Hidrológiai Közlöny, 2013 (93. évfolyam)
2013 / 1. szám - Kiss Katalin: Az előülepítés folyamatának részletgazdag vizsgálata
KISS KATALIN: Az elöülegítésjbl^a 77 kutatás tudományos vezetéséért, továbbá a Gráci Műszaki Egyetem, Települési Vízgazdálkodási és Területi Vízrendezési Tanszék munkatársainak a fenti kutatás lehetőségének megteremtéséért és a kiváló tudományos együttműködésért. 7. Összefoglalás Az áramlási sebességeket akusztikus - Doppler - elvű „Nortek Vector" típusú sebességmérő műszerrel mértük. A sebesség idősorok finom időbeli felbontása a jellemző átlagos áramlási sebességek mérésén túl lehetőséget adott olyan fontos jellemzők közelítő meghatározására, mint például a medencében uralkodó turbulencia jellemző paraméterei. A medencébe beáramló és a medencéből kiáramló lebegő-anyag-tömegáram [kg/d] folyamatos mérése a szennyvíz-tisztító telep befolyó szennyvíz mennyiséget mérő mágneses indukciós vízhozam mérőjével és egy „Solitax ts-line sc" típusú optikai elvű zavarosság mérővel történt. Sikeres tesztméréseket követően sorozatmérések készültek különböző, részben a méretezési irányelvekben előírtakhoz képest magasabb felületi terhelések tartományában. A mérések során lehetővé vált a medence különböző felületi terhelései melletti lebegőanyag-leválasztási hatásfokának az elemzése, valamint a leválasztási hatásfok közvetlen összekapcsolása az egyes felületi terheléseknél előálló áramlási sebességekkel és turbulencia-jellemzőkkel. A kutatás jövőbeli célja a vizsgált előülepítő numerikus áramlástani modelljének megalkotása, kalibrálása és igazolása a mérések során nyert adatok alapján. A numerikus modellvizsgálatok lehetővé teszik a kétfázisú (víz és ülepedő anyag) áramlás, anyagtranszport és leválasztási folyamatok további részletes vizsgálatát, nagyban segítve az előülepítők viselkedésének mélyebb megértését és az eddigieknél pontosabb tervezési elveinek és optimalizálási lehetőségeinek kidolgozását. Irodalom E. Aiguier, G. Chebbo, J-L. Bertrand-Krajewski, P. Hedges and N. Tyack (1996) Methods for determining the settling velocity profiles of solids in storm sewage. Water Science Technology Vol. 33, No. 9, pp. 117-125. J. PH. Chancelier, G. Chebbo, E. Aiguier (1998.) Estimation of settling velocities. Water Research Vol. 32, No. 11, pp. 3461-3471. G. Chebbo, N. F.-A. (1998.). A stochastic approach to modelling solid transport in settling tanks. Wat. Sei. Tech. Vol. 37, No. 1 ,pp. 277284. D. G. Christoulas, P. H. Yannakopoulos, A. D. Andreadakis (1998.) An empirical model for primary sedimentation of sewage. Environment International Vol. 24, No. 8, pp. 925-934. Greeley, S. A. (1938.). Sedimentation and Digestion in the Unated Stales. In L. P. (Ed.). Modern Disposal: Anniversary book of Federation of Sewage Works Associations. New York: Lancaster Press Inc. Gujer, W. (2007.). Siedlungswasserwirtschaft (Vol. 3.J. Berlin: Springer. Hach-Lange Company. (2009.) SOLITAX sc User Manual. Germany. T. Larsen (2000.) Measuring the variations of the apparent settling velocity for fine particles. Water Research Vol. 34, No. 4, pp. 14171418. C. Lindeborg, N. Wiberg, A. Seyf (1996.) Studies of dynamic behaviour of a primary sedimentation tank. Water Science Technology Vol. 34, No. 3-4, pp. 213-222. T. Matko, N. Fawcett, A. Sharp, T. Stephenson (1996.) Recent progress in the numerical modelling of wastewater sedimentation tanks. Trans IChemE. Vol. 74.. Part B , pp. 245-258. Muszkalay L., Vágás I. (1956.) Átfolyási vizsgálatok egyszintű ülepítőkben. Hidrológiai Közlöny 36. évf. 5. sz„ pp. 374-384. Nortek AS (2005.) Vector Current Meter. Patziger M., Józsa J. (2010.) Radiális átáramlású utóülepítő medencék