Környezettechnika 2. témacsoport

Az előadások a következő témára: "Környezettechnika 2. témacsoport"— Előadás másolata:

1 Környezettechnika 2. témacsoport
Tankönyv I. 1.6 fejezet o. 1.7 fejezet o. 1.4 fejezet o. } szűrés

2 1.6-1.7. Szűrés Fogalma: Célja: Miért? Hogyan? Mivel? Mire?
művelet, ami a rácshatás elvén működik. (Átfér, nem fér át?) méret szerinti elválasztás. A különböző felhasználás/kezelés miatt. Meghatározott méretű nyílásokon való átjuttatás: átengedés (gravitáció), átnyomás, átszívás. Rács, szita, szövet, szemcsés közeg (pl. homok), stb. Ld. következő oldalak. Pl. víz, szennyvíz darabos részeinek eltávolítására.

3 1.6. Szűrés rácson

4 1.6. Szűrés rácson kézi tisztítású rács

5 1.6. Szűrés rácson

6 1.6. Szűrés rácson gépi tisztítású íves rács

7 1.6. Szűrés rácson gépi tisztítású íves rács

8 1.6. Szűrés rácson 24. o. Vsz. 36. Qcsúcs = 536 m3/h, 2 m-es rácselemek, rácspálca 8 mm, pálcaköz 20 mm v = 0,7 m/s, visszaduzzasztás tisztán 5 cm, eltömődve 20 cm (15 cm vastagságú eltömődés). A napi szennyvíz mennyiség 7500 m3, rácsszemét tartalom 0,15 dm3/m3. Számítsa ki A) az összes szabad pálcaközt, B) a pálcaközök számát, C) a rács teljes szélességét, D) hány db 2 m-es rácselem kell, E) a napi rácsszemét mennyiséget, F) hány %-kal nagyobb a csúcs-vízhozam az átlagosnál! Qcsúcs = 0,149 m3/s i 4,26 m 213 db 213 db·28 mm/db = 5964 mm ≈ 6 m 6 m/2 (m/db) = 3 db 7500 m3· 0,15 dm3/m3 = 1125 dm3 Q = 312,5 m3/h 100·536/312,5 = 171,5 %, azaz 71,5 %-kal.

9 1.6. Szűrés szitán ívszita

10 1.6. Szűrés szitán nyitott (gravitációs) (makro)szitaszűrő

11 1.6. Szűrés szitán elvezető vályú szitaszemét vízzáró felület tengely
szűrt víz elvezetés vízszint szűrt víz nyersvíz bevezetés szűrőfelület nyitott (gravitációs) (makro)szitaszűrő

12 1.6. Szűrés szitán perforált dob szitaszövet

13 1.6. Szűrés szitán dobrács

14 1.6. Szűrés szitán 24. o. Vsz. 37. Q = m3/nap, v = 0,25 m/s, a szűrőelem szabad keresztmetszeti tényezője f1 = 0,64, a perforált dobé f2 = 0,4, a szűrőfelület 50 %-a merült a vízbe. Számítsa ki A) az óránkénti vízmennyiséget, B) az összeépített dobszűrő szabad keresztmetszeti tényezőjét, C) a szükséges átfolyó felületet, D) a szükséges bemerülő felületet, E) a hengerpalást teljes felületét! F) Megfelel-e egy d = 2,5 m átmérőjű, L = 1,1 m hosszú dobszűrő a fenti feladathoz? Tehát megfelel. Q = 833 m3/h = 0,231 m3/s f = f1·f2 = 0,64·0,4 = 0,256 i Aát = Q/v = 0,924 m2 Abe = Aát/f = 3,61 m2 Ateljes = Abe/0,5 = 7,22 m2 Ateljes = d··L = 8,64 m2

15 1.6. Szűrés szöveten szalagszűrő

16 1.6. Szűrés szöveten

17 1.6. Szűrés szöveten leszedő kés terelőhenger iszap elvezetés
iszapszárí-tási zóna lepénylevé-teli zóna szívó zóna (ráhordási zóna) kifeszítő görgő vízszint iszap szűrlet elvezetés

18 1.6. Szűrés szöveten kamrás szűrőprés

19 1.6. (Por)szűrés szöveten

20 1.6. (Por)szűrés szöveten A tekercselés az ellenállás változásának (az eltömődés mértékének) arányában történik.

