HUT63297A - Method and apparatus for stable spraying settled sewages - Google Patents

Description

K I V Ο N A T

A találmány tárgya eljárás és berendezés ülepített, elsősorban biológiai szennyvizek hidraulikus úton történő egyenletes szórására és terítésére.

A találmány szerinti eljárás lényege az, hogy a megfelelő statikus nyomással bevezetett ülepített szennyvizet egy vagy több vízszintes csővezetékben tovább ülepítjük, ugyanakkor a csővezetékből folyadéksugarak formájában felfelé kiléptetett szennyvizet legalább egyszer, de célszerűen többször ütköztetve legalább egy, de előnyösen több apró cseppekre bontott folyadékkup-palásttá alakítjuk, emellett a leülepedett szennyeződéseket nagynyomású tiszta vízzel időszakosan kimosatjuk.

A találmány szerinti eljárás megvalósítására alkalmas berendezésre az jellemző, hogy legalább egy, a függőleges betápláló csővezetékről (1) leágaztatott, vízszintes elosztó csővezetéket (3) tartalmaz, amely hurokvezetékként van kialakítva, amelynek felső palástfelületére felfelé irányuló kilépő nyílással rendelkező ernyős vízszórótestek (4) soro zata van felszerelve, emellett az elosztó csővezetékbe (3) egy az időszakos átmosatást biztosító, lezáró szerelvénnyel (5) ellátott önálló tápvezeték van csatlakoztatva.· /1. óbra/—

KÖZZÉTÉTELI PÉLDÁNY

Képviselőnk:

DANUBIA Szabadalmi és Védjegy Iroda KFT

Budapest

ELJÁRÁS ÉS BERENDEZÉS ÜLEPÍTETT SZENNYVIZEK EGYENLETES

SZÓRÁSÁRA

Budapesti Műszaki Egyetem, Budapest

Vállalat», Szolnok

Feltalálók:

Dr. SEBESTYÉN Gyula, Budapest

SZIGYÁRTÓ Gábor, Budapest

ÁGAINÉ GRABICA Erzsébet, Szolnok

NAGY László,

Szolnok %

% %

%

A bejelentés napja:

1989. 12. 21.

68392-2048 Sps/str

A találmány tárgya eljárás és berendezés ülepített, elsősorban biológiai szennyvizek.hidraulikai úton történő egyenletes szórására és terítésére.

A szennyvízkezelési technológia - ezen belül elsősorban az élelmiszeripari szennyvizek (biológiai szennyvizek) kezelése - részben biológiai szűrőre juttatás céljából igényli az előülepített szennyvizek szórt víz formájában történő szétosztását és terítését.

A cseppekre bontott folyadék nagy felülete érintkezik a környező levegővel, felületén oxigént tud megkötni, amely elősegíti a biológiai bomlást, a.folyadéktömeg oxigénben való dúsulását, ezzel elkerülve víztömegek pangását és berothadását.

Különösen lényeges ez olyan víztisztító technológia alkalmazása során, ahol az ülepített szennyvíz biológiai szűrőre kerül, amelynek jó hatásfokú működtetése igényli az érkező víz egyenletes terítését.

A jelenleg alkalmazott eljárásokat illetően meg kell említeni azokat, amelyek vízszintes csővezeték (csőrendszer) alsó pontjához csatlakozó kiömlő nyílásokat, vagy szűrővel ellátott elemeket tartalmaznak, valamint amelyek a folyadékot osztóvályúkban, illetve perforált lemezre vezetve próbálják egyenletesen teríteni.

Ezek hatékonysága kicsi, a módszerek egyikénél sem lehet a folyadéksugár rendezett terítését biztosítani. A csővezetékek vízszintes elrendezése esetén az alsó vízszintes érin tősíkban fekvő alkotójukra telepített furat középvonalában létesített kiömlő furatok a görgetett és az összetapadással létrejövő szennyeződések hatására könnyen eltömődnek. A furateltömődés veszélye a perforált lemezes megoldásnál is fennáll.

Folyadékok egyenletes terítésére a 195 267 sz. magyar szabadalmi leírás alapján ismert egy felületi öntözésre szolgáló eljárás és egy ezt megvalósító vízelosztó- és vízfilmképző berendezés. Ennél a megoldásnál a folyadék elosztását folyadékfilm létrehozásával végzik, azaz olyan kíméletes hidraulikai viszonyokat állítanak elő, amelyekkel biztosítani lehet a folyadék összefüggő filmszerű áramlását, szétterülését a kúposán kiképzett elosztófelületeken. A folyadék apró cseppekre bontása itt nem cél, és ezt ezek a szerkezetek nem is képesek biztosítani. A csőhálózat egy-egy magasabban fekvő tereppontból kiindulva sugárszerűen van elrendezve és ezen csőleágazások végére vannak az elosztószerkezetek felszerelve.

