Новый способ отслеживания движения осадка сточных вод во время термической обработки может помочь инженерам спроектировать более совершенные очистные сооружения и увеличить производство биогаза.
Исследователи из Университета RMIT в Мельбурне, Австралия, продемонстрировали, как поведение потока ила можно использовать в качестве инструмента для измерения скорости растворения органических веществ при высоких температурах, что открывает путь для онлайн-мониторинга производительности процесса.
Традиционные методы оценки эффективности термической обработки требуют длительных отборов проб и проведения химического анализа.
Но реологические расчеты, которые измеряют и детализируют течение жидкости, можно выполнять онлайн в режиме реального времени.
Исследование, опубликованное в журнале Water Research, выявило корреляцию между тем, как растворяется осадок, и изменениями в его характеристиках потока, что указывает на то, что можно контролировать эффективность термической обработки, просто отслеживая поток.
Ведущий исследователь, доцент Ники Эштиаги из Инженерной школы, сказал, что правильная оценка реологических параметров шлама имеет решающее значение для эффективного проектирования процесса.
«Наша методика позволяет инженерам и операторам установок легко получать эти параметры без необходимости самостоятельно проводить измерения при высоких температурах», - сказал Эштиаги.
"Мы надеемся, что исследование будет способствовать более серьезному рассмотрению поведения потока при оптимизации и проектировании процессов обработки шлама при высоких давлениях и температурах."
Уравнения в исследовании основаны на прямом измерении шлама в условиях, имитирующих реальные процессы термической обработки.
Новая методика позволяет измерять поведение потока без разрушения образцов, что часто является большой проблемой при сборе данных по концентрированному шламу.
Более густой осадок, больше биогаза
Исследование также показало, что изменение толщины шлама мало влияет на эффективность термической обработки.
Это означает, что операторы установок могут увеличить производство биогаза на последующих этапах за счет увеличения содержания твердых частиц в осадке во время начальных процессов очистки.
«Более густой шлам может быть полезен как для оптимизации эффективности в целом, так и для производства большего количества биогаза», - сказал Эштиаги.
"После того, как мы обнаружили, что толщина осадка не имеет значения, это исследование дает операторам установок больше гибкости в разработке процессов, которые могут лучше использовать потенциал возобновляемых источников энергии при очистке осадка сточных вод."
Эштиаги, член Исследовательского центра «Вода: эффективные технологии и инструменты» (WETT) в RMIT, сказал, что исследование может обеспечить более эффективную конструкцию и устранение неполадок насосов, смесителей и теплообменников в процессе обработки осадка.