21 1.6. (Por)szűrő tisztítása
Szakaszos – folyamatos (?) Mechanikus – pneumatikus kisnyomású – nagynyomású állandó – pulzáló

22 1.6. Szűrés szöveten 25. o. Vsz. 40. A = 40 m2, Q = 1000 m3/nap, 40 kg/m3 szárazanyag. A szárazanyagra számított 22% vegyszert adnak hozzá, ettől a szárazanyag napi 7000 kg-mal nő. A vegyszerezett iszap 4,4% sza. tartalmú, az iszaplepény 22%. Számítsa ki a) az iszap napi sza. tömegét vegyszerezés előtt, b) a szükséges vegyszer napi mennyiségét, c) az iszap napi sza. tömegét vegyszerezés után, d) a víztelenítendő kezelt iszap napi tömegét, e) az iszaplepény napi tömegét, f) a szükséges szűrőfelület (A) nagyságát, ha 27,4 kg/(m2·h) sza. a terhelhetőség és 22 h a napi használat, g) hány db dobszűrő kell! 40000 kg/nap 8800 kg/nap 47000 kg/nap kg/nap kg/nap 78,0 m2 i 2 db

23 1.7. Szűrés szemcsés anyagon

24 1.7. Szűrés szemcsés anyagon

25 1.7. Szűrés szemcsés anyagon

26 1.7. Szűrés szemcsés anyagon
Wabag zárt homokszűrő Üzemelés: Tisztítás:

27 1.7. Szűrés szemcsés anyagon
nyitott homokszűrő

28 1.7. Szűrés szemcsés anyagon
25. o. Vsz. 38. Q = m3/nap, 10 mg/dm3 lebegő anyag. A terhelhető-ség egy szűrési periódusban 1 kg/m2. A célszerű szűrési sebesség 5 m/h, a szűrőréteg 1 m vastag. Számítsa ki A) az óránkénti vízhozamot B) a szükséges szűrőfelületet, C) hány db 3,8x14 m-es medence kell, D) a teljes napi kiszűrendő anyag tömegét, E) az egységnyi felületre jutó terhelést kg/(m2·h), F) a szűrési periódusok időtartamát! 1000 m3/h 200 m2 A1 = 53,2 m2 4 db 240 kg/nap 0,047 21,2 h i

29 1.6. Szűrés szöveten A = 24 m2, Q = 2000 m3/nap, 35 kg/m3 szárazanyag. A szárazanyagra számított 18% vegyszert adnak hozzá, ettől a szárazanyag napi kg-mal nő. A vegyszerezett iszap 3,9% sza. tartalmú, az iszaplepény 26%. Számítsa ki a) az iszap napi sza. tömegét vegyszerezés előtt, b) a szükséges vegyszer napi mennyiségét, c) az iszap napi sza. tömegét vegyszerezés után, d) a víztelenítendő kezelt iszap napi tömegét, e) az iszaplepény napi tömegét, f) a szükséges szűrőfelület (A) nagyságát, ha 26,6 kg/(m2·h) sza. a terhelhetőség és 22 h a napi használat, g) hány db dobszűrő kell! 70000 kg/nap 12600 kg/nap 80000 kg/nap kg/nap kg/nap 137 m2 6 db

30 1.7. Szűrés szemcsés anyagon
25. o. Vsz. 39. Q = m3/nap, 3 mg/dm3 lebegő anyag. A terhelhetőség egy szűrési periódusban 0,6 kg/m2. A célszerű szűrési sebesség 7 m/h, a szűrőréteg 1,8 m vastag. A választható szűrőtartályok átmérője 3,15 m, illetve 4 m. Számítsa ki A) az óránkénti vízhozamot, B) a szükséges szűrőfelületet, C) hány db és mekkora szűrőtartály kell, D) a teljes napi kiszűrendő anyag tömegét, E) az egységnyi felületre jutó terhelést kg/(m2·h), F) a szűrési periódusok időtartamát! G) Ellenőrizze, hogy az egyik szűrőegység öblítésekor a többi egységen megfelelő-e a szűrési sebesség! 417 m3/h 59,6 m2 A1 = 7,8 m2 A2 = 12,5 m2 pl. 5 db nagyobb vagy 8 db kisebb 6 9 30 kg/nap 0,02 30 h Jó ez? NEM! Mi a megoldás?