Ezen elrendezésnek a találmány céljára történő felhasználásánál hátrányként jelentkezne, hogy a vezetékvégeken levő derékszögű könyökök szennyvíz esetén hordaléklerakó helyeket képeznének, melyek duguláshoz vezetnek, emellett az így telepített vezetékek tisztítása körülményes, valamint nem biztosítják azt a kilépési energiát, ami a szennyvíz valamely terelőernyőnek ütköztetésekor biztosítaná a szennyvíz apró cseppekre való bontását.

-4-.

Ismert olyan vízszóró (helytelen szóhasználattal vízpermetező) berendezés is (lásd 178 963 sz. magyar szabadalmi leírás), ahol az ülepített folyadék ún. forgó permetezőbe kerül, amely a Segner-kerék elvén működve, a kilépő folyadéksugár impulzusa hatására forgó mozgást végez a szórt vízzel ellátandó terület felett és a csővezeték forgási síkjában lévő furatokon a folyadék kilépve, furatonként egyegy körgyűrű alakú sávban a szórandó felületre jut. A kilépő sugár osztása legfeljebb az inkoherencia miatt allhat elő. Az adott esetben kialakított keresztalakú csőrendszer csapágyon keresztül van felfüggesztve. A vízszóró csövek vízzel történő ellátása is külön műszaki feladat megoldását kívánja.

A fenti szerkezet vízpermetezése nem egyenletes, szabályozása nehézkes. Egyes furatok eltömődése illetve más furatokon a kilépő folyadéksebesség növekedése megbontja a tervezési nyomatékegyensúlyt, emiatt a kereszt fordulatszáma változó, a terítés egyenetlen.

A felfüggesztés és a változó dinamikai hatások működési meghibásodás forrásai, mely működési hibaforrások a hidraulikai feladat szempontjából nem indokoltak.

A találmány által megoldandó feladat az ismert megoldások hátrányainak a kiküszöbölése és olyan eljárás illetve berendezés kidolgozása ülepített, főként biológiai szennyvizek biológiai szűrőre juttatására a szennyvíz hidraulikai úton történő egyenletes szórásával és terítésével, • · ·

- 5 ί amelyek segítségével ezek a műveletek egyszerűen, olcsón és üzembiztosán elvégezhetőek.

A találmány szerinti eljárás és berendezés kialakítása abból a felismerésből indult ki, hogy a feladat megoldására a hidraulika törvényszerűségeit tisztán kell alkalmazni, és az energia-átvitelből minden mechanikai működtetést ki kell iktatni. Ugyanezen, az ülepítésre vonatkozó hidraulikai törvényszerűségeket kell alkalmazni a csővezeték kialakítására is.

Nevezetesen a találmány az alábbi törvényszerűségek adott esetben való felismerésére épül:

a) A vízszóró rendszert működtető statikus nyomást a hidraulikai veszteségek és a kilépési sebesség figyelembevételével kell meghatározni, ahol a kilépési sebesség nagyságát a vízpermettel beterítendő felület nagysága és a kiszórandó folyadék mennyisége szabja meg.

b) Az üzembiztos működtetéshez a csővezetékből a folyadéksugár-kilépést a csővezeték felső vízszintes érintősíkjában (egyebekben értelemszerűen tetszőleges érintősíkban) lévő furatokon keresztül kell eszközölni, mert így a tápláló csővezeték ülepítőként is szolgál.

c) A tápláló csővezeték mértékét olyanra kell választani, hogy ne legyen számottevő nyomásveszteség a betáplálástól számított legközelebbi és legtávolabbi furatoknál a statikus nyomásban.

d) A vízszintes síkban elhelyezett csővezeték alkotója... ··· ··· ···

...· ·_ν· ’.· —

- 6 nak a felső érintősíkkal létrejövő metszésvonalát függőlegesen metsző furatközépvonalaknak megfelelően elhelyezett kiömlő furatokból kilépő folyadéksugárt terelő ernyővel kell ütköztetni, amely nagy felületre juttatja a folyadékot. A nedvesített felület nagysága a felületegységre terített mennyiségtől, vagyis a fajlagos terheléstől, valamint az ernyős vízszórótest és a beszórandó felület távolságától függ.

e) A szóráskúp belső cseppsűrűségének növelésére kettős vagy többszörös szóróernyő is elhelyezhető.

