Brenda, Marian (2015)
Hybrid sludge modeling in water treatment processes.
Technische Universität Darmstadt
Dissertation, Bibliographie

Kurzbeschreibung (Abstract)

Sludge occurs in many waste water and drinking water treatment processes. The numeric modeling of sludge is therefore crucial for developing and optimizing water treatment processes. Numeric single-phase sludge models mainly include settling and viscoplastic behavior. Even though many investigators emphasize the importance of modeling the rheology of sludge for good simulation results, it is difficult to measure, because of settling and the viscoplastic behavior. In this thesis, a new method is developed that combines rheological measurements with a process-viscometer and numeric simulations, in order to produce flow curves that most probably display the real viscoplastic behavior of sludge below a concentration of 10 g/l. The settling velocity is determined with a hybrid approach combining standard measurements and numeric simulations of the measurements. This is called the hybrid sludge model, which finally demonstrates its power by simulating a complex lamella clarifier. The results of the simulation fit the measurements and observations of the testing plant well. This demonstrates that the hybrid sludge model contributes to the development of a numerical model that requires a minimum of measurements and computational effort, in order to simulate water treatment plants. Finally, sludge properties (settling and viscoplastic behavior) from different waste water treatment plants and drinking water treatment plants are compared, with remarkable results. This thesis provides efficient tools for including numeric modeling in the design and optimization processes of water treatment plants.

Typ des Eintrags:	Dissertation
Erschienen:	2015
Autor(en):	Brenda, Marian
Art des Eintrags:	Bibliographie
Titel:	Hybrid sludge modeling in water treatment processes
Sprache:	Englisch
Referenten:	Urban, Prof.Dr. Wilhelm
Publikationsjahr:	Juni 2015
Ort:	Darmstadt
Verlag:	Institut IWAR
Reihe:	Schriftenreihe IWAR
Band einer Reihe:	231
Zugehörige Links:	TUprints Zweitveröffentlichung
Kurzbeschreibung (Abstract):	Sludge occurs in many waste water and drinking water treatment processes. The numeric modeling of sludge is therefore crucial for developing and optimizing water treatment processes. Numeric single-phase sludge models mainly include settling and viscoplastic behavior. Even though many investigators emphasize the importance of modeling the rheology of sludge for good simulation results, it is difficult to measure, because of settling and the viscoplastic behavior. In this thesis, a new method is developed that combines rheological measurements with a process-viscometer and numeric simulations, in order to produce flow curves that most probably display the real viscoplastic behavior of sludge below a concentration of 10 g/l. The settling velocity is determined with a hybrid approach combining standard measurements and numeric simulations of the measurements. This is called the hybrid sludge model, which finally demonstrates its power by simulating a complex lamella clarifier. The results of the simulation fit the measurements and observations of the testing plant well. This demonstrates that the hybrid sludge model contributes to the development of a numerical model that requires a minimum of measurements and computational effort, in order to simulate water treatment plants. Finally, sludge properties (settling and viscoplastic behavior) from different waste water treatment plants and drinking water treatment plants are compared, with remarkable results. This thesis provides efficient tools for including numeric modeling in the design and optimization processes of water treatment plants.
Alternatives oder übersetztes Abstract:	Alternatives Abstract Sprache Schlamm kommt in vielen Wasseraufbereitungsstufen vor. Die numerische Modellierung von Schlamm ist daher essentiell für die Entwicklung und Optimierung von Wasseraufbereitungsprozessen. Die Einphasenmodellierung beinhaltet im Wesentlichen das Absetzverhalten und das viskoplastische Materialverhalten. Viele Autoren betonen die Notwendigkeit das viskoplastische Materialverhalten exakt zu modellieren, um gute Simulationsergebnisse zu erhalten. Aufgrund des Absetzverhaltens ist es jedoch schwierig die Viskosität von Schlamm zu messen. In dieser Arbeit wird eine neue Methode vorgestellt, in der Messungen mit einem Prozessviskosimeter und numerische Simulation kombiniert werden, um Fließkurven zu erzeugen, die mit hoher Wahrscheinlichkeit das reale viskoplastische Materialverhalten von Schlamm bis ca. 10 g/l darstellen. Die Absetzgeschwindigkeit wird mit einfachen Absetzversuchen in Kombination mit der numerischen Simulation bestimmt. Daraus ergibt sich das hybride Schlammmodell, welches seine Leistungsfähigkeit in der Simulation eines komplexen Lamellenabscheiders zeigt. Die Simulationsergebnisse passen gut zu den Messungen einer halbtechnischen Versuchsanlage. Somit trägt das hybride Schlammmodell mit einem minimalen Mess- und Rechenaufwand dazu bei Wasseraufbereitungsanlagen numerisch zu simulieren. Schlussendlich wurden die Absetzeigenschaften und Viskosität von verschiedenen Schlämmen von verschiedenen Anlagen verglichen. Die Arbeit stellt ein effizientes Werkzeug zur Verfügung, um Wasseraufbereitungsanlagen zu planen und zu optimieren. Deutsch
Freie Schlagworte:	sludge, water treatment, Computational Fluid Dynamics (CFD), viscosity of sludge, rheology, shear thinning, settling, compression
Schlagworte:	Einzelne Schlagworte Sprache Schlamm, Wasseraufbereitung, Strömungssimulation, Viskosität von Schlamm, Rheologie, Verflüssigung, Absetzverhalten, Konsolidierung Deutsch
Zusätzliche Informationen:	Zugl.: Darmstadt, Technische Universität, Diss. 2015
Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC):	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau
Fachbereich(e)/-gebiet(e):	13 Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften 13 Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften > Institut IWAR - Wasser- und Abfalltechnik, Umwelt- und Raumplanung 13 Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften > Institut IWAR - Wasser- und Abfalltechnik, Umwelt- und Raumplanung > Fachgebiet Wasserversorgung und Grundwasserschutz
Hinterlegungsdatum:	09 Okt 2015 14:51
Letzte Änderung:	02 Jul 2024 14:52
PPN:
Referenten:	Urban, Prof.Dr. Wilhelm
Schlagworte:	Einzelne Schlagworte Sprache Schlamm, Wasseraufbereitung, Strömungssimulation, Viskosität von Schlamm, Rheologie, Verflüssigung, Absetzverhalten, Konsolidierung Deutsch
Export:	Simple MetadataT2T_XMLJSONEP3 XMLRDF+XMLHTML CitationMODSBibTeXDublin CoreAtomASCII CitationEndNoteIBW_RDAMultiline CSV
Suche nach Titel in:	TUfind oder in Google

Verfügbare Versionen dieses Eintrags

• Hybrid Sludge Modeling in Water Treatment Processes. (deposited 19 Jun 2024 14:56)
  • Hybrid sludge modeling in water treatment processes. (deposited 09 Okt 2015 14:51) [Gegenwärtig angezeigt]

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