31 13. C órái október – novemberben
Cs 1. témazáró dolgozat Sz A dolgozat eredménye, 1. havijegy Új tananyag: szűrés rácson  Cs Szűrés szitán  Sz Szűrés szöveten  Cs Szűrés szöveten, szemcsés közegen  Sz Szűrés szöveten, gyakorlás  Cs Szűrés szemcsés közegen, gyakorlás Sz Centrifugálás Cs Centrifugálás, gyakorlás ellenőrző kérdések kiadása (internet) Sz Ismétlés Cs 2. témazáró dolgozat Sz A dolgozat eredménye, 2. havijegy Új tananyag:

32 1.4. A centrifugálás Fogalma: Célja: Miért? Hogyan? Mivel? Mire?
művelet, ami centrifugális (helyesebben tehetetlenségi) erővel dolgozik. az ülepedés/felúszás/szűrés meggyorsítása. A gyors folyamatok nélkülözhetetlenek. Az idő pénz! A nehézségi gyorsulás helyébe a tehetetlenségi gyorsulás lép, ami egy nagyságrenddel nagyobb. Ülepítő-, felúsztató- (szeparátor) és szűrő-centrifuga, ciklon, hidrociklon. Ld. következő oldalak Pl. a szennyvíz iszap víztelenítése, porleválasztás gázokból.

33 1.4. A centrifugálás Centrifugák – két fő csoport:
szeparátor (felúsztató) – folyamatos pl. tejből fölözött (sovány) tej és tejszín előállítása ülepítő/szűrő – általában szakaszos munkaütemek: centrifugálás (ülepítés/szűrés) mosás, öblítés szárítás kiszedés Ciklonok – gáz/levegő és hidrociklon tangenciális vagy axiális bevezetéssel.

34 1.4. A centrifugálás 1. kaparó 1 Scraper 2. fedél 2 Cover 3. kosár
4. köpeny (burkolat) 5. motor 6. szilárd a. ki 7. folyadék ki 8. felfüggesztő oszlop 1 Scraper 2 Cover 3 Basket 4 Casing 5 Drive motor 6 Solid outlet 7 Liquid outlet 8 Suspension column

35 1.4. A centrifugálás 1. kaparó 1 Scraper 2. fedél 2 Cover 3. tápcső
4. kosár 5. köpeny (burkolat) 6. motor 7. rögzítő lemez 8. szilárd a. ki 9. folyadék ki 10. rezgés szigetelő 1 Scraper 2 Cover 3 Feed pipe 4 Basket 5 Casing 6 Drive motor 7 Integral inertia plate 8 Solids outlet 9 Liquid outlet 10 Vibration isolators

36 1.4. A centrifugálás

37 Iszap centrifuga, dél-pesti szennyvíztisztító
1.4. A centrifugálás Humbold iszap centrifuga Iszap centrifuga, dél-pesti szennyvíztisztító

38 szilárd anyag elvezetés
1.4. A centrifugálás fogaskerék meghajtás szállítócsiga betáplálás folyadék elvezetés szilárd anyag elvezetés

39

40 (U-235 és U-238 fluoridjának szétválasztása)
1.4. A centrifugálás szegényített Erre is jó… dúsított Urándúsítás (U-235 és U-238 fluoridjának szétválasztása)

41 1.4. A centrifugálás Erre is jó…

42 1.4. A centrifugálás Ciklonok: érintőleges (tangenciális) és
tengelyirányú (axiális) gázbevezetéssel

43 1.4. A centrifugálás 32. o. Vsz. 57. Q = 100 m3/nap ρ = 1100 kg/m3 4% sza. tart. iszap. Hozzáad-nak m3-enként 100 g vegyszert → nő a sza. tart. Centrifugá-lással „víztelenítik”, a centrifugált iszap sza. tart. 30 %. Az iszap sza. tart. 20 %-a az iszapvízzel távozik. Számítsa ki a) az iszap napi sza. tömegét vegyszerezés előtt, b) a szükséges vegyszer napi mennyiségét, c) az iszap napi sza. tömegét vegyszerezés után, d) a centrifugára jutó iszap napi sza. tömegét, e) az centrifugált iszaplepény napi tömegét, f) az iszapvízbe kerülő iszap napi sza. tömegét, g) az iszapvíz napi tömegét, h) az iszapvíz sza. tartalmát i) hány db centrifuga kell, ha a centrifuga kapacitása 6 m3/h, 75 %-ban használható, napi 8 órán át! 4400 kg/nap 10 kg/nap 4410 kg/nap 3528 kg/nap 11760 kg/nap 882 kg/nap 98250 kg/nap 0,897 ≈ 0,9 % 3 db

