Flotace možnosti další optimalizace. Ing. Jaroslav Boráň, Ph.D.



Podobné dokumenty
2. DOPRAVA KAPALIN. h v. h s. Obr. 2.1 Doprava kapalin čerpadlem h S sací výška čerpadla, h V výtlačná výška čerpadla 2.1 HYDROSTATICKÁ ČERPADLA

3 - Hmotnostní bilance filtrace a výpočet konstant filtrační rovnice

POPIS VYNALEZU K AUTORSKÉMU OSVĚDČENÍ

Parogenerátory a spalovací zařízení

Technický katalog Grundfos. Série 100 Oběhová a cirkulační čerpadla 50 Hz

Zefektivnění akumulace energie a zajištění stability rozvodné sítě rozšířením provozního pásma přečerpávacích vodních elektráren

Tepelné jevy při ostřiku okují Thermal phenomena of descalling

Návrh a výpočet cirkulačního potrubí. Energetické systémy budov I

Veřejná zakázka na služby Modernizace Úpravny vody Písek Zhotovitel projektové dokumentace

AXIÁLNÍ PÍSTOVÁ ČERPADLA OBECNÉ INFORMACE

AERACE A MÍCHÁNÍ AKTIVAČNÍCH NÁDRŽÍ

Hodonín, Czech Republic TECHNICKÉ DODACÍ PODMÍNKY A PROJEKTOVÉ PODKLADY. Alfa. modifikace: Classic DA/mod

vrstvou zrnitého materiálu => objemová na filtrační přepážce => koláčová, náplavná

Posouzení ČOV Olešná

Flamco. Program pro odvzdušňování a odkalování FLEXVENT FLAMCOVENT FLAMCOVENT CLEAN FLEXAIR FLAMCO CLEAN FLAMCO A-S ODVZDUŠŇOVAČ A ODKALOVAČ

Oscilace tlaku v zařízeních dálkového vytápění

LAMELOVÁ ČERPADLA V3/12

TZB Městské stavitelsví

PÍSTOVÁ ČERPADLA. Jan Kurčík 3DT

LAMELOVÁ ČERPADLA V3/63

Vyrovnávací zásobník RATIO HP

TECHNICKÝ KATALOG Ballorex Vario - regulátor tlakové diference

Spalovací motory. Palivové soustavy

- cílová kapacita ČOV dle BSK EO - výhledové hydraulické zatížení m 3 d -1

8. TLAKOMĚRY. Úkol měření. Popis přípravků a přístrojů

3.6 Připojení kotle k rozvodu plynu

EVIDENČNÍ FORMULÁŘ. 3. Kategorie výsledku: ověřená technologie specializované mapy. 4. Název výsledku: Nestacionární proudění oleje v potrubí

Přehled novinek Revit 2014

Technická specifikace

Digitální učební materiál. III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Příjemce podpory Gymnázium, Jevíčko, A. K.

THERM DUO 50.A, 50 T.A, 50 FT.A

Podrobná specifikace produktů

38 ENERGETIKA - POŽÁRNÍ BEZPEČNOST

Komfortní větrání obytných prostorů

4. SHRNUTÍ VÝSLEDKŮ 12/25

POPIS VYNÁLEZU K AUTORSKÉMU OSVĚDČENÍ. (61) Autorské osvědčení je závislé na

Operační program Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název projektu: Inovace magisterského studijního programu Fakulty ekonomiky a managementu

nasávací pomůcky ASH a AHP

Přenosná odvodňovací čerpadla DW

Technologický reglement

SYSTÉM PRO AKUMULACI SRÁŽKOVÝCH VOD AS-NIDAPLAST PROJEKČNÍ A INSTALAČNÍ PODKLADY

Magneticko-indukční průtokoměr

ODBORNÉ VZDĚLÁVÁNÍ ÚŘEDNÍKŮ PRO VÝKON STÁTNÍ SPRÁVY OCHRANY OVZDUŠÍ V ČESKÉ REPUBLICE. Spalování paliv - Kotle Ing. Jan Andreovský Ph.D.

