189376. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és készülék oxigén szabályozott mennyiségben történő beviteléhez biológiai szennyvíztisztító berendezés eleveniszapos reaktorába, valamint segédreaktor eleveniszapos szennyvízminta relatív oxigénkoncentráció-változásának a meghatározására, különösen az eljárás foganatosításához
189.376 reakledérből veti új minta kerül a 3 edénybe, és újabb in'rési eiklusveszi a kezdetét. A 2. ábrán látható 24 oxigénmérő egység a következőképpen működik: Amint korábban az t. ábrával kapcsolatban már említettük, a 20 időmérő akkor indul, amikor a 7 mamiim tszb'attyű levegőztető üzeme az előre meghatározott 80/bos relatív oxigénkoncentráció elérésekor Seal!. Ezután a mikroorganizmusok lebontási tevékenysége eredményeként a vízben oldott oxigén koncentrációja fokozatosan csökken, amit a 4 oxigénmérő cella érzékel. A 16 jelátalakítón és 18 tápegységen keresztül a 21 regisztráló az oxigénkoncentráció-csökkenés értékét elektromos jelekként regisztrálja. Amikor a relatív oxigénkoncentrációérték bizonyos idő, pl. mintegy 30 perc elteltével eléri a fent említett, előre megválasztott 20'%>os alsó határértéket, - amit természetesen ugyancsak regisztrál a 21 regisztráló — a lOhatárérték-kapcsoIóleállítja a 20 időmérőt, és egyben — a 22 kapcsolóegységen keresztül - elindítja * a 7 mammutszivattyút, (a 18 mágnesszclep részére nyitó parancsot ad), amivel új mérési ciklus veszi a kezdetét, vagyis az elhasznált minta a 14 ürítőcsövön át távozik, a 3 edénybe pedig a 6 csövön keresztül újabb minta nyomul be. (A folyadékcsere pl. kb. 1 percet vesz igénybe.) Ezt a min lát a 7 mammu tszivattyú működtetésével fellevegőztetjük (lásd az 1. ábrán a szaggatott vonalakkal jelölt c nyilakat, amelyek a folyadék-levegő elegy recirkulációs pályáját reprezentálják). A fellevegőztetést addig végezzük, amíg a közeg relatív oxigérikoncentrációja a 19 határérték-kapcsolón beállított előre megválasztott 80%-os értéket el nem éri. .Ekkor, a 19 határérték-kapcsoló a 7 mammutszivattyút leállítja, ugyanakkor indítja a 20 időmérőt Ettől kezdve a fent leírt folyamatok ismétlődnek; A mérés egész időtartama alatt a 12 mágnesszelep nyitva van, így a 3 edényben levő folyadékot az 5 keverőlapát állandó mozgásban, és ezáltal a folyadékban levő eleveniszapot lebegésben tartja. így megakadályozható az iszap kiiilepedése a 3 edényben. A relatív oxigénkoncentráció felső -(80%-os)^ határértékéről az alsó (207fros) határtékre csökkenése alatt eltelt idővel aiányos villamos jel a szennyvíz oxigén szükségletének értékét fejezi ki. A 6. ábiáról - amely a regisztrálón megjelenő diagram - az olvashatóié, hogy az eleveniszapos reaktorban a 2. esetben annak az oxigénmennyiségnek mintegy a kétszeresét kell bevinni, amely az 1. esetben szükséges. Az 1. és 2. esetek közötti különbség pl. a telepre érkező szennyvíz összetételének vagy/és hőmérsékletének, vagy más áiiapotjellemzőinek az eltéréséből adódhat. Az oxigénszükséglet találmány szerinti meghatározásának az elvi folyamatábráját egyébként a 3. ábra tartalmazza, amelyen a fent részletezett műveletek jól nyomonkövetkehetők. A találmányt a továbbiakban egy konkrét példa kapcsán ismertetjük. Egy 100 ni3-£S reaktorterű eleveniszapos levegőztető medencében történik a szennyvíztisztítás a következő konkrét paraméterek mellett: nyomás: 760 ton hőméiséklet: 17 °C a maximális (féltételezett)oldott oxigénkoncentráció: 10 mg/dm3 felső kapcsolári érték (relatív O2 koncentráció) 80% alsó kapcsolási érték (relatív 02 koncentráció): 20% az időmérő által mért érték: 20perc A szükséges betáplálandó oxigénmennyiséget a fenti adatokból az automatika ».