Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Környezettechnika 1. témacsoport Tankönyv I. 1.1 fejezet 5-7. o. 1.2 fejezet1.2 fejezet 8-13. o. 1.3 fejezet1.3 fejezet 13-33.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Környezettechnika 1. témacsoport Tankönyv I. 1.1 fejezet 5-7. o. 1.2 fejezet1.2 fejezet 8-13. o. 1.3 fejezet1.3 fejezet 13-33."— Előadás másolata:

1 Környezettechnika 1. témacsoport Tankönyv I fejezet 5-7. o. 1.2 fejezet1.2 fejezet o. 1.3 fejezet1.3 fejezet o. 1.5 fejezet 1.5 fejezet o. 13. C

2 1.1 Művelet, folyamat, eljárás, technológia Művelet: fizikai Folyamat: kémiai Eljárás: célszerű egymás utániság Technológia: pontos adatok (idő, hőmérséklet, nyomás, összetétel, stb.)

3 1.1.1 Környezettechnikai műveletek, folyamatok Mechanikai: aprítás, fajtázás, osztályozás, tömörítés, granulálás, tárolás, szilárd anyag szállítása Hidrodinamikai: ülepítés, felúsztatás, flotálás, centrifugálás, szűrés, folyadék vagy gáz szállítása Kalorikus (hőtechnikai): melegítés, hűtés, szárítás, bepárlás, lepárlás (desztilláció) Diffúziós/anyagátadási: oldás, kioldás (extrakció), stripping, adszorpció, abszorpció, fordított ozmózis, membránszűrés, szárítás, bepárlás, lepárlás (desztilláció) Kémiai folyamatok: semlegesítés, kicsapás, hidrolízis, ioncsere, oxidáció, redukció Biológiai folyamatok: aerob, anaerob

4 1.1.2 A kt. műv., elj. alk. technológiai elvek Anyag- és energia-átadásnál: Nyitott vagy zárt rendszer Egyen-, ellen-, kereszt-, örvényáram Felület (határfelület) növelése Folyamatos, félfolyamatos, szakaszos üzemmód Ha lehet, ellenáram, nagy felület, folyamatos.

5 1.1.3 Termék és melléktermék Gyártásfolyamat Alapanyag: Segédanyag: Energia: Termék: Melléktermék: Hulladék:

6 1.2 Mechanikai műveletek Aprítás, Rostálás Tömörítés Darabosítás Beágyazás.

7 1.2.1 Az aprítás Fogalma: Célja: Miért? Hogyan? Mivel? Mire? művelet, ami nagy darabos anyagból kisebbet csinál. a fajlagos felület növelése. A gyorsabb folyamatokért (oldódás, égés, stb.). Rideg: törés; szívós: vágás; rugalmas: hidegen. Törő, őrlő [száraz és nedves], vágó, kriogén Ld. következő oldalak Pl. hulladék anyagok: üveg, fémek, gumi, papír, a szennyvíz darabos részei.

8 1.2.1 Az aprítás Mivel? (eszközök) Golyósmalom

9 1.2.1 Az aprítás Mivel? (eszközök) Lábhajtású (pedálos) rizs őrlő (nem szobabicikli!)

10 1.2.1 Az aprítás Mivel? (eszközök) Kétrotoros kalapácsos malom

11 1.2.1 Az aprítás Mivel? (eszközök)Vágómalmok 1. forgórész vágókésekkel; 2. állókések; 3. rostaszerkezet; 4. anyagfeladás Forrás: Barótfi István: Környezettechnika. Budapest: Mezőgazda, 2000 a) nyitott forgórésszelb) zárt forgórésszel c) hengeres zárt forgórésszel, lépcsőzetesen elhelyezett késekkel

12 1.2.1 Az aprítás Mivel? (eszközök) Komminutor Description Shreads or cuts- up (commi- nution) large solids which then remain in wastewater stream.

13 1.2.2 A rostálás Fogalma: Célja: Miért? Hogyan? Mivel? Mire? művelet, ami méret szerint szétválaszt. a kisebb és nagyobb részeket külön akarjuk felhasználni vagy kezelni. a méret szerint szétválasztás. Megfelelő méretű nyílásokon való átjuttatás. Különböző rosták, sziták. Ld. következő oldal Pl. hulladék anyagok: üveg, fémek, gumi, papír, a szennyvíz darabos részei.

14 1.2.2 A rostálás Mivel? (eszközök) Forrás: Barótfi István: Környezettechnika. Budapest: Mezőgazda, 2000.