TECHNICKÁ ZPRÁVA - VYTÁPĚNÍ

Zařízení pro dekontaminaci bojové techniky LINKA str. 18 Představujeme

HENNLICH koncept ekologizace spalin

Instrukcja obsługi i instalacji kotłów serii DRACO Návod na obsluhu a instalaci 1 automatických kotlů Tekla. 1

CVE. SIGMA GROUP a. s. Divize průmyslová čerpadla HORIZONTÁLNÍ ČLÁNKOVÁ VODÁRENSKÁ ČERPADLA

Zásobníky s jednoduchou spirálou Zásobníky s dvojitou spirálou

Rychlostní a objemové snímače průtoku tekutin

Stanice s výměníkem tepla pro solární soustavy Regusol-X

Cíle. Seznámit studenta s technickými zařízeními bioplynových stanic.

integrované povolení

Operační program Podnikání a inovace Operační program Podnikání a inovace pro konkurenceschopnost

Závěsné kotle. Modul: Kondenzační kotle. Verze: 01 VU 466/4-5, VU 656/4-5 ecotec plus 02-Z2

CHEMA 1500P. NOTA ekosystems, s.r.o. Nabídka na rozpouštěcí stanici flokulantů typu Chema 1500P.

Zkoušky vnitřním přetlakem > 100 bar

SEZNAM VYBRANÝCH POLOŽEK PODLÉHAJÍCÍCH KONTROLNÍM REŽIMŮM PŘI DOVOZU, VÝVOZU A PRŮVOZU

ŽÁDOST O INTEGROVANÉ POVOLENÍ PROVOZU DLE ZÁKONA č. 76/2002 Sb. O INTEGROVANÉ PREVENCI (IPPC)

Návod k instalaci a obsluze Solárního modulu S001-S002

PIV MEASURING PROCESS THROUGH CURVED OPTICAL BOUNDARY PIV MĚŘENÍ PŘES ZAKŘIVENÁ OPTICKÁ ROZHRANÍ. Pavel ZUBÍK

Optimalizace aeračních účinků na kaskádách Ing. Tomáš Adler VODING HRANICE, spol. s r.o.

Solární sytém pro přípravu teplé vody HelioSet. počet kolektorů: 2 kolektory (HelioPlan SRD 2.3)

2.3 Tlak v kapalině vyvolaný tíhovou silou Tlak ve vzduchu vyvolaný tíhovou silou... 5

MECHANICKÁ ČÁST ČOV. Obsah OSTATNÍ PROVOZY

Praktikum I Mechanika a molekulová fyzika

WD-4S PODPULTOVÁ MYČKA

1/69 Solární soustavy

Revitalizace veřejných prostranství sídliště Na rybníku. Technologická část vodního prvku

Ponorná kalová čerpadla řady EUB

PROFESIONÁLNÍ MOBILNÍ ZVLHČOVAČE B TECHNICKÁ SPECIFIKACE

Integrace solárních soustav a kotlů na biomasu do soustav pro vytápění budov

HA 50/120 SIGMA PUMPY HRANICE HYDRAULICKÝ AGREGÁT

SMLOUVA O DÍLO: VELKOKAPACITNÍ FOTOBIOREAKTOR

p V = n R T Při stlačování vkládáme do systému práci a tím se podle 1. věty termodynamické zvyšuje vnitřní energie systému U = q + w

Experimentální metody I

GARANČNÍ ZKOUŠKY FLOTAČNÍ JEDNOTKY NA ÚV HRADEC KRÁLOVÉ

Univerzita obrany. Měření součinitele tření potrubí K-216. Laboratorní cvičení z předmětu HYDROMECHANIKA. Protokol obsahuje 14 listů


AGRALL zemědělská technika a.s.

TECHNOLOGIE OCHRANY OVZDUŠÍ

Čerpací stanice pro tlakovou. kanalizaci

VELKOPLOŠNÁ VÝUSŤ EMCO TYPU QAL 386

Charakteristika matematického modelování procesu spalování dřevní hmoty v aplikaci na model ohniště krbových kamen

Small system. Big solution.

