202123. lajstromszámú szabadalom • Berendezés áramló folyadékból a folyadékét meghaladó sűrűségű anyagok kiülepítésére
HU 202123 B A találmány folyadékból annak sűrűségét meghaladó sűrűségű anyagoknak kiülepítésére szolgáló berendezésre vonatkozik. A találmány különösen alkalmas bányavízből az ásványi hordalék kiülepítésére. Közismert, hogy a különféle ásványi anyagok bányászata során a fakadó, és a szivattyúk felé áramló vizek nagymennyiségű hordalékot szállítanak. A nagyértékű és energiatakarékos bányavízemelő szivattyúk hatásfokának magas értéken tartása, a szivattyúk hosszú élettartamának biztosítása, valamint a felszínen a befogadó élővizek minőségének a védelme, illetve a felhasználásra kerülő bányavizek megfelelő minőségben való szolgáltatása megköveteli a víz hordaléktartalmának a csökkentését. A jelenlegi gyakorlat szerint a vízlevezető vágatot arra alkalmas helyen több széles, egymással párhuzamos, bonyolult szelvénykialakítású zsompvágattá ágaztatják szét, majd az ülepítéssel tisztított vizet az ülepítőzsompok alsó végeihez csatlakozó és azokat összekötő vágatban vezetik tovább. Ilyen megoldást ismertet dr. Martos Ferenc: „Vízveszély és vízgazdálkodás a bányászatban” (1975) című könyvének a 232-236. oldalain és a 105-107. ábráin. Hasonló megoldások leírása található az Ajtay Zoltán szerkesztésében 1962-ben megjelent „Bányavizek elleni védekezés” című műben, valamint az 1954-ben kiadott „Kartszvíz elleni védekezés a bányaüzembekben” című könyv 119-120. oldalain. A fent idézett dr.Martos-féle könyv szerint is párhuzamos ülepítő zsompok kialakítása különösen kisszilárdságú kőzetekben okoz nehézséget, ahol a vágat bonyolult vonalvezetésére, szélességének a növelésére korlátozottak a lehetőségek, és különlegesen nagy szelvények létesítése csak igen nagy vágatbiztosítási ráfordítások árán lehetséges. A párhuzamos bányafolyosók közötti pillérek méretei szükségszerűen nagyok, és ezáltal nő az ülepítőket összekötő vízbevezető, vízelvezető, valamint tisztító vágatok hossza és helyigénye. Az e problémák megoldására a fent megnevezett irodalomban vázolt, és a gyakorlatban is alkalmazott módszerek - különösen korszerű vízvédelmet igénylő bányászati technológiáknál - nagy kiterjedésük folytán nemcsak a jelentős vágatmennyiség - többlet miatt hátrányosak, hanem azért is, mert nagymennyiségű ásványvagyon kitermelését akadályozzák meg. A jelenlegi gyakorlat szerint megvalósított rendszereknél - különösen a szénbányászatban - külön gondot jelent a kialakított térségek állandó és folyamatos szellőztetése is, mert a nagykiterjedésű térségek szellőztetéséhez légterelő, légelzáró és levegőátvezető műtárgyakat kell építeni, aminek természetesen jelentős a költségigénye. Az ivóvíz és szennyvíz ülepítésének hagyományos módszereinek rövid ismertetését áttekintően tartalmazza például a Dégen Imre szerkesztésében 1970-ben megjelent „Vízgazdálkodási lexikon” az „Ülepítőmedencék” fejezetben. A 615 597. számú svájci szabadalmi leírásból olyan berendezés ismerhető meg, amelynek több, egymás után elhelyezett tartálya van. Ezek közül az első kettőben a fázisszétválasztási műveletnek alávetendő folyadékot vegyszeres és/vagy fizikai kezeléssel pelyhesítik, tehát az első két kamra reakció1 kamraként funkcionál. A második reakciókamrához hosszúkás ülepítőmedence csatlakozik, amelynek a felső részében keresztirányú vályúk vannak beépítve. Ezek a tisztított folyadékfázis elvezetésére szolgálnak. Ez a berendezés alapvetően derítőberendezés, amely lebegtetett (durva) hordalék kiválasztására nem alkalmas. A 2 551 623. számú NSZK szabadalmi leírás tárgya nagy fajsúlyú anyagok különösen iszapokból történő kiválasztására szolgáló berendezés. Több, egymás mellett elhelyezkedő kamrát tartalmaz. A kamrákat elválasztó, hullámosított, vagy cikcakkprofilú falak a folyásirányhoz képest ferdén helyezkednek el. A be- és/vagy kilépési oldalon a folyadék egyenletes elosztása érdekében furatokkal ellátott lapokat alkalmaznak. Ez a megoldás sem alkalmas ásványi hordalék bányavízből, vagy más eredetű vízből történő hatékony kiválasztására. A találmány feladata, hogy olyan berendezést szolgáltasson szilárd anyagok folyadékból történő kiülepítésére, elsősorban bányavizekből ásványi hordalékok ülepítéssel történő eltávolítására, amelynek a helyigénye minimális, térszín alatti bányavágatokban, járatokban vagy főcsatornákban a mindenkori helyi adottságokhoz igazodóan is viszonylag csekély ráfordítással megépíthető, és jó hatásfokú, hatékony ülepítést biztosít. A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy a folyadékkal szállított, annak sűrűségét meghaladó sűrűségű ásványi és/vagy organikus anyagok ülepítéséhez a folyadékáramlás azáltal is lelassítható, hogy a szelvényt, amelyben a folyadék áramlik - pl. bányavágatot, medret, főgyűjtő szennyvízcsatornát, stb. - az áramlásirányra keresztirányú gátakkal kazettákra osztjuk meg, és azokba szabályozott mennyiségekre felosztva, energiatörést előidéző módon vezetjük be, a kazettákban az áramlás lelassul, a hordalék leülepszik, és a megtisztul folyadékfázis külön csővezetékben a hordaléktól elkülönítve elvezethető. További felismerésünk, hogy a fent részletezett ülepítési módszer különösen zárt szelvényű vonalas terekben, elsősorban bányavágatokban kínál rendkívül racionális és gazdaságos megoldást, amennyiben magában a vízvezető vágatban alakíthatók ki a kazetták, és egy azok felett húzódó csőben táplálható be az ülepítendő bányavíz, és a kazetták alján vezetett csövön keresztül távolítható el a tisztított víz; így az eddig alkalmazott ülepítő zsompvágatok bonyolult és helyigényes rendszerének a létesítése feleslegessé válik. A fenti felismerések alapján a kitűzött feladatot a találmány értelmében olyan berendezés segítségével oldottuk meg, amelynek ülepítőtere van, amely az ülepítendő anyagot tartalmazó folyadék betáplálására szolgáló vezetékkel, valamint az ülepítéssel tisztított folyadék kivezetésére szolgáló vezetékkel áll kapcsolatban, és amely berendezésnek az a lényege, hogy az ülepítőteret a szélességét többszörösen meghaladó hosszúságú területen kialakított kazetták alkotják, amelyek mentén az ülepítendő anyagot tartalmazó folyadék szállítására szolgáló vezeték húzódik, amely mindegyik kazettával külön-külön áll kapcsolatban, és a kapcsolatot biztosító, az áramlásirányt tekintve a kazetták felső részébe célszerűen térben felül torkolló járatba 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