44 VÉGE Ismétlés következik, (ellenőrző kérdések: de előtte GYAKORLÁS

45 1.6. Szűrés rácson Q = m3/nap, 1,5 m-es rácselemek, rácspálca 6 mm, pálcaköz 12 mm v = 0,6 m/s, visszaduzzasztás tisztán 6 cm, eltömődve 20 cm (12 cm vastagságú eltömődés). A csúcs-hozam tényező 1/14, a rácsszemét tartalom 0,16 dm3/m3. Számítsa ki A) az összes szabad pálcaközt, B) a pálcaközök számát, C) a rács teljes szélességét, D) hány db 1,5 m-es rácselem kell, E) a napi rácsszemét mennyiséget, F) hány %-kal nagyobb a csúcs-vízhozam az átlagosnál! Qcsúcs = 1430 m3/h Qcsúcs = 0,397 m3/s 11,03 m 919 db 919 db·18 mm/db = 16542 mm ≈ 16,5 m 16,5 m/1,5 (m/db) = 11 db 20000 m3· 0,16 dm3/m3 = 3200 dm3 Q = 833,3 m3/h 100·1430/833 = 171,7 %, azaz ≈72 %-kal.

46 1.6. Szűrés szitán Q = m3/nap, v = 0,25 m/s, a szűrőelem szabad keresztmetszeti tényezője f1 = 0,66, a perforált dobé f2 = 0,45, a szűrőfelület 50 %-a merült a vízbe. Számítsa ki A) az óránkénti vízmennyiséget, B) az összeépített dobszűrő szabad keresztmetszeti tényezőjét, C) a szükséges átfolyó felületet, D) a szükséges bemerülő felületet, E) a hengerpalást teljes felületét! F) Megfelel-e egy d = 2 m átmérőjű, L = 1 m hosszú dobszűrő a fenti feladathoz? Tehát megfelel. Q = 625 m3/h = 0,174 m3/s f = f1·f2 = 0,66·0,45 = 0,297 Aát = Q/v = 0,696 m2 Abe = Aát/f = 2,34 m2 Ateljes = Abe/0,5 = 4,68 m2 Ateljes = d··L = 6,28 m2

47 1.4. A centrifugálás 32. o. Vsz. 56. Q = 75 m3 ρ = 1000 kg/m3 10 kg/m3 sza. tart. iszap. Hozzáadnak m3-enként 100 g vegyszert → nő a sza. tart. Centrifugálással „víztelenítik”, a centrifugált iszap nedvesség tartalma 85 %. Az iszap sza. tart. 28 %-a az iszapvízzel távozik. Vannak 3, 5, 10 és 25 m3/h kapacitású centrifugák, de csak névleges kapacitásuk 2/3-áig terhelhetők. Számítsa ki a) az iszap napi sza. tömegét vegyszerezés előtt, b) a szükséges vegyszer napi mennyiségét, c) az iszap napi sza. tömegét vegyszerezés után, d) a centrifugára jutó iszap napi sza. tömegét, e) az centrifugált iszaplepény napi tömegét, f) az iszapvízbe kerülő iszap napi sza. tömegét, g) az iszapvíz napi tömegét, h) az iszapvíz sza. tartalmát %-ban, i) milyen és hány db centrifuga szükséges, ha üzembiztonsági okból legalább 2 kell, napi 12 órás használatot feltételezve! 750 kg/nap 7,5 kg/nap 758 kg/nap 546 kg/nap 3640 kg/nap 212 kg/nap 71360 kg/nap 0,297 ≈ 0,3 % 9,4 m3/h pl. 2 db 5 m3/h

48 VÉGE Ismétlés következik. Ellenőrző kérdések:

49 ? ? ? ? ?

50 ? ? ? ? ? ? ? ? ?

51 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

52 1.6. Szűrés szöveten leszedő kés terelőhenger iszap elvezetés
iszapszárí-tási zóna lepénylevé-teli zóna szívó zóna (ráhordási zóna) kifeszítő görgő vízszint iszap szűrlet elvezetés

53 1.6. Szűrés szöveten mosófejek leszedő kés terelőhenger
iszap elvezetés iszapszárí-tási zóna lepénylevé-teli zóna szívó zóna (ráhordási zóna) kifeszítő görgő szűrt víz elvezetés vízszint mosóvíz elvezetés iszap szűrlet elvezetés

54 1.6. Szűrés szöveten 6 5 1 B 2 3 8 7 4 A

55 1.6. (Por)szűrés szöveten

56 1.7. Szűrés szemcsés anyagon
? ? ? ? ? ?

57 1.7. Szűrés szemcsés anyagon
Wabag zárt homokszűrő Üzemelés: Tisztítás:

58 1.4. A centrifugálás ? ? ? ? ? ? ? ?

59 1.6. Szűrés szöveten 3 1 2 4 5 7 6 A B 8