198157. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés a vízénél kisebb és nagyobb sűrűségű anyagot tartalmazó folyadék, különösen olajos és/vagy zsíros és homokos szennyvíz tisztítására, valamint betét-tag ilyen berendezéshez
1 198 157 2 A találmány a vízénél kisebb sűrűségű anyagú(ka)t tartalmazó folyadék, különösen olajat és/vagy zsírt és homokot tartalmazó szennyvíz tisztítására szolgáló eljárásra és berendezésre, valamint ilyen berendezésekhez alkalmazható betét-tagra vonatkozik. A környezetszennyezési problémák rohamos növekedésével világszerte egyre nagyobb a különféle szennyvíztisztítási technológiák és berendezések fejlesztésének a jelentősége. Egyre gyakrabban jelentkezik igény a tisztított víz újrafelhasználására (visszaforgatására) is, ami természetesen igen nagy hatékonyságú tisztítási műveletet feltételez. A szennyvizek nagy részénél az eltávolítandó szennyező komponensek alapvetően két csoportba sorolhatók: a vízénél kisebb, valamint a vízénél nagyobb sűrűségű szennyezőkre. Számos, a sűrűség-különbség kihasználásán alapuló szennyvíztisztítási megoldás (olaj-, benzin- és zsírfogó) Ismeretes, ezek azonban általában nem alkalmasak olyan mértékű fázis-szétválasztásra, hogy a tisztított víz közcsatornába vezethető, vagy visszaforgatható legyen. Ilyen jellegű berendezés ismerhető meg például a 169 472. számú magyar szabadalmi leírásból, amely szerint a felszínre felúsztatott komponensek — az úszadék — lefölözését levegőáramoltatással segítik elő, a vízfázisban maradt zsirt, olajat és hasonló anyagokat, finom szilárd maradványokat hidrofób periit bekeverésével, majd kiszűrésével távolítsák el. Ezzel a módszerrel sem lehet azonban maradéktalanul kielégíteni a jogszabályi és szabvány előírásokat, amellett a keverési és szűrési intézkedéseknek nagy az energiaigénye, és a veszendőbe menő perlitmennyiség sincs kellően kihasználva. Ismeretesek olyan megoldások is, amelyeknél az elválasztás hatékonyságát az áramoltatott szennyvíz útjában elhelyezett, a kezelőmedencébe telepített betétekkel igyekeznek növelni. Ilyen berendezés ismerhető meg a 183 927. számú magyar szabadalmi leírásból. E berendezés szeparációs terében az áramlás irányában lejtősen elhelyezett lamellás betét van, amely összeköti a szeparációs teret egy iszapgyűjtőtérrel. A lamellás betétet körszelvényű csatornákból álló blokk alkotja. Hátrányos jelenség e megoldásnál, hogy ha a szennyvízben a vízénél kisebb és nagyobb sűrűségű anyagok egyidejűleg vannak jelen, a szennyvíz áramlása — az áramlási iránytól függően — vagy az ülepedésre hajlamos komponensek (például homokszemcsék), vagy a felúszásra hajlamos komponensek (például olaj, zsír) kiválását nehezíti, így az elválasztás hatásosságát rontja. Az egyik komponens ugyanis egyen-, a másik pedig ellenáramban mozog a tisztítandó közeghez viszonyítva, így az egyik komponens elválasztásának a hatékonyságát növelve a másik komponens elválasztási hatékonyságát egyidejűleg rontják. Ennek következtében a 183 927. számú magyar szabadalmi leírás szerinti berendezés — valamint a hasonló jellegű berendezések — alacsony fajlagos átbocsátóképességgel és nagy tartózkodási idővel dolgozik, illetve dolgoznak. További problémát jelent, hogy a sűrűségkülönbség révén el nem távolítható anyagok kiküszöbölésére a szennyvízből a rendszer nem képes. A lebegőanyagra adszorbeálódott olaj vagy zsír egy fázist alkot, amelynek az eredő sűrűsége olyan, hogy sem kiülepedni, sem felúszni nem képes, és a tisztított víz minőségi paramétereit rontja. A 178 735. számú magyar szabadalmi leírás tárgyát képező berendezésben több fokozatú mechanikai szűréssel és vegyszer-beadagolással tisztítanak nyersvizet vagy szennyvizet. E berendezésnek, illetve a berendezésben megvalósított technológiának nagy a vegyszerigénye, jelentős munka-, költség- és időráfordítás szükséges a szűrő regenerálásához és a regenerátum kezeléséhez. A találmány feladata, hogy olyan berendezést és töltetet szolgáltasson a vízénél kisebb sűrűségű anyago(ka)t tartalmazó folyadékok, főként, olajés/vagy zsirtulmú szennyvizek kezeléséhez, amelynek segítségével a fázisszétválasztás hatékonysága a jelenleg ismert hasonló célú megoldásokhoz viszonyítva egyszerű eszközökkel jelentősen növelhető. A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy amennyiben a tisztítandó folyadéktömcgben olyan áramlási képet tudunk kialakítani, amelynek megfelelően a vízénél kisebb sűrűségű komponensek a folyadektömeg fő áramlási irányához képest lényegében keresztirányban — felfelé — tudnak haladni anélkül, hogy ez a vízénél nagyobb sűrűségű komponensek kiválását gátolná, igen nagy mértékben növelhető a fázisszétválasztás hatékonysága. További felismerésünk, hogy ilyen áramlási kép azáltal biztosítható, ha az áramlásterelő betétek lemezeinek a síkjai a vízszintessel szöget zárnak be, alkotóik azonban vízszintesek, és a tisztítandó folyadék fő áramlásiránya (eredő áramlásirány) is vízszintes. Végül felismertük, hogy ilyen áramlási viszonyok biztosítása révén olyan mértékben meg lehet tisztítani a szennyvizet, hogy annak olaj- és/vagy zsírtartalma minimális marad, és a maradék már megfelelő perlites kezeléssel is hatékonyan, racionálisan eltávolítható. E felismerések alapján a kitűzött feladatot a találmány értelmében olyan eljárás segítségével oldottuk meg, amelynek során a folyadékot terelőfclületek által határolt réseken vezetjük keresztül, mi által a vízénél kisebb sűrűségű anyago(ka)t felúszásra, a vízénél nagyobb sűrűségű anyago(ka)t pedig ülepedésre kényszerítjük, és amely eljárásra az jellemző, hogy a folyadékot az elméleti eredő áramlásirányt tekintve, vízszintes vagy lényegében vízszintes áramban vezetjük az ezzel az áramlásiránnyal párhuzamos, de a vízszintessel hegyesszöget bezáró határolófelületek között húzódó résekhez, és ugyanebben az áramban, iránytörés nélkül vezetjük keresztül a réseken, és — adott esetben — az ily módon fázisszétválasztással tisztított folyadékot hidrofób periit által alkotott szfírőtölletcn keresztülvezetve tovább tisztítjuk. A folyadékot akár atmoszférikusán, akár kényszeráramlásban átvezethetjük a szűrőtölteten. Előnyös, ha a szűró'közeget a kimerülését megelőzően — célszerűen ismételten — átkeverjük (bolygatjuk). A találmány szerinti berendezésnek a tisztítandó folyadék betáplálására szolgáló belépőnyílással és a tisztított folyadék kibocsátására szolgáló kilépőnyílással rendelkező, egymástól távközzcl elrendezett lemezek által alkotott lemezköteget tartalmazó medencéje van, amely a felúszó anyag eltávolítására szolgáló eszközzel, célszerűen vályúval van ellátva, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