15 További szétválasztási műveletek Minek alapján? Méret → szitálás, rostálás – ezzel ismerkedtünk meg. Alak Sűrűség Súrlódás Szín Mágnesezhetőség Rugalmasság

16 1.2.3 A tömörítés Fogalma: Célja: Miért? Hogyan? Mivel? Mire? művelet, ami laza anyagból tömöret készít. A szállítás, tárolás így olcsóbb. férjen el kisebb helyen. Sajtolás/préselés: bálázás, brikettálás. Bálázó, brikettáló (prés), tömörítő Ld. következő oldal. Pl. mezőgazdasági, erdőgazdasági hulladék anyagok: szalma, fűrészpor. Tegyünk egy virtuális látogatást egy fa brikettáló üzemben.fa brikettáló üzem

17 1.2.3 A tömörítés Mivel? (eszközök) Telepített tömörítő berendezés vázlata 1. hidraulikus tömörítőegység; 2. gyűjtőtartály; 3. adagológarat; 4. konténer; 5. konténerszállító jármű Forrás: Barótfi István: Környezettechnika. Budapest: Mezőgazda, 2000

18 1.2.4 A darabosítás Fogalma: Célja: Miért? Hogyan? Mivel? Mire? művelet, ami porból darabosat készít. A felhasználás így előnyösebb. a porzás kiküszöbölése, kényelmesebb kezelés. Nyomás nélkül: granulálás, préselés: tablettázás, pelletálás. Granuláló, tablettázó, pelletáló Ld. következő oldal. Pl. műtrágyák, pezsgőtabletták, gyógyszerek, fűrészpor.

19 1.2.4 A darabosítás Mivel? Pelletáló üzem szárításpelletáláshűtésaprítás nyersanyag belépés száraz bio- termék kalapács malom szűrő hűtő kész pellet meleg pellet szűrő adagoló csiga pellet malom

20 1.2.5 A beágyazás Fogalma: Célja: Miért? Hogyan? Mivel? Mire? szilárd anyaggal körülvesszük a másik anyagot. Az anyag veszélyes tulajdonsága miatt. elszigetelés a környezettől. Folyékony, iszapszerű, megszilárduló anyaggal. Pl. beton, bitumen, műanyag, üveg Pl. veszélyes hulladék „ártalmatlanítási” módja.

21 Hidrodinamikai műveletek Ülepítés Sűrítés Felúsztatás (1.5 fejezet) Centrifugálás (1.4 fejezet) Flotálás (1.4 fejezet) Fizikai alap mindegyiknél: v ü ülepedési sebesség, m/s da szemcse (csepp) átmérője, m ga nehézségi gyorsulás (9,81 m/s 2 ) ρ s a szilárd anyag sűrűsége, kg/m 3 ρ f a folyadék vagy gáz sűrűsége, kg/m 3 ηa dinamikai viszkozitás } 1.3 fejezet Szűrés – rácson, szitán – szöveten – szemcsés anyagon 1.7 fej. } 1.6 fejezet

22 Az úszás feltétele a)Ha a szilárd test sűrűsége kisebb, mint a folyadéké ρ s < ρ f b)ha a szilárd test sűrűsége egyenlő a folyadékéval ρ s = ρ f c)ha a szilárd test sűrűsége nagyobb, mint a folyadéké ρ s > ρ f Hogyan viszonyul egymáshoz a felhajtóerő és a test súlya? a) a test úszik,b) a test lebeg,c) a test elsüllyed. F felh = GF felh < GF felh > G ???NEM !!!F felh = G

23 1.3.1 Ülepítés Fogalma: Célja: Miért? Hogyan? Mivel? Mire? művelet, ami ülepedési sebesség szerint szétválaszt. a könnyebb/nehezebb vagy a kisebb/nagyobb részeket külön akarjuk felhasználni vagy kezelni. lebegőanyag-mentes víz/gáz nyerése. Megfelelő sebességű áramlás. Irány: vízszintes, függőleges Ülepítő medencék (homokfogók, ülepítők). Ld. következő oldalak Pl. a szennyvíz szemcsés – aprószemcsés részei (homok, iszap).

