Hidrológiai Közlöny 1982 (62. évfolyam)

6. szám - Dr. Horváth Imre: Az iszapvíztelenítés néhány hasonlóságelméleti és méretnövelési vonatkozása

Dr. Horváth I.: Az iszap víztelenítés Hidrológiai Közlöny 1982. 6. sz. 247 Megjegyzés: Karr és Keinath egyik vizsgálatsorozata szerint rothasztott iszap, nyers iszap és eleveniszap esetében It-re vonatkozóan átlagértékben (59; 47 és 0% adódott. Egy másik méréssorozatra jellemző adatok: a vizsgált iszap anaerob iiton kezelt iszap, teljes szárazanyag-tartalma 4,5 % (szuprakolloid 1400 mg/l). Hígítás (szupernátáns folyadékkal) után további két változat; a 4,5% érték 1,7 és 0,8%-ra csökkent, A hozzátartozó r értékek: 26,3.10

1

3; 47.3.10

1

3 és 71,3.10

1

0 m/kg. Egy olyan változatnál, amikor az iszap szuprakolloid tartalma mindössze 100 mg/l volt, 2,(1% és 0,7% C értékekhez 7,7.10

1

3 és 7,li .1013 m/kg tartozott, tehát az eltérés csekély. Jelölések és mértékegységek Dimenziós mennyiségek a, b a Carman-féle szürőegyenlet linearizált alakjának állandói: s/m

3; s/m

6; c az egységnyi szürlettérfogatból kivált szilárdanyag tömege, kg/m

3; G koncentráció, kg/m

3; d szemcseátmérő, jellemző mikroszkopikus méret, m; F

tz szűrőfelület, m

2; g gravitációs gyorsulás, m/s

2; l jellemző hosszúság, m; Ap szűrési nyomáskülönbség, N/m

2; r fajlagos szűrőellenállás, m/kg; Rm a szűrőszövet (membrán) ellenállása, l/m; t idő, s; T hőmérséklet, °C; tsz felezési idő, s; v jellemző sebesség, m/s; v átlagos szűrési sebesség, m/s; V

s

z szürlettérfogat, m

3; Fmax maximális szürlettérfogat, m

3; Q átlagos szürlethozam, m

3/s; q a sziirlet sűrűsége, kg/m

3; y a sziirlet fajsúlya, kg/m

2 -s

2; 7], v a szürlet dinamikai és kinematikai viszkozitása, N -s/m

2; m

2/s. Dimenzió nélküli mennyiségek Eu Euler-szám; Fr Froude-szám; Ho homokronitási (Strouhal-) szám; It eltömődési index; Re Reynolds-szám; 7i

l

t ír

2 a szűrési-víztelenítési folyamatra jellemző dimenzió nélküli számok; K

r, K

r a szűrőellenállásra jellemző dimenzió nélküli számok; s összenyomhatósági (kompresszibilitási) tényező; A átszámítási tényező (hasonlósági transzformációs paraméter); Megjegyzés: Azok a A jelek, amelyek indexekkel vannak összekapcsolva, azoknak a fizikai mennyiségeknek az átszámítási tényezőit jelölik, amelyekre az indexek vonatkoznak. Az egyvesszős és a kétvesszős jelölések az üzemi méretre (prototípusra) és a modellméretre vonatkoznak (általában két különböző méretű rendszerrel kapcsolatosak). IRODALOM [1] Carman, P. C.: Fundamental principles of industrial filtration. Transactions of the Institution of Chemical Engineers 16 (1938), 168—188. [2] Horváth, I.: Az invariáns függvény, mint a hasonlóság feltétele. Építés- és Közlekedéstudományi Közlemények 3—4 (1964), 551—568. | 3] Horváth I.: A dinamika hasonlóságról. MTA Műsz. Tud. Oszt. Közi. 36 (1965), 105—1 1 7. [4] Horváth 1.: A szennyvíztisztítási technológia néhány móretnövelósi kérdése. Akadémiai Kiadó, Budapest, 1978. [5] Horváth I.: Az iszapvíztelenítés újszerű hidraulikai megközelítése. Kutatási jelentés. Kertészeti Egyetem , 1980. [6] Horváth I.: Iszapszűrés és víztelenítés jellemzői. Számpélda. Hidrológiai Közlöny 9 (1980), 418—419 [7] Karr, Ph. R.—Keinath, Th. M.: Influence of particle size

