Identyfikatory
Warianty tytułu
Hydraulics of selected biologically active beds
Języki publikacji
Abstrakty
W pracy przedstawiono wyniki własnych badań oporów przepływu przez następujące złoża naturalne: torf kwaśny kora z drzew liściastych złoże poprodukcyjne z hodowli pieczarek słoma pszeniczna zręby drzewne ziemia kompostowa wrzos. Badania te prowadzono w zakresie liniowej prędkości gazu liczonej na pusty przekrój kolumny w 0.052 0.18 m/s. Kolumna o przekroju kołowym (F = 0.024 m2) wypełniona była złożem o wysokości H=0.43 0.46 m, spoczywającym na ruszcie zabezpieczonym siatką od dołu i warstwą gąbki poliuretanowej od góry, zaś przepływ gazu odbywał się od dołu do góry. Jako medium robocze używano powietrza o stabilizowanej temperaturze (t=30 C) i wilgotności względnej ( = 70%), regulowanych komputerowo. Wielkościami mierzonymi były objętościowe natężenie przepływu powietrza wilgotnego i spadek ciśnienia na złożu. Celem pracy było określenie funkcji P = f(w) w stosowanym w badaniach zakresie zmienności w i porównanie wyników z dostępnymi danymi. Złoża biologicznie czynne są coraz powszechniej używane w dezodoryzacji. Wynika to głównie z ich dostępności i relatywnie niskiej ceny, jak również z dobrej na ogół skuteczności dla wielu odorantów, m.in. węglowodorów alifatycznych, aromatycznych, związków zawierających tlen, alkoholi, eterów, aldehydów, ketonów, kwasów organicznych, estrów, fenoli, związków zawierających siarkę lub azot, związków heterocyklicznych, pochodnych nitrowych, chlorowcopochodnych i innych [1]. Bakterie heterotroficzne znajdujące się na takich złożach mają zdolność przyswajania szeregu zanieczyszczeń występujących w gazach. W największym uproszczeniu proces biologicznego rozkładu związków organicznych można opisać w postaci reakcji: zanieczyszczenia + O2 CO2 + H2O Szklarczyk ([2]) podaje (na podstawie obszernych studiów literaturowych) czynniki środowiskowe wpływające na aktywność bakterii biorących udział w procesie rozkładu zanieczyszczeń: dostępność pokarmu wilgotność złoża promieniowanie ciśnienie osmotyczne odczyn temperatura szkodliwe substancje chemiczne. O skali problemu świadczy przy tym, że w oparciu o oceny Branżowych Komisji EWG wysokość inwestycji w zakresie biologicznej ochrony powietrza w Europie Zachodniej przekroczyła w 1994 r. 1 mld DEM, a w r. 2000 nakłady te mają by 11-krotnie wyższe, co potwierdza potencjał rozwojowy metod biologicznych, służących do oczyszczania gazów. Pewne działania w tej dziedzinie zostały podjęte również w Polsce [3,4,5]. Z analizy tych danych wynika, że inne metody, które były dotąd chętnie stosowane (absorpcja, chemisorpcja, metoda Kurmeiera, dopalania, adsorpcja czy ozonowanie) obecnie używane są rzadziej, a wynika to ze względów ekonomicznych. Np. Kozłowska [6] podaje, że użycie biofiltrów jest kilkakrotnie tańsze, niż innych metod unieszkodliwiania zapachowego odorantów. Dlatego w OBR "BAROWENT" prowadzone są badania dotyczące wykorzystania złóż biologicznie czynnych do usuwania wybranych związków złowonnych. Złoża takie można określić jako porowate, podobnie jak złoża nieruchome reaktorów katalitycznych, kolumny wypełnione czy osady filtracyjne. Użycie takich złóż wymaga znajomości ich hydrauliki, czyli równań opisujących opory przepływu w funkcji liniowej prędkości gazu (zwykle liczonej na niewypełniony przekrój aparatu). Ze względu na różne własności złóż (porowatość, jednostkową powierzchnię rozwiniętą, kształt i wielkość cząstek tworzących złoże) można oczekiwać, że dla każdego z nich będzie obowiązywać indywidualne równanie na P. Dlatego konieczne są w tym przypadku badania hydrauliki i odpowiedni ich opis.
The own experimental results dealing with pressure drop have been discussed for the following beds of biological origin: acid peat, crumbled bark from deciduous trees, processed material in mushroom production, wheaten straw, tree chips, vegetable soil and heather. The biofilter bed formed the the main part in of the experimental set up. The air with stabilised temperature (30 C) and relative humidity ( =70%) flowed through the bed. A range of the linear superficial air velocity was equal to w=0.051 0.102 m/s, and corresponded to the velocities most frequently used in industrial devices. A simple approach of Leva as well as the one of Ergun and Carman in which a concept of permeability was introduced, have been employed in elaboration of experimental data. The both methods enabled one to avoid determination of the equivalent diameter de - essential while using the overall relationship and the Leva's, —avoronkov's, Brown'a et al., Brauer's, Kasatkin's, Ramm's, Serwinski's, Brötz's and Chilton and Colburn's equations. On the basis of the own experimental data, values of ? and ? from the given below Leva's equation (see Tab.9) have been calculated A very good agreement between the experimental and calculated data has been confirmed. In the case when a concept of permeability Bo was used, a little variation of the following function was discovered This variation bas been treated using the equation Values of Bo sr, a and b are gathered in a Tab.8, while pressure drop can be calculated as Compatibility between the experimental and calculated data while using the Leva's, Ergun's and Carman's equations (with Bo and Bo sr) are shown in Figs. 2 8. A compilation of for the beds tested is presented in Fig.9. It has been stated that the hydraulic characteristics for acid peat, crumbled bark from deciduous trees, processed material in mushroom production, wheaten straw and vegetable soil were very similar. On the other hand, tree chips manifested a slightly higher whereas the bed made of heather the lowest pressure drop. The relationships given enable one to predict the elementary pressure drop across beds for established velocity taken from the range w=0.051 0.102 m/s, and therefore to select appropriate compression of the air feeding device.
Wydawca
Czasopismo
Rocznik
Tom
Strony
85--121
Opis fizyczny
Bibliogr. 25 poz.
Bibliografia
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BPW7-0006-0048
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.