A fenti felismerések alapján a kitűzött feladatot olyan eljárással oldjuk meg, amelynek során az ülepített szennyvizet egy vagy több vízszintes csővezetékben tovább ülepítjük és a leülepedett szennyeződéseket nagynyomású tiszta vízzel időszakosan kimosatjuk, a csővezetékből folyadéksugarak formájában felfelé kiléptetett szennyvizet pedig legalább egyszer ütköztetve legalább egy apró cseppekre bontott folyadékkúp-palásttá alakítjuk.

A találmány értelmében előnyös, ha a szomszédos folyadékkúp-palástokat egymáson áthatoltatjuk.

A találmány szerinti eljárás megvalósítására alkalmas berendezésre, amely egy vagy több, a folyadékterítő rendszer hidraulikus ellenállásának függvényében meghatározott statikus nyomómagassággal rendelkező betápláló csővezetéket és legalább egy, erről leágaztatott, kilépő nyílásokkal ellátott vízszintes elosztó csővezetéket tartalmaz, az • · ; · · · ·«· ··· ··· ··· ···’ *·** · · ···

- 7 jellemző, hogy az elosztó csővezeték a nedvesítendő felület alakját követő, főként köralakú, önmagába visszatérő hurokvezetekként van kialakítva, amelynek felső palástfelületére felfelé irányuló kilépő nyílással rendelkező, a kilépő folyadéksugár ütköztetésére és kúpszerű szétterítésére alkalmas ernyős vízszórótestek sorozata van felszerelve, emellett az elosztó csővezetékbe egy, az időszakos átmosást biztosító, lezáró szerelvénnyel ellátott önálló tápvezeték van csatlakoztatva.

A hatékony szennyvízeloszlatás szempontjából különösen előnyös, ha az ernyős vízszórótesteknek egynél több egymás fölött elrendezett, felfelé haladva egyre nagyobb átmérőjű ernyőalakú ütközőfelületük van, amelyek a legfelső kivételével felfelé haladva egyre kisebb központi átlépő nyílással vannak ellátva.

Végül a berendezés hatékonyságát tovább növeli, ha az ernyős vízszórótestek a nedvesítendő felület fölött az általuk képzett folyadékkúpok kölcsönös egymásba hatolását biztosító távolságra vannak egymástól elrendezve.

A találmányt részletesebben kiviteli példa kapcsán, a csatolt rajz alapján ismertetjük.

A rajzon

Az 1. ábra a találmány szerinti vízszóró berendezés vázlatos felépítését tünteti fel oldalnézetben, a 2. ábra az 1. ábra szerinti berendezés felülnézetét mutatja, míg a 3. ábra egy ernyős vízszórótest függőleges keresztmetszetét tünteti fel.

A találmány szerinti vízszóró berendezés vázlatos felépítését feltüntető 1. és 2. ábrán látható, hogy a berendezésnek legalább egy függőleges 1 betápláló csővezetéke van, amelyhez egy 2 elosztó egységen keresztül tetszőleges számú, az adott példában három köralakú 3 elosztó csővezeték van csatlakoztatva, amelyek önmagukba visszatérő hurokvezetékként vannak kialakítva. Tekintettel arra, hogy a biológiai szűrők általában köralakúak, ezért a 3 elosztó csővezetékek is köralakúak, mindenesetre követik a mindenkori biológiai szűrők alakját.

A hurokvezetékként kialakított 3 elosztó csővezetékek felső palástfelületére felfelé irányuló kilépő nyílással rendelkező 4 ernyős vízszórótestek sorozata van felszerelve egymástól egyenlő távolságra, illetve oly módon, hogy az általuk kibocsátott folyadékkúpok áthatoljanak egymáson.

A 4 ernyős vízszórótesteknek legalább egy, de célszerűen a 3. ábrán látható módon egynél több egymás felett elrendezett, felfelé haladva egyre nagyobb átmérőjű ernyőalakú ütközőfelületük van, amelyek a legfelső kivételével felfelé haladva egyre kisebb központi átlépő nyílással rendelkeznek.

A 3 elosztó csővezetékekbe a 2 elosztó egységen keresztül egy 5 lezáró szerelvénnyel ellátott önálló tápvezeték

van csatlakoztatva.

