Hidrológiai Közlöny 2010 (90. évfolyam)
1. szám - Patziger Miklós–Józsa János: Radiális átáramlású utóülepítő medencék áramlási viszonyainak többdimenziós numerikus modellezése
14 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2010. 90. ÉVF. 1. SZ. Terhelés: q A= 1,3 m/h; ISV = 70 l/kg; TS B B= 4,5 g/l; q s v= 410 l/(m"h) Koncentráció Jobb energiatörés esetén 9. ábra: Koncentráció-eloszlás az utóülepítőben a vezetőhenger beépítését, illetve a belépési szelvény csökkentését követően (felül) és a kialakult sebességeloszlás az elosztóhenger környezetében (alul) Összefoglalás Jelen cikkben bemutattuk egy Grácban üzemelő radiális átáramlású utóülepítő numerikus modelljét (Patziger et al. 2005), amely segítségével a vizsgált radiális átáramlású utóülepítő medencében végbemenő áramlási, iszaptranszport, ülepedési és besürüsödési folyamatok jól modellezhetők. A modell igazolása során a számított áramlási sebességek, turbulencia-jellemzők,iszap-koncentrációk jó egyezést mutattak a mérések eredményeivel. Az elosztóhenger kialakítására vonatkozólag a következő alapvető kialakítási szabályok vezethetők le: - Az utóülepítőbe áramló iszap-víz tömeg kinetikai energiája csökkentésének az elosztóhengeren belül döntő jelentősége van. Egy, az elosztóhenger palástján elhelyezett vezetőgyűrűvel ez optimálisan megoldható. - A belépési szelvény magassága és keresztmetszete úgy alakítandó ki, hogy a tisztított, kevés lebegőanyagot tartalmazó szennyvíz visszaáramlása gátolva, és a belépő sugár ülepítő-térbe bevitt energiája pedig minimális legyen. - Az érkező tisztított szennyvíz-iszap keverék bevezetése az ülepítő-térbe az annak megfelelő koncentrációjú zónában történjen. Itt fel kell hívni a figyelmet arra, hogy a hidraulikai szempontok mellett az üzemeltetés számára fontos a bevezető-nyílás magassági elhelyezésénél egy minimális távolság (kb. 100 cm) betartása a medence-fenéktől. Ezzel biztosítható az iszap-zsomp hozzáférhetősége esetleges karbantartási munkák elvégzéséhez. A cikkben bemutatott alkalmazási példa jól szemlélteti, milyen nagy hasznát vehetjük a numerikus áramlásmodellezésnek a szennyvíz-tisztító telepek medencéinek, így például az utóülepítőknek az optimálásában. Harmadik, a témát befejező cikkünkben az utóülepítők dinamikus szimulációját mutatjuk be, amely lehetővé teszi a vizsgált medence egy adott időtartamon keresztüli üzemének megismerést és javítását. Ezzel a medence további geometriai jellemzőinek és üzemvitelének vizsgálata és hatékonyabbá tétele válik lehetővé. Irodalom Bertrand-Krajewski J.-L., Lefevre, M. und Chantellier, P. (1996): Impact of storm events in activated sludge transfers in a small waste water treatment plant: measurement and modelling; in Proceeding of the International Conference on Urban Storm Drainage Casey, T.J (1992): Water and wastewater engineering hydraulics, Oxford University Press Fluent (1999): Handbuch Fluent; Fluent Ltd. Hunze, M. (2005): Simulation in der kommunalen Abwasserreinigung; Oldenburg Industrieverlag, München, Germany Krebs, P. (1991): Modellierung und Verbesserung der Strömung in Nachklärbecken; Schriftenreihe Umwelt 157, Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft, Bern. Patziger, M., Kainz, H.; Józsa, J., Hunze, M. (2005): Messung und Modellierung von physikalischen Prozessen in Nachklärbecken; Österreichische Wasser- und Abfallwirtschaft, 12/05, 57. S. 177-184., Wien. Patziger M., Józsa J., Sokoray-Varga B. (2008): Radiális átáramlású utóülepítők áramlási és koncentrációviszonyainak helyszíni mérése. Hidrológiai Közlöny, jelen szám, XX-XX o., Magyar Hidrológiai Társaság, HU ISSN: 0018—1323. Takács, I.; Patry, G.G. and Nolasco, D (1991): A dynamic model of the clarification-thickening process; Water Research, 25, 1263 - 1271. A kézirat beérkezett: 2009. június 26-án Results of a research on circular secondary settling tanks, II. Patziger, M. - Józsa, J. Abstract As a continuation of the paper by Patziger et al. 2008, the present study describes the numerical modelling principles and details of a secondary settling tank. Making use of the cylindrical symmetry the two-dimensional model in a meridian plane provides the required accuracy in modelling flow, settling and thickening. Calibration and verification has been carried out against high precision field data. We present the application of the verified model to investigate the operation of the settling tank, and to identify the main geometric as well as functional deficiencies which spoil the efficiency of the unit. By means of the numerical model a robust investigation of the various new arrangements of the tank can be carried out, instead of using e.g. costly laboratory scale models. It can be also pointed out what improvement can be achieved in the operation even by non-expensive, slight modification of the geometric set-up. Keywords: wastewater treatment plant, secondary settling tank, turbulence, CFD modelling. PATZIGER MIKLÓS: oki. építőmérnök (2002), PhD (2007), a Szent István Egyetem Ybl Miklós Építéstudományi Kar, Közmű- és Mélyépítési Tanszékének adjunktusa JÓZSA JÁNOS oki. építőmérnök (1981) MTA doktora (2003), a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Vízépítési és Vízgazdálkodási Tanszékének tanszékvezető egyetemi tanára
