszerű betétek elősegítik magas szervesanyag tartalmú szennyvizek nagy sebességű előtisztítását, nem tömődnek el, érzéketlenek a lökésszerű terhelésekre, azonban .nem alkalmasak a szennyvizek teljes tisztítására, mert túl kicsi bennük a szennyvíz tartózkodási ideje és fajlagos felületük sem elegendően nagy ehhez a feladathoz. A rendezett töltetű csepegtetötestek után ezért egy víztisztitási lépcsőt pl. eleveniszapos tisztítást kellett alkalmazni a megfelelő szabványokban előírt élővizekbe engedhető tisztított szennyvíz vízminőségi paramétereinek eléréséhez. Ezért vált szükségessé olyan megfelelő műanyag betét létrehozása, amely lehetővé teszi az eleveniszapos eljáráshoz képest kisebb beruházás- és energiaigényű csepegtetőtestes szennyvíztisztítás alkalmazását oly módon, hogy a tisztított szennyvíz megfeleljen a szabványokban előirt vízminőségi paramétereknek. Az ilyen célra készített műanyag betét legalább 250 m2/m3 fajlagos felületű kell legyen és biztosítania kell a szennyvíz elegendően hosszú tartózkodási idejét a csepegtetőtestben ahhoz, hogy a rajta megtelepedett mikroorganizmusok a szennyvízben lévő szervesanyag kívánt hatékonyságú lebontását elvégezhessék. További követelmény a töltettel szemben a megfelelő mechanikai szilárdság, ami lehetővé teszi magas csepegtetötestek építését közbenső megtámasztás nélkül oly módon, hogy a töltet legalsó rétege károsodás és deformáció nélkül elbírja a felette elhelyezkedő műanyag töltet, az azon kialakult biológiai hártya és a lecsorgó szennyvíz együttes súlyát. Mindemellett a töltet célszerűen könnyű, anyagtakarékos kell legyen. Fontos szempont még, hogy az alkalmazott műanyag megfelelő vegyi és korrozív hatásoknak ellenálljon, ugyanakkor viszonylag egyszerűen feldolgozható legyen. Számos műanyagtöltet ismeretes, amelyek azonban a fent felsorolt követelményeknek csak részben felelnek meg. Ezek közül a legjobban elterjedt a 171 178 sz. magyar szabadalom szerinti töltöközeg, amely nyitott végű üreges, hengeres, főtengelyükre harántirányú bordákkal ellátott műanyag elemekből áll. Ez a töltet viszonylag magas fajlagos felüleltel és jó mechanikai szilárdsággal rendelkezik, mégis több hátránya van. A hengeres töltetelemek anizotrop mechanikai tulajdonságokkal rendelkeznek, a hengerek tengelyükre merőleges irányban mechanikai szempontból lényegesen gyengébbek, mint tengelyirányban és ezt. csak részben ellensúlyozzák a kereszirányban elhelyezett bordák. A csepegtetótestet viszont statikai szempontból is a töltet gyenge pontjaira kell tervezni. Másrészt tisztitástechnológiai szempontból a rendezetlenül elhelyezett töltetből a vízszintesen elhelyezkedő hengerek belső felületén a lecsorgó szennyvíz nem tud filmet képezni, így a töltet ezen területei nem vesznek részt a szennyvíztisztításban, holt tereknek minősíthetők. Ezen túlmenően még azok a hengerek sem vesznek részt teljes belső felületükkel a szennyvíztisztításban, amelyek tengelye a vízszintessel bizonyos kis szöget zár be. Ezeknél ugyanis a hengerek belsejében lefelé csörgő víz a hengerek aljába gyűlik össze anélkül, hogy azok belső felületének felső részét nedvesítené. További hátránya ennek a megoldásnak az, hogy bár a hengereken szilárdsági okokból kialakított bordák elvileg a töltet fajlagos felületét is növelik, üzemi körülmények között a hengereken kialakult biológiai hártya a bordákat kitölti, azokról nehezen szakad le, így végül is a töltet folyamatos üzemeltetése során kialakult dinamikus egyensúly állapotában a szennyvíztisztításban valóban résztvevő aktív fajlagos felület alig haladja meg a sima bordázatlan hengerek által meghatározott értéket. A fentiekhez hasonló töltet kialakítási megoldást ismertet a 2 558 986 sz. NSZK-beli szabadalom. Ezt a töltetet koncentrikus falból álló hengerek alkotják, a hengerek palástjait azokra merőleges lamellák kötik össze. Ezek a töltetelemek is, konstrukciójuknál fogva az előzőekben ismertetett magyar szabadalom szerinti betét hátrányaival rendelkeznek, vagyis anizotrop mechanikai tulajdonságúak (a henger tengelyére merőleges irányú terhelésnek kevésbé képesek ellenállni, mint a tengelyirányú terheléseknek), másrészt tisztítástechnológiai szempontból a vízszintesen vagy ahhoz közeli elhelyezkedé5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