A találmány szerinti berendezés működéséhez szükséges statikus nyomómagasságot a függőleges 1 betápláló csővezetékben állítjuk be. Az 1 betápláló csővezetékből a kiszórandó szennyvíz a 2 elosztó egységen keresztül az egyes 3 elosztó csővezetékekbe kerül, ahol tovább ülepedik. Ugyanakkor a szennyvíz a 3 elosztó csővezetékek felső palástfelületére (felső érintősíkjában) felszerelt 4 ernyős vízszórótestek fefelé irányuló kilépő nyílásán keresztül folyadéksugár formájában lép ki, amely a 4 ernyős vízszórótest ütközőfelületén vagy ütközőfelületein visszaterelt és apró cseppekre bontott folyadékkúp-palást formájában hullik a biológiai szűrő nedvesítendő felületére. Különösen előnyös, ha a 4 ernyős vízszórótest több ütközőfelülettel van ellátva, mivel ebben az esetben több egymásban elhelyezkedő folyadékkúp-palást alakul ki, amelyek az adott felületet jobban beterítik. Ugyancsak a jobb folyadékeloszlatást illetve az egyenletesebb nedvesítést szolgálja a 4 ernyős vízszórótestek olyan elrendezése, ahol az általuk kibocsátott folyadékkúpok egymással fedésben vannak, vagyis egymáson áthatoltathatók.

A berendezés szükség szerinti időszakos tisztítására az 5 lezárószerelvény nyitásával az önálló tápvezetékeken keresztül egy az üzemi nyomást többszörösen meghaladó nyomású folyadéktérből tiszta vizet juttatunk a 3 elosztó vezetékekbe illetve a 4 ernyős vízszórótestekbe, amely kimossa a le. .. ·

... ·. ·· ···

- 10 A ülepedett szennyeződéseket a rendszerből.

A tiszta víznek a rendszerbe történő bejuttatása általában semleges hatású.

A fenti módon kialakított találmány szerinti berendezéssel illetve az általa megvalósított eljárással a szennyvizek, különösen a biológiai szennyvizek egyszerű, mégis üzembiztos, egyenletes és hatékony kiszórása és terítése biztosítható, tisztán hidraulikus úton.

« • ·· · » · · · · * ·· ·· *··

Claims (5)

1. - 11 SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Eljárás ülepített, elsősorban biológiai szennyvizek hidraulikai úton történő egyenletes szórására és terítésére, főként biológiai szűrőkre, amelynek során a szennyvizet statikus nyomás hatása alatt vízszintes csővezetékek kilépő nyílásain keresztül a gravitációs gyorsulással ellentétes irányú folyadéksugár formájában léptetjük ki, a z z a 1 jellemezve, hogy az ülepített szennyvizet a vízszintes csővezetékben tovább ülepítjük és a leülepedett szennyeződéseket nagynyomású tiszta vízzel időszakosan kimosatjuk, a kiléptetett folyadéksugarakat pedig legalább egyszer ütköztetve legalább egy apró cseppekre bontott folyadékkúp-palásttá alakítjuk.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szomszédos folyadékkúp-palástokat egymáson áthatoltatjuk.
3. 3. Berendezés ülepített, elsősorban biológiai szennyvizek hidraulikai úton történő egyenletes szórására és terítésére, egy vagy több a folyadékterítő rendszer hidraulikus ellenállásának függvényében meghatározott statikus nyomómagassággal rendelkező betápláló csővezetékkel és legalább egy, erről leágaztatott, kilépő nyílásokkal ellátott vízszintes elosztó csővezetékkel, azzal jelle• »<

   • · ·
4. 4·« ··· « · · * * ·« V *· * *

   - 12 m e ζ ν e , hogy az elosztó csővezeték (3) a nedvesítendő felület alakját követő, főként köralakú, önmagába visszatérő hurokvezetékként van kialakítva, amelynek felső palástfelületére felfelé irányuló kilépő nyílással rendelkező, a kilépő folyadéksugár ütköztetésére és kúpszerű szétterítésére alkalmas ernyős vízszórótestek (4) sorozata van felszerelve, emellett az elosztó csővezetékbe (3) egy, az időszakos átmosást biztosító, lezáró szerelvénnyel (5) ellátott önálló tápvezeték van csatlakoztatva.

   4. A 3. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az ernyős vízszórótesteknek (4) egynél több egymás fölött elrendezett, felfelé haladva egyre nagyobb átmérőjű ernyőalakú ütközőfelületük van, amelyek a legfelső kivételével felfelé haladva egyre kisebb központi átlépő nyílással vannak ellátva.
5. 5. A 3. vagy 4. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az ernyős vízszórótestek (4) a nedvesítendő felület fölött az általuk képzett folyadékkúpok kölcsönös egymásba hatolását biztosító távolságra vannak egymástól elrendezve.

   1. ábra /