áramlási viszonyainak többdimenziós numerikus modellezése. Hidrológiai Közlöny 90:(1) , pp. 10-14. Patziger M., Kainz H„ Józsa J., Hunze M. (2005.) Messung und modellierung von physikalischen Prozessen in Nachklärbecken. Österreichische Wasser- und Abfallwirtschaft Vol. 12/05 Patziger M. (2007). Untersuchung der Schlammbilanz in Belebungsstufen aufbauend auf den Prozessen im Nachklärbecken. Schriftenreihe zur Wasserwirtschaft, Band 48, Institut für Siedlungswasserwirtschaft und Landschaftswasserbau, Technische Universität Graz, pp. 210 Patziger, M., Kainz, H.; Józsa, J. and Hunze, M. (2008). Analysing sludge balance in activated sludge systems with a novel mass transport model, Water Science and Technology, Vol. 57, pp. 1413-1419. Patziger M., Kainz H., Józsa J., Hunze M. (2012) Influence of secondary settling tank performance on suspended solids mass balance in activated sludge systems, Water Research, Volume 46, Issue 7, May 2012, Pages 2415-2424 F. Rostami, M. S. (2011.). Numerical modeling on inlet aperture effects on flow pattern in primary settling tanks. Applied Mathematical Modelling 35 , 3012-3020. M. Shahrokhi, F. Rostami, Md A. Md Said, S. R. S. Yazdi, Syafalni (2012.) The effect of number of baffles on the improvement efficiency of primary sedimentation tanks. Applied Mathematical Modelling Vol. 36, Issue 8, pp. 3725-3735. J.-H. Tay (1982.) Development of a settling model for primary settling tank. Water Research Vol. 16, pp. 1413-1417. T. H. Y. Tebbutt, D. G. Christoulas (1975.) Performance relationships for primary sedimentation. Water Research Vol. 9. pp. 347-356. Tecplot Inc. (2009.) Tecplot Focus 2009 User's Manual Release 2. Bellevue: Tecplot Inc. A. Tiehm, V. Herwig, U. Neis (1999.) Particle Size Analysis for improved sedimentation and filtration in waste water treatment. Water Science Technology Vol. 39, No. 8, pp. 99-106. Vágás I. (1957.) Átfolyási vizsgálatok kétszintű ülepítőmedencékben. Hidrológiai Közlöny 37. évf. 4. sz., pp. 356-365. Vágás I. (1960.) Az ülepítés fizikokémiai szemlélete. Hidrológiai Közlöny 5. sz., pp. 375-382. Vágás I. (1967.) Az átfolyás általános elmélete. Hidrológiai Közlöny 4. sz., pp. 233-239. D. A. White, N. Verdone (2000.) Numerical modeling of sedimentation process. Chemical Engineering Science 55, pp. 2213-2222 A kézirat beérkezett: 2013. január 18-án. Abstract: Keywords: KISS KATALIN Detailed Analysis of Primary Settling Process Kiss, K. The paper highlits the detailed "in situ" analysis of a rectangular primary settling tank as part of the wastewater treatment plant (WWTP) Graz, representative to a medium size European city, with a capacity of around 500 000 PE, thus providing ideal conditions for detailed analysis The fine scale measurements comprised the investigation of flow velocities, turbulent kinetic energy, total suspended solids (TSS) removal rates at different values of surface overflow rate and hydraulic retention time. The flow pattern within the tank was gathered using an acoustic Doppler current meter (Nortek Vector), while both the concentration pattern and TSS removal rate were obtained by means of optical turbidity measurements. The results provide detailed insight into the behaviour of primary settling tanks, furthermore valuable data towards computational fluid dynamics (CFD) modelling and better understanding primary sedimentation process, wastewater treatment, primary settling tank, fluid dynamics, removal efficiency. MSc okleveles Infrastruktúra-építőmérnök, levelező PhD hallgató, Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Vízi Közmű és Környezetmérnöki Tanszék, 1111 Budapest, Műegyetem rkp. 3., email: kiss.katak@gmail.com