167529. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés elveniszapos szennyvíztisztításhoz

5 167529 6 mennyiségeknek megfelelő ellenállásba ütközik, mely ellenállás a folyadékmennyiség növekedésével négyzetesen arányos. A rés nagyságának változtatása végett a 3 cső alsó része teleszkóposán fel-le mozgatható. Abban az esetben, ha a 2 keverőberendezés szállítóképességét fokozatosan növeljük, vagy a 10 résméreteket szűkítjük, a réseken keresztül átáramló folyadék ellenállása olyan mértékig megnő, hogy nagyobb lesz, mint az 1 reaktor (levegőztető medence) fenekétől kiindított és az 5 ülepítő 7 iszapzsompjához vezető 8 cső vagy vezeték ellenállása. Ekkor ezen a 8 összekötő csövön keresztül is megindul egy folyadékáramlás, amelyen nem más, mint az ülepítő 7 iszapzsompjából a reaktorba irányuló recirkuláció. A 9 csővégződés és 3 cső tengelyvonalában elhelyezett 2 keverőberendezésnek tehát olyannak kell lennie, hogy egyrészt elvégezze a reaktorban levő víz-iszapelegy intenzív keverését, másrészt gondoskodjon a biológiai folyamatok lejátszódásához szükséges oxigénbevitelről, ugyanakkor jelentős és koncentrált tengelyirányú felszívó hatást is ki kell fejtenie. A találmány szerinti elven létesített és működő berendezés üzemeltetése egyszerű és gazdaságos, mivel recirkulációs szivattyútelepet nem tartalmaz és így különösebb felügyeletet nem igényel. A 2. és 3. ábra a 2 keverőberendezés célszerű megoldását szemlélteti. Ez a megoldás függőleges tengelyű levegőztető szerkezet, mely forgáskor axiális irányban felülről levegőt szív be, alulról folyadék felszívást hoz létre, míg lapátszárnyai a beszívott levegő és folyadék intenzív keverését végzik és emellett a szerkezet előidézi egyrészt az intenzív felszíni vízmozgást és porlasztást, másrészt az erőteljes turbulenciát is. Mindezen hatásokat a levegőztető szerkezetnek főleg a turbinakeréknek a találmány szerinti kialakítása teszi lehetővé. Megemlítendő, hogy a leírt célok elérése stabil rendszerű, túlnyomásos légbevitellel működő, továbbá dinamikus, vízszintes tengelyű felületi levegőztető berendezések is ismeretesek, de ezek nem oly előnyösek, mint a függőleges tengelyű felületi rotorok (aerátorok). A 2. és 3. ábra szerinti szerkezet ebbe a csoportba tartozik. A függőleges tengely felső végéhez csatlakozó hídszerkezeten elhelyezett hajtómű a fentemlített szerkezetek forgatását biztosítja, melynek hatására a víztömeg örvénylő mozgást végez. A víz mozgása a tengely vonalában a medencefenéktől felfelé irányul és az oldalfalak közelében spirál alakban lefelé halad. A víz felszínén heves vízmozgás keletkezik, mely ezt a vízréteget oxigénnel telíti. A medencében kialakuló erős turbulencia következtében a víz felszínén felvett oxigén elkeveredik a medence teljes űrtartalmában. A 11 függőleges tengelyen felülről lefelé haladva, egymástól célszerűen azonos távolságra három darab koncentrikus tárcsa található, melyek közül a (2 alsó és) 3 felső tárcsa közepén, célszerűen azonos méretű 14, illetve 15 nyílással van ellátva, míg a 16 középső tárcsa kerülete mentén, célszerűen azonos osztókörökön, 17 nyílások vannak kiképezve. A 12, 13 és 16 koncentrikus tárcsákhoz csatlakoznak a szimmetrikus elhelyezésű, ívelt és perforált 18 lapátok, melyek sugárirányban kifelé túlnyúlnak a koncentrikus tárcsában, befelé pedig célszerűen a 14, illetve 15 nyílásának megfelelő átmérőig terjednek. A 18 5 lapátok ily módon a keréktest belső terét befelé szűkülő keresztmetszetű, egymással belül összekötött terekre osztják. A lapátok mint hengeres felületek alkotója a 11 tengellyel párhuzamos és magassági méreteik célszerűen azonosak, -vagy meg- •% 10 haladják a koncentrikus tárcsákból álló keréktest magassági méretét. A lapátok célszerűen a 12 alsó tárcsa alsó részén elrendezett 19 nyúlvánnyal • vannak ellátva, melyek lehetnek csúcsosak (2. ábra) vagy pl. trapéz alakúak, amit az Lábra szemléltet. 15 A 19 nyúlványok vízmozgató hatása szabályozható, mert a 3 cső felső vége teleszkóposán emelhető és süllyeszthető (Lábra). A találmány szerinti kerék ilyen szerkezete mellett a keréktest a 16 középső koncentrikus 20 tárcsa által vízszintesen két részre van osztva. A 16 tárcsa feletti 20 felső térben, a turbinakerék forgásakor kialakuló szívás axiális irányban felülről levegőt szív be, mit a 16 tárcsa alatti 21 alsó részben létesülő szívó hatás ugyancsak axiális 25 irányú folyadék felszívást eredményez. Ugyanakkor a lapátszárnyak külső kerülete mentén megtörténik a beszívott levegő és a felszívott folyadék intenzív keveredése, és ezáltal az oxigéntelítés. A fentiekben elmondottak szerint kialakított 30 turbinakereket a vízfelszínhez közel helyezzük el. A turbinakerék forgatása következtében a 21 lapátok a víz felszínt nyírják és porlasztják, ezenkívül szívóhatást idéznek elő. Mindez a medence folyadéktartalmának tökéletes keveredését 35 biztosítja, ugyanakkor nagymértékű oxigénbevitelt is lehetővé tesz. Az említett hatásokon kívül azonban a felső tárcsa 14 nyílásán és a középső tárcsa 17 nyílásain keresztül egyidejűleg nagymennyiségű levegő-beszívás következik be. 40 A keverőberendezés elhelyezése különböző mélységekben történhet, sok esetben előnyös, ha nyugalmi helyzetben a víz, illetve folyadék 22 felszíne egy kevéssel a lapátok felső éle alatt van. Üzem közben a folyadék felszíne nagyjából úgy alakul ki, 45 ahogyan azt a 23 vonal szemlélteti. A beszívott levegő a heves mozgatás következtében finom buborékok formájában érintkezik az átforgatott víztömeggel, és azt oxigénnel telíti. Az így bevitt oxigén mennyisége igen jelentős és a 50 szerkezet hatásfokát a maximális mértékben növeli. A találmány szerinti turbinakerék tehát hármas funkciót lát el: az 1 levegőztető medence intenzív felszíni vízmozgatását és ezzel egyben porlasztását, víz felszínről hatásos oxigén bevitelt és végül 55 tengelyirányú, felfelé ható folyadékszívás segítségével erőteljes turbulencia létesítését. A kísérleteink során mért adatokból egyértelműen megállapítható, hogy a találmány szerinti turbinakerék-típus hatásfoka azért előnyösebb az 60 eddig ismerteknél, mert a turbinakerék szerkezeti kialakítása révén a heves felszíni vízmozgatáson és porlasztáson kívül az atmoszférából a fent elmondottak szerinti módon nagymennyiségű levegőt szív be, miáltal jelentősen javul az oxigénbevitel hatás-65 foka. Az oxigénbeviteli hatásfok növekedésén túl, 3