HU208644B - Method and apparatus for removing sludge from settling pool or sedimentation basin - Google Patents

Description

A találmány víz- és/vagy szennyvíztisztításában alkalmazott derítőkben vagy ülepítőkben kiválasztott és leülepedett iszapnak a műtárgyból (medencéből) történő hidraulikus eltávolítására szolgáló eljárásra és berendezésre vonatkozik.

Ismeretes, hogy a fent említett derítőkben és ülepítőkben a kiülepedett anyag a közel vízszintes - rendszerint egy zsomp felé csekély lejtéssel kialakított fenéken rakódik le. Az iszap eltávolítása a műtárgyból a jelenleg ismert megoldásoknál többnyire mechanikus, kotrólapátos szerkezet segítségével történik. Az ismert iszapeltávolító berendezések súlyos hátránya, hogy a víz alatti kotrószerkezet gyakran meghibásodik, ezért a berendezést a technológiai műveletből hoszszabb-rövidebb időszakokra ki kell kapcsolni. Ezt a problémát gyakran tartalék-berendezés beiktatásával igyekeznek kiküszöbölni, ami viszont jelentős többletköltséget igényel.

A 181562 számú magyar szabadalmi leírásból olyan, kör alaprajzú derítőkben alkalmazható megoldás ismerhető meg, amelynél az iszapkotrót központi hajtással látják el annak érdekében, hogy kiküszöböljék a víz alatti fogaskerekeket és csapágyazásokat, és ily módon csökkentsék a meghibásodási lehetőségeket. Problémák azonban ezzel a megoldással kapcsolatban is jelentkeznek, nevezetesen a kotrószerkezetet hajtó, nagy átmérőjű, különleges darucsapágy rendkívül drága; a kotrólapátokat a derítőtér közepén elhelyezkedő, ún. flokkulátor-szívócsőre erősítik fel, amelyet egy hajtóművel forgatnak; ez azonban bizonytalanná és nehézkessé teszi a nyersvízbevezetést. A nyersvizet ugyanis ebbe a forgó szívócsőbe kell bevezetni úgy, hogy a tömítetlenségek ne idézzenek elő hamis áramlásokat.

Iszapeltávolításra ülepítőmedencéből hidraulikus módszer is ismert. Eszerint gyűrű alakú csőrendszert építenek be a medencébe, és ezen át juttatják a lemosóvizet az iszaphoz, és azt az iszapgyűjtő térbe (zsompba) mossák. Az iszapeltávolításhoz szükséges vizet külön e célra alkalmazott szivattyú segítségével nyomják a gyűrű alakú csőrendszerbe. Emellett az ún. flokkulátor szivattyút kiiktatták a rendszerből, és helyette - Mammuth-szivattyú segítségével - levegőbevezetést alkalmaztak. A levegő-bekeverés azonban a pelyhek felúszásához (flotálódásához) vezet, és ezáltal zavarja az ülepedést. További hátrányt jelent, hogy az elosztócső az iszapot a perforáció közelében foltszerűen sodorja a zsomp felé; az el nem távolított iszap berothadhat, ami ivóvíztisztító műtárgyak esetében nem engedhető meg.

A 2920978 számú NSZK szabadalmi leírásból olyan anaerob szennyvíztisztító berendezés ismerhető meg, amelynek a kúpos oldalfala körbenfutó réssel meg van szakítva. Ezen a résen át a reakciótérből víz-iszap keverék áramolhat az utóülepítő kazettákba.

A találmány feladata, hogy szennyvíz- és ivóvíztisztításban használatos derítőkből és ülepítőkből az iszap eltávolítására a jelenleg ismerteknél olcsóbb, hatékonyabb és üzembiztosabb megoldást szolgáltasson.

A találmány azon a felismerésen alapul, hogyha az iszapot olyan felületen ülepítjük le, amelyet egymást zsalugáter-szerűen átlapoló, egymáshoz képest résekkel elhelyezkedő lemezek alkotnak, az iszap az e réseken kiáramoltatott vízzel egyszerűen és hatásosan lemosható. A találmány alapja továbbá az a felismerés, hogy az iszapeltávolítás rendkívül gazdaságosan hajtható végre abban az esetben, ha e művelethez a kezelendő nyersvíz, illetve szennyvíz energiáját, vagy a flokkulációt előidéző flokkulátor által keringetett víz energiáját használjuk fel.