24 1.3.2 Az ülepítés műtárgyai: ülepítők Fajtái Működés szerint:rothadásmentes, friss vizű oldómedencék Feladat szerint:elő- közbenső utóülepítő Átfolyás szerint:vízszintes függőleges Iszapkezelés szerint:egyszintes kétszintes hosszanti sugárirányú

25 1.3.1 Ülepítés Mivel? (műtárgyak) Szikra Csaba (BMGE Épületenergetikai és Épületgépészeti Tsz.): Vízellátás – csatornázás (e-jegyzet) Homokfogó egyszerűsített vázlata

26 1.3.1 Ülepítés Mivel? (műtárgyak) Barótfi István: Környezettechnika (internet) Légbefúvásos homokfogó lengőrostás homokkihordóval

27 1.3.1 Ülepítés Mivel? (műtárgyak) Dr. Zseni Anikó (egyetemi adjunktus, SZE, MTK, BGÉKI, Környezetmérnöki Tanszék): Vízminőségvédelem (internet)

28 1.3.1 Ülepítés Mivel? (műtárgyak) Barótfi István: Környezettechnika (internet) Vízszintes átfolyású homokfogó lengőrostás homokkihordóval (Dorr-típus)

29 1.3.1 Ülepítés Mivel? (műtárgyak) Függőleges átfolyású homokfogó (Blunk-féle)

30 1.3.1 Ülepítő részek, fogalmak Részek: befolyás (víz bevezetés) kotró bukóél csordulóvályú iszap zsomp iszap elvezetés Fogalmak: Hidraulikus (felületi) terhelés Hasznos térfogat Hidraulikus hatásfok

31 Hosszanti átfolyású ülepítő (lipcsei medence) Barótfi István: Környezettechnika (internet) Mivel? (műtárgyak) Ülepítés bukóél csordulóvályú iszap zsomp

32 Vízszintes, sugárirányú átfolyású ülepítő (Dorr-ülepítő) Barótfi István: Környezettechnika (internet) Mivel? (műtárgyak) Ülepítés bukóél csordulóvályú iszap zsomp

33 Vízszintes, sugárirányú átfolyású ülepítő (Dorr-ülepítő) Mivel? (műtárgyak) Ülepítés bukóél csordulóvályú iszap zsomp

34 Mivel? (műtárgyak) Ülepítés Dr. Zseni Anikó (egyetemi adjunktus, SZE, MTK, BGÉKI, Környezetmérnöki Tanszék): Vízminőségvédelem (internet) bukóél(ek) iszap zsomp csorduló- vályú

35 Mivel? (műtárgyak) Ülepítés Dr. Zseni Anikó (egyetemi adjunktus, SZE, MTK, BGÉKI, Környezetmérnöki Tanszék): Vízminőségvédelem (internet) bukóél csordulóvályú iszap zsomp

36 1.3.1 Ülepítés Számítási feladat Mennyi az ülepedési sebessége a d = 0,3 mm átmérőjű, ρ s = 2700 kg/m 3 sűrűségű anyagnak, ha a víz sűrűsége ρ v = 1000 kg/m 3 viszkozitása η = 10 –3 Pa·s. A nehézségi gyorsulás g = 9,81 m/s 2. v ü = 0,0834 m/s ≈ 83 mm/s

37 1.3.1 Ülepítés Számítási feladat Mekkora az átmérője a v ü = 0,3 m/s ülepedési sebességű, ρ s = 2700 kg/m 3 sűrűségű anyagnak, ha a víz sűrűsége ρ v = 1000 kg/m 3 viszkozitása 10 –3 Pa·s. A nehézségi gyorsulás g = 9,81 m/s 2. d = 5,69·10 –4 m ≈ 0,57 mm

38 1.3.1 Ülepítő méretezés A számítás alapja B az ülepítő szélessége vfvf vüvü v L H B

39 1.3.1 Ülepítő méretezés Légbefúvásos homokfogót méretezünk. Adatok:csúcs-vízhozamQ max = 720 m 3 /h tartózkodási időt = 2,5 min hidraulikai hatásfok η = 90 % a medence szélességeB = 2 m a medence mélységeH = 4 m Feladatok: a)Milyen előnyei vannak a levegő befúvásnak a homok- fogóba ? b)Mekkora a homokfogó hasznos térfogata? c)Mekkora a homokfogó teljes térfogata? d)Mennyi legyen a medence felülete? e)Hány m legyen a medence hossza? 30 m 3 33,3 m 3 8,33 m 2 4,17 m

40 1.3.1 Ülepítő méretezés Egy homokfogóra Q = 2000 m 3 /h szennyvíz érkezik. Ki kell ülepíteni a d = 0,2 mm átmérőjű homokszemcséket, ame- lyek ülepedési sebessége v ü = 82 m/h. Az átfolyás sebes- sége v = 0,3 m/s. A medence mélysége H = 1,1 m. Számítsa ki a homokfogó A)szükséges felületét (A), B)függőleges keresztmetszetét (A k ), C)szélességét (B), hosszát és (L) térfogatát (V), D)a felületi hidraulikus terhelését és E)a szennyvíz tartózkodási idejét a medencében! 24,4 m 2 1,85 m 2 A k = B·H A = B·L V = L·B·H = 26,8 m 3 B = 1,68 m L = 14,5 m 82 m 3 /(m 2 ·h) 48 s = 0,8 min