E1 - Měření koncentrace kyslíku magnetickým analyzátorem

Závěsné plynové kotle s průtokovým ohřevem TV

Příloha 4/A. Podpisy zdrojů. Lokalita Střední Čechy. Vzduchotechnické parametry při měření

CoolTop. Unikátní klimatizační jednotka pro horní chlazení serveroven a datových sálů AC-TOPx-CW-240/60

FL-1000 Série. Rotametry pro čisté kapaliny

Závěsné kotle. Modul: Kondenzační kotle. Verze: 10 VUW 236/3-5, VU 126/3-5, VU 186/3-5, VU 246/3-5 a VU 376/3-5 ecotec plus 01-Z2

REKONSTRUKCE VYTÁPĚNÍ ZŠ A TĚLOCVIČNY LOUČOVICE

Návod k obsluze. Plnicí stanice BS01. k použití s kompletními stanicemi typové řady KS od data výroby 08/ /2002 CZ Pro obsluhu

Cvičení k předmětu Metody studia fotochemických procesů (KTEV / 2MSFP) (prozatímní učební text, srpen 2012)

Ilustrační animace slon a pírko

4-7 ZNAČKA MDV JeDnoTKY VENKOVNÍ OVLÁDÁNÍ JEDNOTKY VNITŘNÍ KONDENZAČNÍ JEDNOTKY DO VZDUCHOTECHNICKÝCH JEDNOTEK

PŘÍKLADY APLIKACÍ PEVNÁ PALIVA 14 SOLÁRNÍ SYSTÉMY 16 TEPELNÁ ČERPADLA 18 KLIMATIZACE 22

499/2006 Sb. VYHLÁŠKA. o dokumentaci staveb

CFD simulace teplotně-hydraulické charakteristiky na modelu palivové tyči v oblasti distanční mřížky

ÚPRAVNA VODY ZAJEČÍ - INTENZIFIKACE A REKONSTRUKCE

Transkript:

Flotace možnosti další optimalizace Ing. Jaroslav Boráň, Ph.D.

Motivace Dosáhla technologie flotace svých limitů? Existují způsoby jak zvýšit účinnost této technologie? Je možné snížit energetickou náročnost technologie? Lze k optimalizaci využít matematické modelování? Jakými způsoby je možné zabezpečit sycení kapaliny? Proč je důležité provést poloprovozní zkoušky při přípravě projektové dokumentace?

Projekt MPO Inovativní přístupy v čištění odpadních vod Flotační jednotka KUNST Celkový finanční objem projektu: 21 636 tis. Kč Účelová podpora VaV ze státního rozpočtu: 13 750 tis. Kč Řešitel projektu: KUNST, spol. s r.o. Spoluřešitelé projektu: Sigmainvest, spol. s r.o., Vysoké učení technické v Brně Ústav procesního inženýrství Trvání projektu: 01/2011 12/2013

Inovativní přístupy v čištění odpadních vod Flotační jednotka KUNST Cílem projektu je vyvinout moderní, vysoce účinnou flotační jednotku pro separaci resp. zahuštění kalu produkovaného při čištění odpadních vod a úpravě vod. Inovace spočívá zejména v intenzifikaci procesu tvorby mikrobublin v kalové vodě. Za tímto účelem jsou v rámci projektu vyvíjeny dispergační trysky a sytící element s maximální účinností a minimální energetickou náročností. Současně bude v rámci experimentálního výzkumu testována možnost desintegrace kalu.

Modelování třísložková směs- Euler-Euler Voda Vzduch (vzduchové bubliny D ekv = 50 μm) Kalové částice (D ekv = 400 μm) Úskalí tvorba agregátů mezi bublinami vzduchu a kalovými částicemi Vychází se z předpokladu, že na kalové částici může ulpět maximálně 200 vzduchových bublin, na rovnováhu jedné kalové částice je zapotřebí 52 bublin a agregát má maximální průměr 500 μm.

Geometrický model flotační jednotky KUNST

Výpočtový model flotační jednotky KUNST

Vizualizace proudového pole uvnitř jednotky Trajektorie kalových částic Proudnice vody

Objemové frakce vzduchu a surové kalové suspenze ve flotační jednotce Objemová frakce surové kalové suspenze v rovině symetrie Objemová frakce vzduchu v rovině symetrie

Autor matematického modelu Dr. Sedlář, Sigma výzkumný a vývojový ústav, s.r.o. Matematický model je založen na nehomogenním modelu vícesložkového proudění (složky voda, vzduch, surová kalová suspenze). Zjednodušený fyzikální model je popsán empirickými vztahy, které netvoří konzistentní systém, a bude kalibrován na základě experimentu.