A fenti felismerések alapján a kitűzött feladatot a találmány értelmében olyan eljárás segítségével oldottuk meg, amelynek során a kiülepedett iszapot folyadékáramoltatással iszapgyűjtő helyre, különösen iszapzsomp felé sodortatjuk, és amely eljárásra az jellemző, hogy az iszapot zsalugáter-szerűen a medencefenék felett távközzel elhelyezett lemezek által alkotott felületre ülepítjük le, és a leülepített iszapot az e lemezek közötti - előnyösen egymással párhuzamos - réseken kiáramoltatott folyadékkal sodortatjuk a gyűjtőhely, különösen zsomp felé. Az eljárás egy előnyös foganatosítási módja szerint a réseken ülepítendő nyers folyadékot vagy/és a medencéből elvett - adott esetben részlegesen tisztított - folyadékot áramoltatunk ki.

A találmány szerinti berendezés olyan medencébe kerül beépítésre, amelynek iszapgyűjtő helye, előnyösen zsomp felé lejtéssel kialakított fenéklemeze van. E berendezésnek az a lényege, hogy a fenéklemez felett távközzel egymáshoz viszonyítva zsalugáter-szerűen elrendezett lemezek vannak rögzítve, amelyek közül az iszapgyűjtő helytől legtávolabb eső lemez külső pereme a medence-felülethez vízzáróan, vagy lényegében vízzáróan van rögzítve; és a lemezek alatti térbe folyadék betáplálására szolgáló - előnyösen több - mosóvezeték torkollik.

E berendezés egy előnyös kiviteli alakjára az jellemző, hogy az iszapgyűjtő helytől legtávolabb eső lemez külső pereme lefelé vissza van hajtva, a lemezek alatti tér felé néző nyílással rendelkező csatornát tartalmaz, és vízelosztó elemként funkcionál, amelybe az egy vagy több mosóvezeték torkollik. Egy másik előnyös találmányi ismérvnek megfelelően a mosóvezeték(ek) a medence függőleges centrális csövének flotációs szivattyút tartalmazó tér-részével, vagy a tisztítandó (ülepítendő) folyadékot bevezető betápláló vezetékkel állnak kapcsolatban.

A találmányt a továbbiakban a csatolt rajzok alapján ismertetjük részletesen, amelyek a berendezés előnyös kiviteli példáit tartalmazzák. A rajzokon az 1. ábrán olyan, a találmány szerinti berendezéssel ellátott derítő látható vázlatos függőleges metszetben, amely flokkulátor-szivattyúval van ellátva;

a 2. ábrán olyan, a találmány szerinti berendezéssel rendelkező derítőt tüntettünk fel vázlatos függőleges metszetben, amelynek nincs flokkulátor-szivattyúja;

a 3. ábrán olyan, a találmány szerinti berendezést tartalmazó derítőt ábrázoltunk vázlatos függőleges metszetben, amelynek van ugyan flokkulátor szivattyúja, az iszapeltávolításhoz szükséges vizet szolgáltató vezeték azonban a nyersvízvezetékre van kapcsolva.

HU 208 644 Β

Az 1. ábra szerinti derítő egészében (1) hivatkozási számmal jelölt medencéjének befelé lejtő kúpos vasbeton oldalfalát (2), fenéklemezét pedig, amely az (5) zsomp felé az (a) nyíl irányában kis lejtéssel van kialakítva, (3) hivatkozási számmal jelöltük. Az (5) zsompból a szaggatott vonallal jelölt (12) iszapvezeték torkollik ki. A (2) medencében - önmagában ismert módon - kifelé lejtő kúpos (4) terelőfal van beépítve, amelyet alul ferde (17) bordák támasztanak meg. A (4) terelőfalon belül, a műtárgy (X) függőleges geometriai középtengelyében húzódó, függőleges (7) centrális cső helyezkedik el, amelynek az alsó vége az (5) zsomp felett, annak közelében van. A (7) centrális cső felső végében változtatható keresztmetszetű (18) nyílás van. A (7) centrális cső felső pereme valamivel a (2) medence (vj) vízszintje felett van, az e csőből a (b) nyílnak megfelelően kilépő vízfelszínt (v₂) hivatkozási betűvel jelöltük. A nyers, ülepítendő folyadék bejuttatására a (7) centrális csőbe torkolló (13) vezeték szolgál [(c) nyíl], a tisztított víz elvezetéséhez pedig a (14) gyűjtőelvezető vályúk vannak előirányozva; a tisztított víz a (g) nyilaknak megfelelően ezeken át távozik a rendszerből. A (7) centrális cső felső vége tartományában (6) flokkulátor-szivattyú van, amely a (8) hajtóművel áll működési kapcsolatban. A (2) medence felett húzódó kezelőhidat (9) hivatkozási számmal jelöltük. (A létesítmény működése, ülepítési mechanizmusa önmagában ismert, így annak magyarázatától itt eltekintünk.)