< on sludge dewaterability. The 49th Annual Conference, WPCF

., Minneapolis, 1978. • HeKOTOpbie acneKTbi TeopHH noAOÖHfl h TeopHH MacuiTaöoß npHMeHHTejibHO K HccjieAOBaHHio BOnpOCOB 06e3B0>KMBaHHfl OCaAKOB 0T OMHCTKH CTOMHblX BOA JI-p. Xopeam, M. Kant), mexn. nayic B ncpBOH iacTn paßOTbi aBTOp npmioAHT noApoűiiyio CBOflKy cnenHajibHoii jiHTeparypbi no BonpocaM MOACJlHpOBHHHM npn HCCJieAOBaHHflX nO 0Ce3B0>KHBaHJil0 oca«K0B, npuqeM HCXOAHT H3 peuieHHji ruApoflHuaMHnecKHX 3a«aH. Bo BTOpOH MaCTH paŐOTbl 3BT0p HblTaCTCíI OnpeflejlHTb ycjTOBiia MOAejinpoBaHHji H MacuiTaőitpoBaHHa ripu HCCJieAOBaHHH BOnpOCOB 00e3B0>KHBaHHJI H (J)HJIbTpOBaHH51 OCAAKOB. npefljiaraeMbie yciioBHji He BMXOAAT 3A paMKH MaTeMaTHMecKOH MOflejin KapMana. JIajiee aBTop 3aHHMaeTCH BBIHBJIEHHEM BOSMOWHOCTCH pacuiHpeHH>i oßjiacTn npiiMeHeHHH nyTeM npHBJieieHHB paHee npeAJioH<enHoii I'HApaBJlHKO-MaTeMaTHMeCKOH M0«eJlH. B npHHUHiinajibHOM noAxoae aBTop ymiTBauji saKJiroMCHHÍI

, n3^o»ceHHbie B pa3Aejie I. B KOHue CBOAKH cneniiajibHoü jiHTepaTypbi. OHH KacaioTca B nepByio o'iepeAb TpeGoBaHnii no onpeAeJieHHio reoMerpHiecKHx KiiHCMaTHMeCKHX II AHHaMHMCCKHX yCJIOBHH nOAOŰHÍI. ABTOP ciHTaji cBoeií qejno co3AaTb jienco ncnojib3yeMyw Ha npaKTHKe CHCTeMy ycjioBHii MOAejmpoBanHH n yBejiHMeHHji MacuiTaOoB HCXOAÍI H3 MCTOAOB T. H. aHaJIHSA ypaBHCHHH. ABTOP 3anncaji OcspasMcpubie MHCJia, xapaKTepHbie AJIÍI AaHHoro nponecca, KOTOPUE JIBJIJUOTCH iicxoAHbiMH H AJifl cocTaBjieHHji ycJioByií riOAOŐHJi. Kai< cJieAyeT H3 paőoTbi cpaBneHiie c TpaAHUiionaJH.Hi.iMH MeTOAaMH nepecueTa MOAeJieií ripuBOAirr K noJiesnbiM 3aKJUOWeHHHM. B xoAe nocjieAywiuHx nccjieAOBaHnii CJieAyeT Ha npaKTHKe npOKOHTpOJlHpOBaTb OŐJiaCTb, npHMCHHMOCTH. jjjljl 3Toro CJieAyeT cpaBHHTb pesy'jibTaTbi jiafiopaTopin.ix rioJiy.'iaBOACKHX H 33B0ACKHX 3KCnepiIMCHT0B «JIH pa3JlHMHbix THnOB OÖOpyAOBaHH>l. B uejiax AeMOHCTpauim ripaKTH'iecKoro npHMCMCHiiH npeAJio>KeHHbix mctoaob aBTop npuBOAUT n>iTb micjienHblX npHMepoB. Similarity- and scale-up aspects in sludge dewatering Part II. Novel approach tó the set of scale-up criteria by Dr. Horváth, I. Cand. Techn. Sei. In the first part of the present paper a detailed critical review has been presented on the similarity- and modelling problems in sludge dewatering, using the solution of hydraulic problems as the starting basis. In Part 11 an attempt will be made at determining the modelling- and scale-up criteria related to the processes of sludge dewatering and filtration, within the validity range of the widely used mathematical model of Carman. Including further a mathematicalhydraulic model suggested earlier, the possibilites of expanding the range of investigation are considered In the theoretical approach allowance has been made for the conclusions formulated in Part I and arrived at from the critical review of the litareture on the subject, especially in formulating the geometric-, kinetic* and dynamic criteria of similarity. The objective was to dei'ive a set of scale-up and modelling criteria, using the method of equation analysis. These criteria are expected to facilitate practical designing work. The author has succeeded also in writing the dimensionless numbers relevant to the process, which serve at the same time as the basis of writing the similarity conditions. The comparison with the conventional model scaling methods is shown to lead to interesting conclusions. In the course of further investigations it is considered essential to check the validity ranges experimentally. An important task in this respect is to compare the results of laboratory-, pilot plant- and full scale (prototype) data for different types of dewatering equipment. For the practical application of the theory outlined here five illustrative numerical examples are presented.