Hidrológiai Közlöny 1971 (51. évfolyam)

4. szám - Dr. Benedek Pál: Tervezési irányelvek módosítása az eleveniszapos szennyvíztisztításnál (II. rész)

158 Hidrológiai Közlöny 1971. 4. sz. Dr. Benedek P.: Tervezési irányelvek A 7. ábrán mutatjuk be a BSK turbinák példáján (a Norm AMC AG cég adatai nyomán) az oldalhossz.-mélység viszony függvényében a fenéksebesség alakulását [40]. Láthatjuk, hogy ez utóbbi is a bevitt teljesítmény mellett, a geometriai forma függvénye. A Norm AMC AG cég adatai szerint az oldalhossz mélység arány szélső értékei 2:1 és 6 : 1 lehetnek és 5—25 m oldalhosszak mellett a legkedvezőbb a 4 : 1 arányszám [40], Knop és Kalbskopf mérései szerint BSK turbina esetében az egy kWó-ra eső bevitt 0

2 kg-ja 2 és 2,5 között van tiszta vízben (ez szennyvízben 20—40%-kal is csökkenhet). Kgyéb tervezési adatot, tehát adott rotor átmérőhöz, fordulatszámhoz ós bemerüléshez tartozó OC-órtékeket a gyártó cégek katalógusai tartalmaznak [35]. Az áramlási holttér csökkentése egyetlen rotor egységnél, mint alapesetnél viszonylag egyszerű kísérleti feladat. Némileg komplikáltabb a több rotor-egyetlen medence komplex célszerű hidraulikai kiképzés, amire a 6. ábrán közlünk két változatát. A szomszédos rotorok itt ellentett irányban pörögnek és a két áramkép határán az ellentett irányú sebességek megsemmisítvén egymást, viszonylagos nyugalmi — legfeljebb pulzáló — zóna alakul ki. Természetesen ülepedés itt lehetséges, de a tapasztalat szerint nem sokkal jelentékenyebb, mint a négyzetes alaprajzú medencék sarkaiban előálló lerakodás [42]. A köralaprajz — ahol az áramlási holttér kevesebb lenne — elvileg azért nem kívánatos, mert a víztömeg a csekély súrlódási ellenállás miatt függőleges tengely körüli pörgésbe lendülhet, ami a rotorral azonos irányú lévén, csökkenti az oxigénbevitel hatásosságát [22, 35], Minden rotorhoz tartozik azonban egy átmérő, amin túl ez a körbeperdülés már megszűnik, illetve elhanyagolható, de ezzel együtt a relatív áramlási holttér mentesség is csökken, vagyis odajutunk, mint a négyzetes alaprajznál. Teljesoxidációnál a csekély oxigénbeviteli sebesség energiaigénye (sokszor csupán 5 W/m

3) nem elégíti ki az ülepedésmentes áramláshoz kívánatos, utóbbi 3—4-szeresét is kitevő energiaigényt [55]. von der Emde, valamint Knop és Kalbskopf szerint a 20—30 cm/s körüli fenéksebesség 500 m

3-es térfogatú medencében min. 20 Wattot igényel maként [22, 42], Ez az érték 1000 m

3 térfogatnál már 15 Wattra csökken, de még mindig fennáll a rossz hatásfokú ().

2-bevitel esete, mert földmedencénél igen nagy a szélesség: mélység viszony (esetleg 10: 1-et is meghaladhatja). A kielégítő fenéksebesség összhangbahozatala a gazdaságos 0

2-bevitellel horizontális áramlás mellett biztosítható. Egészen sekély szerkezeti mélység (1,0—1,5 m) kívánalma (magas talajvíz), valamint az oxigénbevitellel összhangba hozott áramlási energiabefektetés (5—8 Watt/m

3) biztosítására az ún. mammut rotorok gyűrűalakú árokban való alkalmazása gazdaságos [43]. Szükséges azonban megjegyezni, hogy a függőleges tengelyű turbinákkal is elérhető a horizontális áramlás, ez csupán a megfelelő helyszínrajzi és szerkezeti elrendezésen múlik [31, 58]. Sekély vízmélységű téglalap alakú medencében, a medence egyik végébe, vagy középen elhelyezett turbina egy megfelelően beépített terelőfal segítségével éppúgy biztosíthatja a medencetérben a lokális 0

2-bevitel]el kombinált vízszintes áramlást, mint a mammutrotor. Hankó számításai szerint, az ehhez a művelethez igényelt energia, még 50 m

3-es medencében sem haladja meg a 6 Watt/m

3 értéket [31]. A turbinák lényegesen szerényebb súlya előnyként jelentkezik, ami valószínűleg a mammutrotorok veszélyes versenytársává teszi őket az oxidációs árkok esetében is. Természetesen hiba lenne azt hinni, hogy a légbefúvásos ocxigénbeviteli rendszerek egyszer és mindenkorra „kimentek a divatból". Ezeknek épp az az előnyük, ami a felületi levegőztetők hátránya, nevezetesen a hideg időjárás iránti érzéketlenségük. Sajnos, tartós hidegben, szubarktikus éghajlaton sőt „átlagos" szovjetunióbeli hőmérsék3. táblázat Oxigénbeviteli (átlagos) értékek különböző légbefi'ivásos levegőztető rendszereknél Table 3. Kates of oxygenation (average) for different compressed air aeration systems 9 0= rím.) • ra Misim ki o= tvo Finombuborók -cl mm csapvízben. . 10,0 1,7 1.1 Finombuborók -cl mm szennyvízben 7,0 1,7 1.1 Közepes buborék (1—5 mm) fenékközeli bevezetéssel csapvízben. . 6,0 1.1 Közepes buborék (1—5 mm) fenékközeli bevezetéssel szennyvízben 4,5 o.s Közepes buborék csapvízben. . S,0 1.5 (1—5 mm) felszínközeli szennyvízben 6,5 1,2 bevezetéssel Durva buborék csapvízben. . >5 mm szennyvízben 5,0 4,0 0,9 0,7 3,0Légbefúvás mélysége [m] 8. ábra. .1 ,,/inombuborékos" levegőztető rendszer jellemzői Rincke és Möller nyomán. A mechanikus hatásfok (ventillátor • tengelykapcsoló • motor): 0.65x0.98X0.9 = = 0.573 Fig. 8. Characteristics of „fine bubble" aeration (Breitbandbelüftung) after Rincke and Möller. The mechanical efficiency (blower • coupling • motor): 0.65 x 0.98 X X0.9 = 0.57 3