A találmány értelmében a (3) fenéklemez belső felülete felett távközzel egymáshoz képest zsalugáterszerű elrendezésben, a (3) fenéklemez (a) nyíllal jelölt lejtését követve (10) lemezek vannak a (3) fenéklemezhez rögzítve, amelyek egymást kissé átfedik, és az egymás felett, illetve alatt elhelyezkedő lemezrészek között (15) rések vannak, amelyek felülről lefelé orientáltak. Az (5) zsomptól legtávolabb levő lemez (11) vízelosztó elemként van kiképezve, amely a (3) fenéklemezhez és a (2) oldalfal közötti íves átmeneti (19) falrészhez vízzáróan van csatlakoztatva úgy, hogy e (11) vízelosztó elem külső pereme lefelé vissza van hajlítva, miáltal körbenfutó, részben zárt (20) elosztócsatorna alakul ki, amelybe több (16) mosóvezeték torkollik. A (16) mosóvezetékek a kúpos (4) terelőfal mentén, annak külső oldalán vannak vezetve, és a (7) centrális cső felső végéből torkollnak ki, ahol a (6) flokkulátor-szivattyú be van építve.

A találmány szerinti berendezés az 1. ábra szerinti derítőnél úgy működik, hogy a (6) flokkulátor-szivattyú által megemelt víz a (d) nyilaknak megfelelően a (16) mosóvezetékekbe kerül, azokon át pedig [(e) nyilak] a (11) vízelosztó elembejut. Innen a víz a (10) lemezek alatti keskeny térbe kerül, és a (15) réseken át az (/) nyilaknak megfelelően kiáramolva a (10) lemezekre leülepedett iszapot az (5) zsompba sodorja, oda bemossa. A (16) mosóvezetékek felülnézeti vetületben tekintve sugárirányban húzódnak, azonos távközökkel, illetve szögekkel vannak kiosztva, és számuk hidraulikai méretezéssel vagy kísérleti-tapasztalati úton határozható meg.

A 2. ábra szerinti hosszanti átfolyású derítőnek egészében (21) hivatkozási számmal jelölt medencéje van, amely vasbeton (22) oldalfalakkal és (23) fenékkel rendelkezik, amely a (25) zsomp felé az (a) nyíllal érzékeltetett lejtéssel van kialakítva. A (25) zsompból (26) iszapvezeték torkollik ki. A tisztítandó folyadéknak a (21) medencébe juttatására a (27) betápláló vezeték szolgál, amely a (25) zsomp felett torkollik a (21) medencébe, és amelybe (27a) zárószerelvény van beiktatva. A tisztított víz összegyűjtésére a (28) vályú szolgál.

A találmány értelmében az (önmagában ismert) ülepítési művelet eredményeként a (23) fenéklemezre kiülepedő iszap eltávolításához ebben az esetben is a fenék felett zsalugáter-szerűen elrendezett, egymást kissé átfedő, a fenéklemezhez rögzített (10) lemezek vannak előirányozva, amelyek követik a (23) fenéklemez (a) nyíllal érzékeltetett lejtését, és a közöttük levő (25) zsomp felé vannak orientálva. A (25) zsomptól legtávolabb eső lemez ebben az esetben is (11) vízelosztó elemként van kialakítva, amelynek külső, visszahajlított pereme vízzáróan van a fenéklemezhez rögzítve, és (20) elosztó-csatornájába a (27) betápláló vezetékről leágaztatott (24) mosóvezeték torkollik. A tisztítandó víz bejutását a medencébe e példánál is a (c) nyilakkal érzékeltettük, a tisztított víz pedig a (g) nyílnak megfelelően távozik a rendszerből. A kiülepedett iszap eltávolítása úgy történik, hogy a (24) mosóvezetéken át nyersvizet (szennyvizet vagy nyersvizet) táplálunk a (10) lemezek alatti keskeny térbe, és a (15) réseken át az (f) nyilak irányába kilépő vízsugarak lemossák, és az (a) nyíl irányába sodorják a kiülepedett iszapot, amely a (25) zsompban gyűlik össze, és onnan a (26) iszapvezetéken át távozik. Az iszap-lemosáshoz a nyersvíz egészét, vagy egy részét lehet felhasználni.

