200307. lajstromszámú szabadalom • Műanyag töltetelem biológiai csepegtetőtestek rendezetlen töltetéhez
HU 200307 B 1 A találmány tárgya műanyag töltetelem biológiai csepegtetőtestek rendezetlen töltetéhez, amely gömb alakú, közepén átömlő nyílás van és lamellákat tartalmaz. A biológiai szennyvíztisztítás évek óta elterjedt módja a csepegtetőtestes eljárás. Ennél az eljárásnál a szennyvizet egy lehetőleg minél nagyobb fajalagos felületű töltettel ellátott torony tetején szétpermetezett formában bevezetik. A töltet nagy felületén a szennyvíz film formájában lecsorog és a torony töltőanyagán kialakult baktérium telep (ún. biológiai hártya) mikroorganizmusai a szennyvízben levő szervesanyagot élettevékenységükhöz felhasználják. A megtisztított szennyvizet a torony alján elvezetik. A csepegtetőtestek töltőanyaga lényeges hatásai van a szennyvíztisztítás működésére, mivel a tisztítást a töltőtest felületét bevonó biológiai hártya biztosítja. Számos előnyük miatt széles kikben alkalmaznak biológiai csepegtetőtestek tölteteként műanyagból (általában vákuumformázott lapokból ragasztással) készített tömbszerű (modulszerű) kialakítású betéteket gos felületűek, rendezett módon helyezik el a cspegtetőtestekben. ' A rendezetten elhelyezett tömbszerű betétek elősegítik magas szerves anyag tartalmú szennyvizek nagy sebességű előtisztítását, nem tömődnek el, érzéketlenek a lökésszerű terhelésekre, azonban nem alkalmasak a szennyvizek teljes tisztítására, mert túl kicsi bennük a szennyvíz tartózkodási ideje és fajlagos felületük sem elegendően nagy ehhez a feladathoz. A rendezett töltetű csepegtetőtestek után ezért egy víztisztítási lépcsőt pl. eleveniszapos tisztítást kellett alkalmazni a megfelelő szabványokban előírt élővizekbe engedhető tisztított szennyvíz vízminőségi paramétereinek eléréséhez. Ezért vált szükségessé olyan megfelelő műanyag betét létrehozása, amely lehetővé teszi az eleveniszapos eljáráshoz képest kisebb beruházás- és energiaigényű csepegtetőtestes szennyvíztisztítás alkalmazását oly módon, hogy a tisztított szennyvíz megfeleljen a szabványokban előírt vízminőségi paramétereknek. Az ilyen célra készített műanyag betét legalább 250 m2/m3 fajlagos felületű kell legyen és biztosítania kell a szennyvíz elegendően hosszú tartózkodási idejét a csepegtetőtestben ahhoz, hogy a rajta megtelepedett mikroorganizmusok a szennyvízben lévő szerves anyag kívánt hatékonyságú lebontását elvégezhessék. További követelmény a töltettel szemben a megfelelő mechanikai szilárdság, ami lehetővé teszi magas csepegtetőtestek építését közbenső megtámasztás nélkül oly módon, hogy a töltet legalsó rétege károsodás és deformáció nélkül elbírja a felette elhelyezkedő műanyag töltet, az azon kialakult biológiai hártya és a lecsorgó szennyvíz együttes súlyát Mindemellett a töltet célszerűen könnyű, anyagtakarékos kell legyen. Fontos szempont még, hgoy az alkalmazott műanyag megfelelő vegyi és korrozív hatásoknak ellenálljon, ugyanakkor viszonylag egyszerűen feldolgozható legyen. 2 Számos műanyagtöltet ismeretes, amelyek azonban a fent felsorolt követelményeknek csak részben felelnek meg. Ezek közül a legjobban elterjedt a 171 178 sz. magyar szabadalom szerinti töltőközeg, amely nyitott végű üreges, hengeres, főtengelyükre harántirányú bordákkal ellátott műanyag sknaekbői áll. Ez a töltet viszonylag magas fajlagos felülettel és jó mechanikai szilárdsággal rendelkezik, mégis több hátránya van. A hengeres töltet elemek anizotróp mechanikai tulajdonságokkal rendelkeznek, a hengerek tengelyükre merőleges irányban mechanikai szempontból lényegesen gyengébbek, mint tengelyirányban és ezt csak részben ellensúlyozzák a keresztirányban elhelyezett bordák. A csepegtetőtestet viszont statikai szempontból is a töltet gyenge pontjaira kell tervezni Másrészt tisztítástechnológiai szempontból a rendezetlenül elhelyezett töltetből a vízszintesen elhelyezkedő hengerek belső felületén a lecsorgó szennyvíz nem tud filmet képezni, így a töltet ezen területei nem vesznek részt a szennyvíztisztításban, holttereknek minősíthetők. Ezen túlmenően még azok a hengerek sem vesznek részt teljes belső feületükkel a szennyvíztisztításban, amelyek tengelye a vízszintessel bizonyos kis szöget zár be. Ezeknél ugyanis a hengerek belsejében lefelé csörgő víz a hengerek aljába gyűlik össze, anélkül hogy azok belső felületének felső részét nedvesítené. További hátránya ennek a megoldásnak az, hogy bár a hengereken szilárdsági okokból kialakított bórák elvileg a töltet fajlagos felületét is növelik, üzemi körülmények között a hengereken kialakult biológiai hártya a bordákat kitölti, azokról nehezen szakad le, így végülis a töltet folyamatos üzemeltetése során kialakult dinamikus egyensúly állapotában a szennyvíztisztításban valóban résztvevő aktív fajlagos felület alig haladja meg a sima bordázatlan hengerek által meghatározott értéket. A fentiekhez hasonló töltet kialakítási megoldást ismertet a 2 558 986 sz. NSZK-beli szabadalom. Ezt a töltetet koncentrikus falból álló hengerek alkotják, a hengerek palástjait azokra merőleges lamellák kötik össze. Ezek a töltet elemek is, konstrukciójuknál fogva az előzőekben ismertetett magyar szabadalom szerinti betét hátrányaival rendelkeznek, vagyis anizotróp mechanikai tulajdonságúak (a henger tengelyére merőleges irányú terhelésnek kevésbé képesek ellenállni mint a tengelyirányú terheléseknek), másrészt ahhoz közeli elhelyezkedésű csődarabok belső felületét vagy annak nagyobb részét a szennyvíz nem nedvesíti, így ez a felület a szennyvíztisztításban nem vehet részt A1 275 116 sz. Egyesült királyság-beli szabadalom szintén egy hengeres formájú töltet darabot ismertet amelynek palástja perforációkat tartalmaz, a henger belsejében pedig merevítő lamellák helyezkednek el Ez a megoldás a perforációk alkalmazásával lehetővé teszi a tölteten lefolyó szennyvíz keveredését, ezzel a töltet teljes felületének nedvesítését bár a perforációk a fajlagos felület bizonyos mértékű csökkenését is eredményezik. Mechanikai szempontból a töltet rendelkezik a hengeres fama a korábbiakban már említett hátrá-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
