169945. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés szennyvíz tisztítására
169945 23 24 Amint a fenti táblázat mutatja, az oxigénes kezelési rendszernél lényegesen kisebb kezelési térfogatra van szükség, mint a levegős kezelési rendszernél (a vízmélység mindkét esetben konstans, 4,2 m), tipikus üzemelési feltételek mellett. 5 Például 200 mg/l BOD-érték mellett tipikus oxigénes kezelési rendszerben a kezelt térfogat mint-, egy 25% a megfelelő levegős kezelési térfogatnak. Ennek oka az I. táblázatban látliató szórás. A levegős kezelési rendszerrel az aktív biológiai 10 szilárdanyag koncentráció (MLVSS) csak igen alacsony szintjét lehet elérni (tipikus érték a 900-2600 mg/l), így rendkívül nagy levegőztető tartályt kell építeni ahhoz, hogy a megfelelő benntart ózkodási időt a BOD-érték szükséges szint- 15 re csökkentéséhez biztosítani lehessen. Az oxigénes rendszer azonban, mivel természetszerűleg nagyobb a biológiai szilárdanyag-szintje, magasabb biológiai asszimilációs-szintek fenntartására képes, ily módon sokkal kisebb méretű kezelőkamrákat igényel. 20 Valamely levegő- vagy oxigénbevitellel dolgozó szennyvízkezelési módszer teljesítőképessége a módszerbe bevitt szervesanyag-terhelés műveleti tartományának mutatójával jellemezhető, amit napi 28 m3 -es kezelési zóna-térfogatra vonatkoztatott, 25 kg-ban számított BOD-értékkel lehet kifejezni. A levegőbeviteles rendszerek tipikusan 13,5-27,0 kg BOD/nap/28 m3 értékkel dolgoznak, míg a találmány szerinti oxigénbeviteles rendszer 27,0-135,0 kg BOD/nap/28 m3 értékkel működtethető. így bár- 30 milyen adott BOD-terhelés esetén az oxigénes rendszer méretei lényegesen kisebbek lesznek, mint a megfelelő levegős rendszer méretei. Amint a fentiekben már említettük, a belső fal R, rádiuszának aránya a külső fal R2 rádiuszához viszonyítva 35 0,25 és 0,70 között van. Amennyiben az RilR2 túllépi a 0,70-et, a közbenső tér túlságosan keskennyé válik ahhoz, hogy a megfelelő íves kezelési zónák legyenek kialakíthatók egyformán jó keverési tulajdonságok- 40 kai, azaz, a zónák rendkívül hosszúak szélességükhöz képest. így az íves derítési zóna is olyan keskeny lenne, hogy abnormális áramlási jelenségek lépnének fel, rendkívüli mértékben korlátozva a tényleges radiális folyadékáramlási pályát a külső 45 fal felé. A be- és kivezetési tartomány ilyen mérvű közelsége valószínűleg elősegítené rövidrezárási jelenségek és csatornaszerű áramlások jelentkezését. Ha viszont az R, /R2 értéke 0,25-nél kisebb, a centrális zóna területe túlságosan kicsivé válna a 50 teljes berendezés területéhez viszonyítva. Az íves derítő belső fala a kerület mentén nagyon rövid lenne, és igen lokalizált oxigénnel kezelt folyadék-elosztási területet definiálna, ami turbulencia-jelenségeket eredményezne, ez viszont rendkívül káros a 55 szilárdanyag-elválasztás szempontjából. A fenti fejtegetésekből kitűnik, hogy az Ri/R2 értékének előnyösen 0,30 és 0,60 közé kell esnie. A III. táblázat szemlélteti az olyan kör alakú egyesített szennyvíztisztító berendezések méreteit 60 és teljesítményadatait, amelyek mintegy 200 mg/l BOD-értékű 1,1-1,9*106 liter/nap mennyiségű városi szennyvizek tisztítására szolgálnak. Amint a korábbiakban már leírtuk, a találmány szerinti szennyvízkezelési módszer megköveteli, 65 hogy a VE IVi arány 0,1 és 0,5 között legyen, ahol VE a radiális folyadéksebesség a külső koncentrikus nagyobb átmérőjű folyadékkilépési ívnél, Vi pedig a belső kisebb átmérőjű belépési ív radiális folyadéksebessége. A 0,1-nél kisebb arányok természetszerűen igen nagy V,-értékeket igényelnek, ami a derítő iszapágyának kimosásához vezet, turbulenciát és egyenlőtlen áramlási viszonyokat eredményez, így csökkenti a folyadék és az iszap szétválasztásának a hatékonyságát. Ha viszont az Vg/Vj arány 0,5 felett van, nem csökken megfelelő mértékben a sebesség az íves derítési zóna-' ban a radiális pályán ahhoz, hogy hatékony szilárdanyagkiválasztás következzék be, mielőtt a folyadék elérné a berendezés külső falát. Példaként 0,3-as iszap-térfogat recirkuláltatási arányt feltételezve -azaz, R/Q = 0,3, ahol R a recirkuláltatott aktivált iszap volumetrikus mennyisége, Q pedig a derítési zónából kilépő folyadék volumetrikus mennyisége - a VE/VI értékek a 8. és 9. ábra szerinti kiviteli változatokra 0,294 és 0,359. Megjegyezzük, hogy a találmány szerinti megoldásnál az utolsó (végleges) oxigénes kezelési zóna a berendezés centrális kör alakú részében, a belső falon belül helyezkedik el. Ennek oka, hogy az oxigénnel kezelt folyadék ebből a zónából gyakorlatilag egyenletesen elosztva vezethető a csatlakozó íves derítési zónába, míg ennek az egyenletes elosztásnak a biztosítása lényegesen nehezebb, ha a végleges (utolsó) kezelési zóna a második íves részben helyezkedik el. Ez utóbbi esetben a folyadéknak a derítőbe vezetéséhez és az iszap leülepítéséhez csatornára vagy vályúra van szükség. Ez speciális, állandó probléma, amikor a folyadéksebességek a folyadéktovábbító szerkezetben alacsonyak, amivel főként a folyadékbevezetési helytől távoleső tartományokban kell számolni. Az ülepítés a folyadéktovábbító szerkezetben azt eredményezheti, hogy az eloszlás kedvezőtlen a belső átmérőhöz tartozó derítőbelépési íves szakaszon keresztül. A találmány természetesen nem korlátozódik a leírt kiviteli példára, hanem az igénypontok által definiált oltalmi körön belül számos változatban megvalósítható. Szabadalmi igénypontok: 1. Szennyvíztisztító berendezés, azzal jellemezve, hogy a következő részekből áll: a) kör alakú külső medencefal, b) kör alakú belső fal, amely a külső fallal koncentrikusan és attól távközben van elrendezve, a belső falon belül egy belső tér, a külső és belső fal között egy közbenső tér van kialakítva, mimellett a belső fal rádiuszának (Rí) aránya a külső fal rádiuszához (R2 ) viszonyítva 0,25-0,70 között van, c) első radiális osztófal, amely a közbenső térben húzódik, a belső és külső fal között, és ellentétes végeivel azokhoz van csatlakoztatva, d) második radiális osztófal, amely a közbenső térben húzódik, a belső és külső fal között, és 12
