194128. lajstromszámú szabadalom • Nagyterhelésű műanyag töltőtest, elsősorban biológiai csepegtetőtesthez
2 1 A találmány tárgya nagyterhelésű műanyag töltőtest, elsősorban biológiai csepegtetőtestekhez, egymáshoz illesztett, szabályosan; ismétlődő domború, illetve homorú profilokkal ellátott lapokból, ahol a szomszédos lapok között a függőlegestől eltérő tengelyű, hullámosított oldalfalú csatornák vannak kialakítva. Ismeretes, hogy a vízminőség a víz fizikai, kémiai é* biológiai tulajdonságainak összessége. A víz minőségének megőrzése, a szennyvizek megfelelő tisztítása az utóbbi években az ipar, és a környezetvédelem egyik központi problémájává vált. A víz, illetve szennyvíz tisztítás különböző technológiai fizikai, kémiai ill. biológiai eljárásokat tartalmaznak. A biológiai eljárások egyik változatánál alkalmazzák az ún. biológiai csepegtető testeket, amelyek többnyire több fokozatú szennyvíz tisztítási technológiák előtisztító fokozatát alkotják. Alkalmazásukkal az eleveniszapos biológiai tisztítási technológiajobb hatásfokkal végezhető. A biológiai csepegtető testek töltetét különböző anyagok alkothatják, a fejlődés eredményeképpen manapság csaxnem kizárólag műanyag töltőtesteket alkalmaznak. A töltőtestek egymásra helyezve, toronnyá összeépítve alkotják a csepegtetőtesteket, és a torony tetején szennyvíz elosztó berendezés van. A biológiai csepegte tő testek működésének lénye!;e, hogy a szennyvíz szakaszosan, vagy folyamatosan efolyik a töltőtesetek felületén kialakuló biológiai hártyán. Ezáltal végbemegy a szennyezőanyag koagulációja, és abszorpciója, amelynek során a biológiai hártyát alkotó mikroorganizmus kultúra a szennyvíz oldott anyagát kioldja, és energia nyerésre, valamint sejt szintézisre használja fel. A túlszaporodott biológiai hártya részek leszakadozva ülepítőben gyűlnek össze, vagy a mikroorganizmusok sejten kívüli enzimaktivitása révén bomlanak le olyan anyaggá, amely átdiffundál a sejtfalon, és így vesz részt az anyagcsere folyamatban. A biokémiai oxidációhoz szükséges oxigén a töltőanyagon áthaladó levegőáramból pótlódik. A csepegtetőtestben lefelé haladva a szennyvíz BOIs értéke exponenciálisan csökken. A biológiai csepegtetőtestekben alkalmazott töltőtestek tehát számos követelményt kell kielégítsenek: A töltőtesteknek lehetőleg minél nagyobb kell legyen a biológiai hártya által benőhető felülete, térfogat egységre vonatkoztatva. Ugyanakkor a töltőtestben nagy kell legyen a házag térfogat is, hogy elegendő szabad keresztmetszet álljon rendelkezésre, a szennyvíz film-szerű lefolyására, és a megfelelő oxigén ellátás is biztosítva legyen. Emellett a töltőtesteknek nem csupán a vegyi, biológiai és fizikai hatásokkal szemben kell ellenállóknak lenniük, hanem megfelelő statikai tartással is rendelkezniük. kell, hogy a biológiai hártya, a víz és az egymásra helyezett töltőtestek súlyát is elviseljék. A fentieken kívül nyilvánvaló követelmény, hogy a töltőtestek könnyen, egyszerűen és gyorsan legyenek gyárthatók, beépítésük, üzemeltetésük és karbantartásuk ugyancsak gyors és egyszerű legyen A fenti törekvések jegyében született számos ismert megoldás. Ezek közül az egyik legismertebb változatot írják le az 1 065 612 és az 1 080 991 sz. angol szabadalmak. Az ezekben bemutatott elemek műanyag lapok, amelyek egyenes, vagy ívelt alkotójuk, harmonika-szérűén hullámosított felületek. Ezeket általában sík lapokkal váltakozva