بهینه سازی هم زنی در هاضم بی هوازی گاز- بالابر لجن فاضلاب شهری

این تحقیق با هدف بهینه سازی هم زنی در هاضم های بی هوازی گاز-بالابر لجن فاضلاب شهری انجام شد، زیرا هم زنی یکنواخت برای ارتباط موثر بین باکتری های متانوژن و مواد مغذی مهم است. نمونه برداری لجن فاضلاب شهری در تصفیه خانه غرب اهواز (چنیبه) در تابستان 1401 انجام شد. یک مدل برای شبیه سازی، بهینه سازی و تایید فرآیند شبیه سازی با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) توسط نرم افزار ANSYS Fluent 19.0 ارایه شد. سرعت گاز ورودی به هاضم تعیین شد و یک لوله گاز- بالابر و بافل آویزان مخروطی به طرح هاضم اضافه شد. سرعت های مختلف گاز ورودی برای بهینه سازی اختلاط در هاضم مورد بررسی قرار گرفت و شاخص های ارزیابی مانند سرعت ذرات لجن، گرادیان سرعت ذرات لجن، انرژی جنبشی تلاطم و ویسکوزیته گردابی ذرات لجن مورد ارزیابی قرار گرفت. سرعت بهینه گاز ورودی 0.3 ms-1 تعیین شد. نتایج شبیه سازی با استفاده از روش سرعت سنجی تصویری ذرات (PIV) تایید شد و درصد همبستگی کافی بین کانتورهای CFD و PIV وجود داشت (98.8% در محل اتصال دیواره به کف هاضم). نتایج نشان داد که مدل مورداستفاده برای شبیه سازی، بهینه سازی و تایید فرآیند شبیه سازی موفق بوده است و می توان آن را برای هاضم های بی هوازی گاز- بالابر استوانه ای شکل با نسبت ارتفاع به قطر 1.5، نسبت قطر لوله گاز- بالابر به قطر هاضم 0.2، نسبت ارتفاع لوله گاز- بالابر به ارتفاع سیال 0.75، فاصله بافل آویزان مخروطی از سطح سیال 0.125 برابر ارتفاع سیال و قطر بیرونی بافل به قطر هاضم 2/3 توصیه کرد.