Optimizacija efikasnosti taložnice upotrebom numeričkog modela

Voda je najvažniji i nezamjenjivi resurs za očuvanje života na Zemlji. Broj prirodnih izvora pitke vode svakim danom se smanjuje pa sukladno tome raste potreba za proučavanjem postupaka za pročišćavanje, a razvojem ekološke svijesti uviđa se perspektivnost ulaganja u recikliranje otpadnih voda. Kondicioniranje vode predstavlja proces kojim se voda dovodi u pitko stanje. Taloženje je nezamjenjiva metoda kod kondicioniranja vode i kod pročišćavanja otpadnih voda. Tim procesom se korištenjem gravitacijske sile iz vode uklanjaju zrnate i pahuljičaste čestice s gustoćom većom od gustoće vode. Taložnice su hidrotehnički bazeni u kojima se odvija proces sedimentacije i kao takve predstavljaju krucijalni element u svakom postupku pročišćavanja voda. Vrlo često se koriste i kod derivacijskih i melioracijskih kanala. Stoga je ključno da taložnice rade s punim potencijalom kako bi se ostvarila optimalna funkcionalnost i ekonomska isplativost. Slučajevi predimenzioniranja taložnice su nerijetki što dovodi do nepotrebnih troškova, ali i smanjene efikasnosti i nepravilnosti u radu kao što su preopterećenje filtera i gubitak tretirane vode. Radni učinak taložnice pod snažnim je utjecajem hidrodinamičkih i fizikalnih svojstava. Zbog toga je optimiziranje taložnice složen problem koji se danas rješava fizikalnim i numeričkim modeliranjem. Glavni pokazatelj efikasnosti rada taložnice je postotak krutih čestica uklonjenih sedimentacijom iz sirove vode. Važno je napomenuti da se taj udio mora uzeti u ovisnosti o geometrijskim kapacitetima jer i predimenzionirana taložnica uklanja veliki dio čestica, ali nije realno efikasna. Cilj ovog rada je utvrđivanje utjecaja geometrijskih parametara taložnice na karakteristike strujanja, a time i procesa sedimentacije te iznalaženje optimalnih projektnih karakteristika bazena u svrhu maksimalne ekonomske i funkcionalne isplativosti. Istraživanje se zasniva na numeričkom modelu čija je provedba izvršena u računalnom softwareu MIKE 21/AD-HD. U poglavlju 2 je dan presjek kroz tijek istraživanja vezanih za problematiku efikasnosti taloženja i ponašanje strujanja u plitkim pravokutnim bazenima, odnosno sumirano je stanje znanja vezano za područje od interesa. U 3. poglavlju definirani su predmet i cilj istraživanja te su opisane karakteristike i tijek pokusa. Izrada modela u MIKE-u i prikaz glavnih parametara relevantnih za definiranje konfiguracija opisani su u poglavlju 4. Poglavlje 5 obuhvaća prikaz rezultata provedenog istraživanja. Dana je klasifikacija oblika strujanja u ovisnosti o geometrijskim parametrima, a rezultati su uspoređivani s prijašnjim istraživanjima s tom tematikom. Napravljena je analiza učinkovitosti te ispitana njena ovisnost o geometriji bazena i dovodnog kanala i o protoku u kanalu. Na kraju je dan komentar dobivenih rezultata u odnosu na dosadašnje stanje znanja.