41 1.3.4 Ülepítés – Howard porkamra η = viszkozitás ρ g = a gáz sűrűsége Ülepedési sebesség: A por útja

42 1.3.1 Ülepítés – Howard porkamra –––––––––––––––––––––– –––––––––––––––––––––– –––––––––––––––––––––– –––––––––––––––––––––– –––––––––––––––––––––– lemezekkel : porkihordó csiga

43 1.3.1 Porkamra méretezés Lemezes porleválasztóban pörkgáz piritpor tartalmát csökkentjük a 18 µm szemcseméret ű por leválasztásával. ρ s = 4000 kg/m 3 ; ρ g = 0,6 kg/m 3 ; η = 3,4*10 -5 kg/(m·s); L = 4,1 m; B = 2,8 m; H = 4,2 m; Q = 1,4 m 3 /s a)Számítsa ki a piritpor ülepedési sebességét! b)Mennyi a tartózkodási idő? t = L·B·H/Q = c)Milyen távolságra helyezzük el a porkamra lemezeit? h = t·v ü = d)Hány darab lemezt kell elhelyezni? 2,08·10 –2 m/s 34,4 s 0,715 m ≈ 0,7 m 5 db

44 1.3.3 Sűrítés Fogalma: Célja: Miért? Hogyan? Mivel? Mire? művelet, ami ülepedési sebesség szerint szétválaszt. a kisebb mennyiségű iszap már könnyebben szűrhető, centrifugálható; por kisebb berendezésben, gyorsabban ülepíthető. Az iszap/por koncentráció növelése. Megfelelő sebességű vízszintes áramlás, gravitációs, flotációs, dinamikus. Pálcás sűrítők. Ld. következő oldalak, illetve később. Pl.a szennyvíziszap sűrítése, gáz portartalmának növelése

45 1.3.3 Sűrítés

46 1.3.3 Por-sűrítés A résgyűrűkön tiszta, pormentes levegő távozik, a por a készülék tetején kijön. A kimenő keresztmetszet a bemenőnek kb. 1/10 része, így a kijövő gáz 10-szer nagyobb porkoncentrációjú, mint a bemenő. Előleválasztóként alkalmazzák drágább készülék (pl. ciklon) előtt, hogy abból kisebb kapacitású elég legyen. Résgyűrűs porleválasztó

47 1.5.1 Felúsztatás Fogalma: Célja: Miért? Hogyan? Mivel? Mire? művelet, ami ülepedési sebesség szerint szétválaszt. a zsíros, olajos vízbe nehezebben jut be a levegő oxigénje és fogyasztja is az oldott oxigént. kettős– tiszta (zsír- és olajmentes) víz nyerése, – a zsír, illetve olaj felhasználható. Megfelelő sebességű vízszintes áramlás, gravitáció. Felúsztató, benzin-, zsír- és olajfogó műtárgyak. Ld. következő oldal Pl.a szennyvíz felúszó anyagainak eltávolítása.

48 1.5.1 Felúsztatás – benzinfogó

49 1.5.1 Felúsztatás – számolási feladat Egy felúsztató medencébe Q = 1500 m 3 /h szennyvíz érkezik. Ki kell ülepíteni a d = 0,5 mm átmérőjű zsír- és olajcseppeket, amelyek felúszási sebessége 50 m/h. Az átfolyás sebessége v = 0,3 m/s. A medence mélysége H = 1,1 m. Számítsa ki a felúsztató A)szükséges felületét, B)függőleges keresztmetszetét, C)szélességét, hosszát és térfogatát, D)a felületi hidraulikus terhelését és E) a szennyvíz tartózkodási idejét a medencében! 30 m 2 1,39 m 2 A k = B·H A = B·L V = L·B·H = 33,0 m 3 B = 1,26 m L = 23,8 m 50 m 3 /(m 2 ·h) 79,3 s = 1,32 min

50 1.5.2 Flotálás – elmélete A szemcse ülepedne, a buborék felszállna. Ha találkoznak, és a buborék rátapad a szemcsére, együtt felszállnak. Feltétele: apoláris, a víz által nem nedvesített anyag.

51 1.5.2 Flotálás Fogalma: Célja: Miért? Hogyan? Mivel? Mire? művelet, ami nedvesedési tulajdonság szerint szétválaszt. gyorsabb folyamat, kisebb műtárgy. könnyű anyagok felúszásának elősegítése. Atmoszférikus, nyomás alatti, csökkentett nyomású (a levegő oldhatósága nyomásfüggő). Flotáló műtárgyak. Ld. következő oldalak Pl.a szennyvíz szerves anyagainak (zsír, olaj, részben az iszap) eltávolítása, iszap sűrítése.

