168715. lajstromszámú szabadalom • Berendezés organikus anyag és/vagy oxigén optimális bevitelének biztosítására, különösen mesterséges tavaknál

3 168715 4 tők organikus anyagokkal, de ezek is csak időszakosan, kis mértékben. A tavaknál jelentkező említett kettős probléma: az oldott oxigéntartalom csökkenése és az organikus anyagok bejutása világszerte jelentkezik. Megoldására már számos módszert dolgoztak ki több-kevesebb sikerrel, melyek az oxigén mesterséges bevitelére irányultak. A legnagyobb problémát az ezzel foglalkozó szakember számára az jelenti, hogy az oxigént általában nagy felszínű és nagy tömegű vízbe kell egyenletes elosztással bejuttatni, ami az ismert valamennyi hagyományos légbeviteli stabil szerkezettel gazdaságosan szinte lehetetlen. A kérdés vizsgálatához tekintsük át a nagyfelszínű vizek oxigénbeviteléhez kidolgozott mesterséges úton irányított beavatkozási megoldásokat: Egyik megoldás mesterséges vízszintkülönbség létrehozása a befolyóhely és a tó vízfelszíne között. Ez műtárgyak beépítésével vagy szivattyúzással oldható meg, viszonylag költséges úton, rossz hatásfokkal. Alkalmaznak meghatározott helyen üzemelő, ún. stabil légbeviteli berendezéseket, amelyek hatása a szerkezet méretétől függően csak helyileg biztosítja az oldott oxigén-koncentráció emelkedését. A stabil levegőztető-szerkezetek lehetnek: - légbefúvásos elven működőek. Ezek ismét lehetnek alacsony- és nagynyomásúak, a víz mélységétől függően. Ennek megfelelően a légbefúvatás ventillátorral, vagy kompresszorral történhet, célszerűen kialakított, finom és durva buborékot előállító szerkezeten keresztül. Ventillátor alkalmazható a légbefúvó szerkezet feletti max. 80 cm vízmagasság esetén. Ennél nagyobb vízmélységnél a kompresszoros megoldás célszerű - felületi levegőztető szerkezetek. Ezeknél megkülönböztetünk vízszintes és függőleges tengelyű szerkezeteket. E szerkezetek rotorja különböző fordulatszámmal forgómozgást végez a víz felszínén és ezáltal azt mozgatják, ill. porlasztják, valamint a vízmennyiséget keverik, közvetlen környezetükben. A vízszintes tengelyű levegőztető szerkezetek igen elterjedtek, különösen a szennyvíztisztítás területén. A vízszintes tengelyű rotor kialakítása a tengelyre merőlegesen elhelyezett lapátok formájától és profiljától függően különféle megoldású lehet, de elvi működésük azonos, csak hatásfokban térnek el egymástól. A függőleges tengelyű levegőztetőkerekek kialakítása, formája igen sokféle és elvi működésük is különbözhet egymásétól. Legáltalánosabb megoldásuknál a kerék a víz felszínén forogva a vizet felszívja és azt a felszínen szétporlasztja, ill. elteríti. A hasonló elven működő szerkezetek nagy száma azért van, mert többféle módon igyekeztek a jobb hatásfokot elérni. A legkorszerűbbnek számító megoldás a 155914 lajstromszámú magyar szabadalom szerinti függőleges levegőztető, melynek elvi működése abban különbözik az előzőekben leírtakétól, hogy kialakítása megosztott: a rotor alsó és felső részre van egy zárt koronggal osztva, az alsó szinten történik a vízbeszívás, a felső részben pedig a légbeszívás, miáltal a levegő-víz elegy elkeveredése, porlasztása intenzívebb, hatásfoka jobb az oxigénkoncentráció növelése szempontjából. A fentiekben ismerteit levegőztető szerkezetek stabilak, s emiatt hatásuk korlátozott, inkább mű-5 tárgyakba építve alkalmasak gazdaságos oxigénbevitel biztosítására. Nem alkalmasak azonban nagy felszínű és víztömegű tavak levegőztetésére, ill. a beépítendő igen nagy számú berendezés miatt ez nem gazdaságos. 10 Szükség volt tehát olyan megoldásra, amely nagyfelszínű vizek esetén is biztosítja az egyenletes légbevitelt, viszonylag nem nagy költséggel. Csak példaképpen említjük, hogy ezen probléma megoldására motorcsónakokat üzemeltetnek folya-15 matosan, ez azonban a rossz hatásfok mellett igen munka- és költségigényes is. Kifejlesztették a 158037 lajstromszámú magyar szabadalomban leírt berendezést, melynél a függőleges tengelyű levegőztetőt nem stabilan, hanem egy 20 speciálisan kialakított úszótestre szerelve helyezik el, miáltal az körbejár és - fix tengelyhez kikötve -meghatározott félszínen biztosítja az oxigénbevitelt. Több ilyen berendezés összekapcsolásával nagy területen megoldottnak tekinthető az oxigénkoncentrá-25 ció-növelés. Bár ez a berendezés jelenleg a legkorszerűbb, azonban kis vízmélység esetén, vagy olyan helyeken, ahol a vízfelszín intenzív keverése, hullámzása nem kívánatos, célszerűen nem alkalmazhatók. A beren-30 dezéshez ugyanakkor elektromos energiát kell a tóba beépíteni, ill. biztosítani, ami nagy távolság esetén tetemes költségráfordítással lehetséges csak. Nem oldja meg továbbá a berendezés - pl. halastavak esetén - a tápanyagnak az oxigénbevitellel 35 egy helyen és egy időben való egyenletes bevitelét. Ez azért nagyon fontos, mert ha egymástól függetlenül, külön-külön helyen vagy helyeken történik a betáplálás, akkor a bevitt organikus tápanyag környezetében jelentős oxigénhiány lép fel, míg a légbe-40 viteli helyen fölöslegesen magas oxigénkoncentráció alakul ki, s így a felhasznált energia nem hasznosul célszerűen, nem beszélve arról, hogy a kritikus zónákban a biológiai egyensúly is felborulhat. Mindezen nehézségen kíván segíteni a jelen ta-45 lálmány. A találmány tárgyát képező berendezéssel lehetővé válik az oxigénbevitellel egyidőben és egy helyen a tápanyag (takarmány, szennyvíz) s a kemikáliák (mész, antibiotikumok) együttes bevitele és egyenletes szétterítése, valamint azok mennyiségé-50 nek szükség szerinti szabályozása. A továbbiakban a vízbe beviendő tápanyagot és kemikáliákat együttesen „anyag"-nak fogjuk nevezni. A feladathoz tartozik az is, hogy kis és nagy mélységű tavakban egyaránt biztosítható legyen folyama-55 tosan az anyag és az oxigén bevitele, mely különösen jelentős a halastó-gazdálkodásnál, valamint szennyvíztavak esetén. A találmány alapgondolata az, hogy egyrészt az anyagot és az oxigént szolgáltató levegőt egymással g0 párhuzamos csövekben vezetjük be a tóba stabilan elhelyezett oszlophoz, ahol ezek egymással párhuzamos szétosztócsövekhez csatlakoznak, másrészt a szétosztócsövek lényegében vízszintes helyzetben körbeforgathatóak és rajtuk sugárirányban több ún. 65 keverőfúvóka van elhelyezve, melyeken keresztül a 2