Hidrológiai Közlöny 1963 (43. évfolyam)

3. szám - Horváth Imre: A forgókefés eleveniszapos szellőztetőmedencék kismintavizsgálata

274 Hidrológiai Közlöny 1963. 3. sz. Horváth I.: A forgókefés eleveniszapos szellőztetőmedencék Végeredményül kapjuk a v

r = 2jt •d •Dp • függvénykapcsolatot. A v

r határértéke, d —> o feltétel esetén : üraaj = n-d

3-k-c/ 6 (14) A v

r tényleges és v

m

a.\ legnagyobb sebesség aránya a sebességkihasználás hatásfoka : Vr "max = 3 coth —— k •(4) * w i)„ (15) Megállapíthatjuk, hogy e hatásfok egy dimenzió nélküli szám függvénye! Ez a dimenzió nélküli szám az irodalomból ismert második Damköhler-szám módosított alakja. Jelöljük ezt a (16) egyenlet szerint. Ha a K

2 invariáns értéke nullához tart, akkor a sebességkihasználási hatásfok egyhez közeledik. Tehát ebben az esetben érjük el a legjobb hatásfokot. Másszóval : a sebességkihasználási hatásfok a pehelymérettel fordított, a diffúziós állandóval egyenes arányban áll. Két pehely, amelyre vonatkoztatott K,, invariáns állandó, oxigénfelvételi szempontból hasonlónak tekinthető. A geometriai hasonlóság törvénye előírja a lineáris méretek /.-szeres csökkentését. Az alábbi meggondolás szerint azonban beláthatjuk, hogy a d' = d" torzítási feltételt kell előírni. Ugyanis ha a pehelyméretet a méretaránynak megfelelően csökkentenénk, ugyanakkor, a geometriai hasonlóságot még jobban megsértenénk azáltal, hogy a molekuláris méreteket lehetetlen módosítani, nem beszélve arról, hogy a pelyhekre ható erőviszonyok is jelentősen módosulnának. Továbbmenően a mikroorganizmusok mérete is adottság. Megjegyezzük, hogy hasonló eset fordul elő a talajban végbemenő szivárgások kismintavizsgálatánál, ahol a valóságos méretű szemcsók alkalmazhatók a főkivitelben és a modellben egyaránt [4, 5]. Ha a pehelyméretek a kismintában változatlanok a főkivitelhez viszonyítva, akkor a fenti torzítás miatt azoknak az egymástól való távolsági mérete is állandó kell hogy legyen. Ebből pedig azonos szennyvíz alkalmazása esetén az iszapkoncentráció állandósága következik. Összefoglalás A forgókefés élesztettiszapos szellőztetőmedencék kismintavizsgálatával kapcsolatban összefoglalásképpen az alábbi megállapításokat tehetjük. 1. Igazoltuk, hogy hidraulikai szempontból a berendezésre a Froude-törvény érvényes. A medence kialakításánál célszerű a), a rotor forgásirányául a „víztér felé történő kefélés" irányát választani, b) a rotort a medence mélyebb oldalán elhelyezni, c) kerülni a terelőelemek alkalmazását, d) olyan medencealakot kell tervezni, amely áramlási szempontból megfelelő, és amellyel a káros leülepedések kiküszöbölhetők. 2. A (9) egyenlet figyelembevételével a medencék oxigénfelvételének hasonlósága jellemezhető. A c'

v = c"

v feltétel a geometriai hasonlóság megsértése árán is megvalósítandó megfelelő kefebemerülés alkalmazásával. 3. Igazoltuk, hogy az iszappelyhek oxigénfelvételére jellemző dimenzió nélküli szám a K

2 invariáns [(16) egyenlet]. Két pehely oxigénfelvétele tehát hasonló, ha a K

2 számuk azonos. Ez legegyszerűbben (a kismintában és a főkivitelben) azonos szennyvíz alkalmazásával érhető el. A fentiekben részletesen tárgyalt okok miatt minden esetben a d' = d" torzítás alkalmazandó. 4. A forgókefés szellőztetőmedencéknél „a jellemzők módosulása" szempontjából a mértékadó méret a kefebemerülés. Ennek oka az, hogy a berendezés többi főméretéhez képest a bemerülés aránylag kicsi. Ez azt jelenti, hogy a kicsinyítés mértékét a bemerülés nagysága határozza meg. Vizsgálataink alapján 1 : 5 méretaránynál kisebb léptékű kisminta építése nem javasolható, mivel a felületi erők jelentősen megnövekednének. Ennek következtében a rotorról a víztérbe jutó folyadéktömegek aránya és geometriai méretei is károsan módosulnának. 5. Kísérleteink alapján javasolhatjuk a szennyvíztisztító műtárgyak kismintakísérleti vizsgálati módszerét mind hidraulikai, mind fizikokémiai szempontból egyaránt. Véleményem szerint ez a kutatás, a tervezés, a kivitelezés és az üzemelés elsőrendűen fontos segédeszköze lehet. IRODALOM [1] Benedek Pál: Intenzív levegőztetésnél fellépő áramlási zavarok. Hidrológiai Közlöny. 1962. 1. [2] Chilton, T. H.—Colburn, A. P.: Ind. Éng. Chem. 27, 255. 1935. [3] Erdey-Gruz Tibor—Schay Géza : Elméleti Fizikai kémia. I., II. Egyetemi tankönyv. Budapest 1955. [4] Horváth Imre : Modelltörvény a főerőkónt működő kapilláris és súrlódóerő közös figyelembevétele esetén. Vízügyi Közlemények. 1961. 4. [5] Horváth Imre : A szivárgási jelenségek hasonlósága a kapilláris, súrlódási és nehézségi erő közös figyelembevétele esetén. Hidrológiai Közlöny. 1962. 3. [6] Horváth Imre : Az általános kismintatörvónyről Hidrológiai Közlöny. (Sajtó alatt.) [7] Ivicsics Lajos: Gondolatok a hidromechanikai kismintavizsgálatok elméletével kapcsolatban. Hidrológiai Közlöny. 1961. 5. [8] László Antal: Hasonlóság-elmélet. Magyar Kémikusok Lapja. 1961. 2. [9] Lindner, W. : Einige Erfahrungen mit verschidenen Belüftungseinriehtungen beim Belebungsverfahren. Schweizerische Zeitschrift für Hydrologie. 1960. 518. o. [10] Marth József—Muhits Katalin—Pató Tibor : Műszaki tanulmány az élesztettiszapos szennyvíztisztításról és a pestlőrinci szennyvíztisztító telepen az 1958. évben végzett üzemi méretű élesztett-