Flotační tryska s expansní komorou VZDUCH DA LA A L EXPANSNÍ KOMORA DL DEFF KAPALINA LEFF LL hl EFF heff Předpoklad-homogenizace. V prostoru expanzní komory dochází v důsledku mísení kapalné a plynné složky k postupnému vyrovnání teploty obou složek. V místě "EFF" bude již teplota složek ve směsi prakticky shodná, blízká teplotě kapalné složky. Je to v důsledku její tepelné kapacity, která je podstatně větší než složky plynné. Rovněž rychlosti obou složek se předpokládají v místě "EFF" stejně velké v EFF Předpoklad-výtoková podmínka. Pro popis výtoku směsi vzduch-kapalina z expansní komory (průřez "EFF") do objemu reaktoru bude použito určitého přiblížení. Tlak na hranici paprsku za výstupní hubicí bude uvažován shodný s tlakem obklopujícího prostředí reaktoru. Pomocí předpokladu "výtoková podmínka" je tedy "překlenován" problém hustoty a homogenity prostředí při proudění směsi vzduch kapalina. Tlak v místě ústí výstupní hubice p EFF bude tedy pokládán za shodný s tlakem na hranici paprsku.

Pracovní režimy flotace e k [W/m 3 ] 1000 Graf e K = f(r 2f ) D A C F Preferované podmínky (PP) 100 III II b II b PP1 - masa kapaliny v nádrži je sycena plynovými bublinami, které jsou rozšiřovány na celý objem kapaliny. b b B PP2 - hladina kapaliny je relativně klidná bez nadměrných turbulencí 10 E PP3 - na hladině je kvalitně vytvořená pěna, zčeření je přiměřené. 1 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 r 2f [kg/m3]

Konstrukční požadavky a rozměry trysky Konstrukce by měla umožnit v rámci jediného provedení variabilnost následujících rozměrů: 1. L L délku zasunutí zasunutí trubky kapaliny do vnějšího pláště. 2. L EFF délku prostoru směšovací komory (možno využít přídavných dílů) 3. h EFF ponor výtokového průřezu EFF pod hladinu flotační komory. VZDUCH KAPALINA DA LA hl A L DL LEFF LL heff EXPANSNÍ KOMORA DEFF EFF

Experimentální stand 2 3 7 11 12 4 13 9 8 6 1 5 10 1 ČERPADLO N65-NVE-200-18. 2 INDUKČNÍ PRŮTOKOMĚR DN 50 3 REGULAČNÍ ŠOUPÁTKO 4 KRUHOVÝ ODBĚR TLAKU 5 FLOTAČNÍ TRYSKA 6 MĚŘENÍ TLAKU VZDUCHU 7 MĚŘENÍ PRŮTOKU VZDUCHU ROTAMETR 8 REDUKČNÍ VENTIL TLAKU S PLYNULOU REGULACÍ 9 KOMRESOROVÁ STANICE 10 NÁDRŽ VIZUALIZACE- AKVÁRIUM. 11 ŠKRTÍCÍ VENTIL - REGULACE PRŮTOKU. 12 UZAVÍRACÍ VENTIL. 13 MĚŘENÍ STATICKÉHO TLAKU

Postup provádění experimentu e k [W/m 3 ] 1000 D A C F Fáze náběhu flotace. 1-2 Náběh kapalinové větve (Oblast III). Spuštění- čerpadla. 2-3 Náběh kapalinové větve (Oblast III). 3-b Úprava kapalinové větve (Oblast II, I). 100 III II II b 10 3 B E 2 1 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1 Průběh zkoušky v digramu e K = f(r 2f ). r 2f [kg/m3]

Další experimentálně analyzované způsoby sycení Návrhové a experimentální práce Ing. Bajorek, Ing. Novotný, ing. Důbrava - Sigmainvest a Sigma výzkumný a vývojový ústav, s.r.o. Tryska s intenzifikací směšování vzduchu s využitím kavitace. Tryska s přívodem vzduchu do hrdla dýzy

Závěr S využitím moderních postupů, jako je CFD modelování, je třeba zaměřit pozornost zejména na snížení energetické náročnosti flotace. Zároveň je třeba při vývoji nového zařízení dbát na to, aby bylo navrženo zařízení, které bude provozně spolehlivé. Vedle CFD modelování je proto naprosto nezbytné vycházet z experimentálních zkoušek na poloprovozním zařízení. Tyto je možné provést mimo jiné i s využitím flotační jednotky vyvíjené v rámci řešení projektu FR-TI3/522, která je umístěna v mobilním kontejneru a díky osazení nadstandardním množstvím měřicích a regulačních prvků bude schopna generovat data pro precizní návrh technologie flotace v konkrétní aplikacích.