52 13. C órái szeptember – októberben HBevezetés, követelmények CsAlapfogalmak, műveletek, folyamatok SzAprítás, rostálás CsTömörítés, darabosítás, beágyazás SzHidrodinamikai műveletek: ülepítés CsÜlepítő berendezések, számítási feladat SzSzámítási feladatok, porkamra CsSűrítés, felúsztatás, flotálás Ellenőrző kérdések kiadása (internet) SzIsmétlés Cs1. témazáró dolgozat SzA dolgozat eredménye, 1. havijegy Új tananyag: szűrés

53 1.5.2 Flotálás

54 Flotáló tartály, tejipar, Kuntej

55 1.5.2 Flotálás

56 VÉGE ismétlés ismétlés és DOLGOZAT ( án)

57 Gyakorlás Számítási feladat Mennyi az ülepedési sebessége a d = 0,2 mm átmérőjű, ρ s = 2500 kg/m 3 sűrűségű anyagnak, ha a víz sűrűsége ρ v = 1000 kg/m 3 viszkozitása η = 10 –3 Pa·s. A nehézségi gyorsulás g = 9,81 m/s 2. v ü = 0,0327 m/s ≈ 33 mm/s

58 Gyakorlás Számítási feladat Mekkora az átmérője a v ü = 0,25 m/s ülepedési sebességű, ρ s = 1800 kg/m 3 sűrűségű anyagnak, ha a víz sűrűsége ρ v = 1000 kg/m 3 viszkozitása 10 –3 Pa·s. A nehézségi gyorsulás g = 9,81 m/s 2. d = 7,57·10 –4 m ≈ 0,76 mm

59 Gyakorlás Légbefúvásos homokfogót méretezünk. Adatok:csúcs-vízhozamQ max = 840 m 3 /h tartózkodási időt = 3 min hidraulikai hatásfok η = 90 % a medence szélességeB = 2 m a medence mélységeH = 4 m Feladatok: a)Milyen előnyei vannak a levegő befúvásnak a homok- fogóba ? b)Mekkora a homokfogó hasznos térfogata? c)Mekkora a homokfogó teljes térfogata? d)Mennyi legyen a medence felülete? e)Hány m legyen a medence hossza? 42 m 3 46,7 m 3 11,7 m 2 5,85 m

60 Gyakorlás Egy felúsztató medencébe Q = 1800 m 3 /h szennyvíz érkezik. Ki kell ülepíteni a d = 0,4 mm átmérőjű zsír- és olajcseppeket, amelyek felúszási sebessége 30 m/h. Az átfolyás sebessége v = 0,25 m/s. A medence mélysége H = 1,25 m. Számítsa ki a felúsztató A)szükséges felületét, B)függőleges keresztmetszetét, C)szélességét, hosszát és térfogatát, D)a felületi hidraulikus terhelését és E) a szennyvíz tartózkodási idejét a medencében! 60 m 2 2,00 m 2 A k = B·H A = B·L V = L·B·H = 75,0 m 3 B = 1,60 m L = 37,5 m 30 m 3 /(m 2 ·h) 150 s = 2,50 min

61 Gyakorlás Lemezes porleválasztó d = 15 µm szemcseméret ű port választunk le. ρ s = 3100 kg/m 3 ; ρ g = 0,9 kg/m 3 ; η = 2,4*10 -5 kg/(m·s); L = 5,0 m; B = 2,2 m; H = 3,2 m; Q = 1,4 m 3 /s a)Számítsa ki a por ülepedési sebességét! b)Mennyi a tartózkodási idő? t = L·B·H/Q = c)Milyen távolságra helyezzük el a porkamra lemezeit? h = t·v ü = d)Hány darab lemezt kell elhelyezni? 1,58·10 –2 m/s 25,1 s 0,397 m ≈ 0,4 m 7 db

62 Szín szerinti szétválasztás

63 Alak szerinti szétválasztás Gyommagvak: többnyire gömbölyűek Gabonamagvak: többnyire hosszúkásak A hosszúkás magvak hamarabb kiesnek, a gömbölyűek magasabbra jutnak.

64 Mágnesezhetőség szerinti szétválasztás Az alapelv A megvalósítás


Letölteni ppt "Környezettechnika 1. témacsoport Tankönyv I. 1.1 fejezet 5-7. o. 1.2 fejezet1.2 fejezet 8-13. o. 1.3 fejezet1.3 fejezet 13-33."

Hasonló előadás


Google Hirdetések