A 3. ábra szerinti megoldás az 1. ábra szerintitől csak annyiban tér el, hogy az iszapeltávolító folyadékot nem a (6) flokkulátor-szivattyú szolgáltatja. A 3. ábrán az 1. ábrával kapcsolatban már ismertetett szerkezeti elemeket az ott már alkalmazott hivatkozási számokkal jelöltük, és a hivatkozási betűket is értelemszerűen alkalmaztuk. E kiviteli példa esetében az iszapnak a (3) fenéklemezről az (5) zsompba mosásához szükséges, a (15) réseken át az (/) nyilaknak megfelelően kilépő folyadék a (13a) zárószerelvényt tartalmazó (13) betápláló vezetékből kitorkolló (29) ágvezetéken át, és az arról lecsatlakoztatott (30) mosóvezetékeken keresztül érkezik, amelyek a (20) elosztócsatomába torkollnak, és amelyek felülnézeti vetületben sugárirányban, azonos távközökkel, illetve szögekkel vannak kiosztva. Ebben az esetben tehát a mosófolyadék maga a nyersvíz (tisztítandó szennyvíz), ugyanúgy, mint a 2. ábra szerinti megoldásnál.

A találmány alapvetően fontos előnye, hogy víz alatti mozgó alkatrészt tartalmazó gépi mechanizmus (kotrószerkezet) nélkül, maximális üzembiztonság mellett képes az iszap egyenletes és maradéktalan (foltmentes) eltávolítását biztosítani.

A találmány természetesen nem korlátozódik a berendezésnek a fentiekben példaként ismertetett kiviteli alakjaira, hanem az igénypontok által definiált oltalmi körön belül többféle módon megvalósítható.

Claims (5)

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Eljárás derítő vagy ülepítő medencében kiülepedett iszap eltávolítására, amely eljárás során a kiülepedett iszapot folyadékáramoltatással gyűjtőhely, különösen iszapzsomp felé sodortatjuk, azzal jellemezve, hogy az iszapot zsalugáter-szerűen a medencefenék felett távközzel elhelyezett lemezek (10) által alkotott felületre ülepítjük, le, és a leülepített iszapot az e lemezek közötti - előnyösen egymással párhuzamos - réseken (15) kiáramoltatott folyadékkal sodortatjuk a gyűjtőhely, különösen zsomp (5; 25) felé.

2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a réseken (15) ülepítendő nyersfolyadékot vagy/és a medencéből (1) elvett - adott esetben részlegesen tisztított - folyadékot áramoltatunk ki.

3. Berendezés derítő vagy ülepítő medencében kiülepedett iszap eltávolítására, amely medencének (1; 21) iszapgyűjtő hely, előnyösen zsomp (5; 25) felé lejtéssel (a) kialakított fenéklemeze (3; 23) van, azzal jellemezve, hogy a fenéklemez (3; 23) felett távközzel, egymáshoz viszonyítva zsalugáter-szerűen elrendezett lemezek (10) vannak rögzítve, amelyek közül az iszapgyűjtő helytől legtávolabb eső lemez külső pereme a medence-felülethez vízzáróan, vagy lényegében vízzáróan van rögzítve; és a lemezek (10) alatti térbe folyadék betáplálására szolgáló - előnyösen több - mosóvezeték (16; 24) torkollik.

4. A 3. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az iszapgyűjtő helytől legtávolabb eső lemez külső pereme lefelé vissza van hajtva, a lemezek (10) alatti tér felé néző nyílással rendelkező csatornát (20) tartalmaz, és vízelosztó elemként (11) funkcionál, amelybe az egy vagy több mosóvezeték (16; 24) torkollik.

5. A 3. vagy 4. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a mosóvezetékek) (16; 24) a medence (1) függőleges centrális csövének (7) flotációs szivattyút (6) tartalmazó térrészével, vagy a tisztítandó (ülepítendő) folyadékot bevezető betápláló vezetékkel állnak kapcsolatban.