Johnny Lee

Ziel dieses Beitrags ist es, ein experimentell validiertes mechanistisches Modell zur Vorhersage des Sauerstofftransferkoeffizienten (Kla) in Belebungsbecken f r verschiedene Wassertemperaturen vorzustellen. Unter Verwendung von experimentellen Daten, die von Hunter und Vogelaar erstellt wurden, reproduziert die Formel die experimentellen Ergebnisse f r den standardisierten Kla bei 20 0C pr zise und ist damit vergleichsweise besser als das derzeit von ASCE 2-06 verwendete Modell, das auf der Gleichung Kla20 = Kla. (Ɵ)(20-T), wobei T in 0C angegeben ist. Die derzeit angegebenen Werte f r Ɵ reichen von 1,008 bis 1,047. Da es sich um eine geometrische Funktion handelt, kann es zu gro en Fehlern kommen, wenn ein falscher Wert f r Ɵ verwendet wird. Die Ermittlung eines solchen Wertes f r ein Bel ftungssystem kann nur durch eine Reihe von Tests im Ma stab 1:1 ber einen bestimmten Temperaturbereich erfolgen. Das neue Modell sagt die Sauerstofftransferkoeffizienten mit einer Abweichung von bis zu 1 % im Vergleich zu den beobachteten Messungen voraus. Dies ist ein Durchbruch, denn die korrekte Vorhersage des volumetrischen Massentransferkoeffizienten (Kla) ist ein entscheidender Schritt bei der Planung, dem Betrieb und der Vergr erung von Bioreaktoren, einschlie lich der Belebungsbecken von Kl ranlagen, und die entwickelte Gleichung erm glicht dies, ohne dass mehrere Tests im Ma stab 1:1 durchgef hrt werden m ssen.

L'obiettivo di questo lavoro presentare un modello meccanicistico convalidato sperimentalmente per prevedere il coefficiente di trasferimento dell'ossigeno (Kla) nelle vasche di aerazione per diverse temperature dell'acqua. Utilizzando i dati sperimentali creati da Hunter e Vogelaar, la formula riproduce con precisione i risultati sperimentali per il Kla standardizzato a 20 C, in modo comparativamente migliore rispetto all'attuale modello utilizzato dall'ASCE 2-06 basato sull'equazione Kla20 = Kla. (Ɵ)(20-T) dove T in 0C. Attualmente, i valori riportati per Ɵ variano da 1,008 a 1,047. Trattandosi di una funzione geometrica, l'utilizzo di un valore errato di Ɵ pu comportare un errore elevato. La definizione di tale valore per un sistema di aerazione pu essere effettuata solo attraverso una serie di test a fondo scala su una gamma di temperature necessarie. Il nuovo modello prevede i coefficienti di trasferimento dell'ossigeno con un errore dell'1% rispetto alle misure osservate. Si tratta di una svolta, poich la corretta previsione del coefficiente di trasferimento volumetrico di massa (Kla) un passo cruciale nella progettazione, nel funzionamento e nella messa in scala dei bioreattori, comprese le vasche di aerazione degli impianti di trattamento delle acque reflue, e l'equazione sviluppata consente di farlo senza ricorrere a molteplici test su scala reale.

O objetivo deste artigo apresentar um modelo mecanicista validado experimentalmente para prever o coeficiente da taxa de transfer ncia de oxig nio (Kla) em tanques de arejamento para diferentes temperaturas da gua. Utilizando dados experimentais criados por Hunter e Vogelaar, a f rmula reproduz com precis o os resultados experimentais para o Kla padronizado a 20 0C, comparativamente melhor do que o modelo atual utilizado pela ASCE 2-06 baseado na equa o Kla20 = Kla. (Ɵ)(20-T) onde T est em 0C. Atualmente, os valores reportados para Ɵ variam entre 1,008 e 1,047. Como se trata de uma fun o geom trica, podem ocorrer grandes erros se for utilizado um valor incorreto de Ɵ. O estabelecimento desse valor para um sistema de aera o s pode ser feito por meio de uma s rie de testes em escala real em uma faixa de temperaturas necess rias. O novo modelo prev os coeficientes de transfer ncia de oxig nio com um erro de 1% em rela o s medi es observadas. Trata-se de um grande avan o, uma vez que a previs o correcta do coeficiente volum trico de transfer ncia de massa (Kla) um passo crucial na conce o, funcionamento e aumento de escala dos bioreactores, incluindo os tanques de arejamento das esta es de tratamento de guas residuais, e a equa o desenvolvida permite faz -lo sem recorrer a m ltiplos ensaios escala real.

L'objectif de cet article est de pr senter un mod le m caniste valid exp rimentalement pour pr dire le coefficient du taux de transfert d'oxyg ne (Kla) dans les bassins d'a ration pour diff rentes temp ratures de l'eau. En utilisant les donn es exp rimentales cr es par Hunter et Vogelaar, la formule reproduit pr cis ment les r sultats exp rimentaux pour le Kla normalis 20 0C, comparativement mieux que le mod le actuel utilis par l'ASCE 2-06 bas sur l' quation Kla20 = Kla. (Ɵ)(20-T) o T est en 0C. Actuellement, les valeurs rapport es pour Ɵ vont de 1,008 1,047. Comme il s'agit d'une fonction g om trique, une erreur importante peut r sulter de l'utilisation d'une valeur incorrecte de Ɵ. L' tablissement d'une telle valeur pour un syst me d'a ration ne peut se faire qu'au moyen d'une s rie d'essais pleine chelle sur une gamme de temp ratures requises. Le nouveau mod le pr dit les coefficients de transfert d'oxyg ne avec une erreur de 1 % par rapport aux mesures observ es. Il s'agit d'une perc e car la pr diction correcte du coefficient de transfert de masse volum trique (Kla) est une tape cruciale dans la conception, l'exploitation et la mise l' chelle des bior acteurs, y compris les bassins d'a ration des stations d' puration des eaux us es, et l' quation d velopp e permet de le faire sans avoir recours de multiples essais en grandeur r elle.

The book is about the discovery of a Standard Specific Baseline Mass Transfer Coefficient (KLa0)20 that represents a revolutionary change in the understanding, designing, and operation of aeration equipment, as well as providing a baseline for future research and development for water and wastewater treatment systems. It discusses the use of the Standard Model for oxygen transfer to determine the baseline, and its major finding is to show that the gas transfer model is a consistent relativistic theory of molecular interactions. Previously, the challenge was the appearance of divergences in the mass transfer coefficient estimations that defies aeration design. This normalization to a baseline is a great achievement in physics and engineering.

The book is about the discovery of a Standard Specific Baseline Mass Transfer Coefficient (KLa0)20 that represents a revolutionary change in the understanding, designing, and operation of aeration equipment, as well as providing a baseline for future research and development for water and wastewater treatment systems. It discusses the use of the Standard Model for oxygen transfer to determine the baseline, and its major finding is to show that the gas transfer model is a consistent relativistic theory of molecular interactions. Previously, the challenge was the appearance of divergences in the mass transfer coefficient estimations that defies aeration design. This normalization to a baseline is a great achievement in physics and engineering.

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