ámítja tó. A 60%-os relatív oxigénkoncentráció-csökkenés 6 mg/dm3 abszolút oxigén-mennyiségnek felel meg. Óránként (a 20 perces időtartamból következően) ennek háromszorosa, tehát 18 mg/dm3 a fogyás, azaz, a reaktortében levő szennyvíz minden dm3-ban egy óra alatt a mikroorganizmusok 18 mg oxigént használnak el. Ezt a teljes, 100 m3-as medencetérfogatra átszámítva azt az eredményt kapjuk, hogy összesen 1800 g oxigén fogy el, egy óra alatt ennyi oxigént kell tehát oldatba vinni. Mivel az oxigénnek csak viszonylag kis - számítható - része oldódik a szennyvízben, a fent meghatározott oxigén-mennyiségnél lényegesen nagyobb mennyiségű levegőt kell a reaktortérbe juttatni; a közegbe bevitt levegő menny iségből a közegbe beoldódott oxigénmennyiséget a 7. ábrán látható görbe szemlélteti. A 4. ábrán látható elrendezés a találmány szerinti eljárás alkalmazását felületi levegőztetéses technológia esetén teszi lehetővé. Ismeretes, hogy a levegőztető rotorok által a szennyvízbe juttatott oldott oxigénmennyisége - adott bemerülésnél - a rotor fordulatszámától lineárisan függ. Ebből következik, hogy a 4. ábra szerinti 25 levegőztető medencébe merülő 26 rotor 26a hajtómotorja fordulatszámának a szabályozásával változtatható a 15 reaktortérbe bevitt levegő, következésképpen az oxigén mennyisége. E művelet automatikusan történik: az 1 segédreaktor segítségével megfut tározóit oxigénkoncentráció-értéket a 27 oxigénkoncentráció-távadó a 2. ábrával kapcsolatban már részletesen ismertetett 24 oxigéninérő egységbe továbbítja, ahonnan a 15 reaktortérben levő szennyvíz oxigénszükségletével arányos elektromos jel (1. pl. a 6. ábrát) érkezik a 28 fordulatszám-szabályozóhoz, amely utóbbi ennek megfelelően vezérli — növeli, csökkenti, vagy változatlanul hagyja - a 26a motor fordulatszámát, azaz a 26 rotor forgási sebességét. így a 26 rotor hajtására felhasznált energia a 25 levegőztető medencébe mindenkor beérkező szennyvíz tisztítási (lebontást) igényének megfelelőm fog alakulni. Az 5. ábra szerinti rendszerben a 34 levegőbetápláló egységet a 35 vezetéken át sűrített levegővel ellátható 36 turbófúvóka fordulatszámát szabályozzuk a találmány szerinti eljárás felhasználásával. Ismeretes ugyanis, hogy a légbefúvásos rendszerű oxigénbevitelnél a bevitt oldott oxigén mennyisége a befúvatott levegő mennyiségétől lineárisan függ. A térfogatszorításos elven működő levegőbetápláló gépeknél (pl. Roots-fúvó) a befúvatott levegő mennyisége binárisan függ a gép fordulatszámától, amint ez a 8. ábrán látható. Ebből következik, hogy amennyiben az 5. ábrán látható 36 turbófúvó 37 hajtómotor jának a fordulatszámát a 15 reaktortérbe érkező szennyvíz oxigénszükségletével arányos villamos jellel szabályozzuk,^ pl. változtatjuk, a 34 levegőbetápáló egységen át a szennyvízbe kerülő levegő, és az innak előállítására, illetve bevitelére felhasznált energia a 25 levegőztető medencébe mindenkor beérkező szennyvíztisztítási (lebontási) igényének megélőén fog alakulni. A villamos jel ebben az esetben is az 1 segédreaktor által szolgáltatott oxigénigényértéknek a 24 oxigénmérő egységben bekövetkező transzformálásával jön létre, és a 37 motor járását a 28 fordulatszabályozó c villamos jelnek megfelöen 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 6