helyezik el oly módon, hogy az elemek egymással szembe fordítva vannak elrendezve. A konstrukció alapvető hátránya, hogy a mechanikai szilárdságot növelő sfldapok alkalmazása következtében a fajlagos felület viszonylag kicsi, 85 m,/mí ami viszonylag gyenge hatásfokot eredményez. Olyan megoldást is alkalmaznak, amelynél a töltőtestek sávokban hullámosított lemezekből állnak, ahol a lemezek alul és felül háló szerűen kialakított merevítő elemekkel vannak ellátva. Ennél a megoldásnál nincs zárt csatornarendszer, és bár fajlagos felülete a korábban említett megoldásokénál nagyobb, a töltőtestek mechanikus terhelhetősége kicsi. Az 1 299 665 sz. NSZK szabadalom olyan érintkeztető testet ír le, amely ugyancsak harmonika szerűen hajtogatott lapokból áll. A szomszédos lapok hullámai egymást keresztezik, és a lapok nedvszívó anyagból vannak kialakítva. Az elemek fajlagos felülete vizsonylag kicsi mechanikai szilárdságuk is csekély, biológiai csöpögtetötestekben történő alkalmazásra nem megfelelők. Olyan megoldás is ismert, (lásd: 58 104 sz. NDK szabadalom) amely trapéz alakú hullámokat tartalmazó lapokból áll. A hullámosított lapok között sík lapok vannak elhelyezve, és a hullámosított lapokon hosszúkás hasítékok vannak kialakítva. Fajlagos felületük és mechanikai szilárdságuk csekély, alkalmazási területük elsősorban a folyadék — gáz érintkeztetés. A korábban ismertetett megoldásokhoz képest komoly előrelépést jelentett a 172 169 sz. mabyar szabadalomban leírt műanyag töltőtest. Ez egymástól elválasztott, hullámosítoi t falazatú átmenő csatornákkal van ellátva, ahol a töltőtest legalább egy részének bármely vízszintes metszetében a csatornák szabályos hatszög keresztmetszetűek. A csatornák függőleges síkban fekvő hossztengelyei legalább részben egymást követő ellentétes irányú szakaszokból állnak, és előnyösen egy-egy csatorna, két-két szomszédos oldallapjai a hossztengelyre keresztirányú hullámosításokkal van ellátva. Ez a kialakítás lehetővé teszi a fajlagos felület 135 m2 lm3 értékre történő növelését, és igen jó eredményeket biztosít. A konstrukciónak azonban két alapvető hátránya van. Az egyik, hogy a töltetet alkotó lapok ragasztással vannede töltő testté összeállítva. A ragasztás viszont költséges, mivel hozag anyagot, és további segédeszközöké': igényel, a ragasztást technológia pedig balesetveszélyes, mint, hogy az alkalmazott oldószerek mérgező hatásúak, és fokozott tűz- és robbanás veszélyesek. További hátrány, hogy a csatornák hosszténgelyei a függőlegessel viszonylag nagy szöget (30-50°) zárnak be. így az üzemelés során a gravitáció hatására a szennyvíz a csatornák alsó részén folyik végig. Ez — főleg nagyobb felületi terhelések esetén — azt jelenti, hogy a szennyvíz tisztításában csak a töltőanyag egy része vesz intenzíven részt. Nagyobb felületi terhelésénél az intenzív szennyvíz tisztításban részt vevő felület az összfelület 50%-ára is lecsökkenhet. Ezért az ilyen töltőtestek üzemelése a terhelés változásával szemben csak viszonylag szűk. tartomány ban rugalmas. A biológiai csepegte tőtestek leggondosabb üzemeltetése mellett is gyakran előfordul, hogy a töltőtestek eldugulnak, eltócsá sódnak, vagy egyéb meghibásodás következtében kényeinek karbantartását, javítást. A töltőtesteket alkotó lapok ragasztással történő egyesítése ilyen szempontból is hátrányos, mert az 194.128 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
