Filters
total: 20908
filtered: 691
-
Catalog
Chosen catalog filters
Search results for: GRANULAR SLUDGE
-
Deterministic and statistical size effect during shearing of granular layer within a micro-polar hypoplasticity
PublicationArtykuł omawia deterministyczny i statystyczny efekt skali w materiałach granulowanych podczas ścinania cienkiej warstwy piasku między dwoma bardzo szorstkimi ścianami. Obliczenia wykonano metodą elementów skończonych na bazie mikropolarnego prawa hipoplastycznego. Przyjęto różne metody redukujące ilość realizacji pól losowych dla początkowego wskaźnika porowatości..
-
Numerical simulations of a triaxial test in granular bodies using discrete particle simulations with contact moments
PublicationW artykule przedstawiono wyniki symulacji badania trójosiowego dla materiałów granulowanych. Obliczenia wykonano przy zastosowaniu metody DEM. Pokazano wpływ momentów kontaktowych na wytrzymałość próbki. Zbadano wpływ parametrów mikroskopowych.
-
Finite element study of patterns of shear zones in granular bodies during plane strain compression
PublicationW artykule przedstawiono obliczenia efektów skali na nośność fundamentu na piasku. Obliczenia wykonano przy pomocy mikropolarnego prawa hipoplastycznego. W obliczeniach wykorzystano stochastyczne rozkłady początkowego wskaźnika porowatości według rozkładu Gaussa.
-
Investigations of shear localization during granular silo flow with non-local hypoplastic Constitutive Model
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numerycznej analizy lokalizacji odkształceń w materiałach granulowanych podczas przepływu w silosach. Obliczenia wykonano przy zastosowaniu metody elementów skończonych w podejściu ALE i mikropolarnego modelu hipoplastycznego. Pokazano wpływ szorstkości ścian silosu i zagęszczenia materiału sypkiego na typ lokalizacji.
-
Modeling of shear localization during confined granular flow in silos within non-local hypoplasticity.
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numerycznej analizy lokalizacji odkształceń w materiałach granulowanych podczas przepływu w silosach. Obliczenia wykonano przy zastosowaniu metody elementów skończonych i mikropolarnego modelu hipoplastycznego. Zastosowano podejście ALE. Pokazano wpływ szorstkości ścian silosu i zagęszczenia materiału sypkiego na typ lokalizacji.
-
FE-studies of different aspects of shear localization in granular bodies within micro-polar hypoplasticity
PublicationArtykuł omawia wyniki różnych numerycznych symulacji lokalizacji odkształceń w materiałach granulowanych. dla dużych prędkości obciążenia. Obliczenia MES wykonano przy zastosowanie mikro-polarnego hipoplastycznego prawa konstytutywnego dla piasku rozszerzonego o lepkość. Zbadano wpływ sił bezwładności, lepkości i prędkości obciążenia.
-
Investigations of vortex-structures in granular bodies based on DEM and Helmholtz-Hodge flow field decomposition
PublicationArtykuł omawia wyniki numeryczne dotyczące struktur wirowych w materiałach granulowanych. Obliczenia wykonano dla stanu pasywnego przemieszczającej się sztywnej ścianki. W symulacjach wykorzystano metodę elementów dyskretnych i dekompozycję Helmholtza/Hodge’a pola prędkości. Struktury wirowe okazały się znakomitym prekursorem lokalizacji odkształceń stycznych w materiałach granulowanych.
-
Application of inserts for suppression of coupled dynamic-acoustic effects during confined granular flow in silos
PublicationArtykuł omawia sposoby redukcji efektów dynamiczno-akustycznych w silosach. Do redukcji zastosowano różne wkładki. Zbadano wpływ kształtu i liczby wkładek w doświadczeniach. Na podstawie wyników doświadczalnych opracowano metodę redukcji efektów dynamiczno-akustycznych w dużych stalowych silosach.
-
FE-anlysis of pattering of shear zones in granular bodies for earth pressure problems of a retaining wall.
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numerycznej analizy stref ścinania w płaskim stanie odkształcenia dla materiałów granulowanych dla problemów parcia i odporu gruntu przy ścianie szczelnej. Obliczenia przeprowadzono z modelem hipoplastycznym rozszerzonym o długość charakterystyczną w ramach mechaniki Cossertów. Wyniki obliczeń porównano z wynikami doświadczeń.
-
Comparative FE-studies of shear localizations in granular bodies within a polar and non-local hypoplasticity.
PublicationW artykule przedstawiono wyniki porównawczej numerycznej analizy lokalizacji odkształceń stycznych w materiałach granulownych przeprowadzonej z nielokalnym i mikropolarnym modelem. Obliczenia wykonano dla ściskania w płaskim stanie odkształcenia stosując metodę elementów skończonych i hipoplastyczne prawo konstytutywne. Analizę przeprowdzonao dla piasku zagęszczonego.
-
Modeling of a cyclic plane strain compression-extension test in granular bodies within a polar hypoplasticity
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numerycznej analizy wpływu cyklicznego ściskania-rozciągania na lokalizację odkształceń stycznych w materiałach granulowanych. Obliczenia wykonano stosując metodę elementów skończonych i mikropolarne hipoplastyczne prawo konstytutywne. Analizę przeprowadzono dla piasku zagęszczonego i luźnego dla różnych amplitud obciążenia.
-
Application of Extreme Doses of Aluminium for Growth Control of Filmentous Bacteria Microthrix Parvicella in an Activated Sludge System - Laboratory Investigations
PublicationLaboratory investigations of aluminium (PAX-16) application for control of population of filamentous bacteria Microthrix Parvicella in a three-phase bioreactor in lab-scale were performed. Dosing of small aluminium doses (approximately 0.5 mgAl/gMLSS·d) in the period preceding seasonal growth of M.Parvicella failed to prevent mass growth of this microorganism leading to activated sludge bulking phenomenon (SVI-250 ml/gMLSS)...
-
The coexistence and competition of canonical and comammox nitrite oxidizing bacteria in a nitrifying activated sludge system – Experimental observations and simulation studies
PublicationThe second step of nitrification can be mediated by nitrite oxidizing bacteria (NOB), i.e. Nitrospira and Nitrobacter, with different characteristics in terms of the r/K theory. In this study, an activated sludge model was developed to account for competition between two groups of canonical NOB and comammox bacteria. Heterotrophic denitrification on soluble microbial products was also incorporated into the model. Four 5-week washout...
-
Denitrification Process Enhancement and Diversity of the Denitrifying Community in the Full Scale Activated Sludge System after Adaptation to Fusel Oil
PublicationImplementation of anaerobic digestion of primary sludge in modern wastewater treatment plants (WWTPs) limits the availability of organic carbon for denitrification in conventional nitrification-denitrification (N/DN) systems. In order to ensure efficient denitrification, dosage of the external carbon source is commonly undertaken. However, application of commercial products, such us ethanol or acetate, greatly increases operational...
-
Selected aspects of performance of organic Rankine cycles incorporated into bioenergy with carbon capture and storage using gasification of sewage sludge
PublicationThe study aims to investigate the application of the Organic Rankine Cycle (ORC) in the bioenergy with carbon capture and storage (BECCS) using gasification of sewage sludge. The tool used in the investigation is the Aspen Plus software with REFPROP property methods for calculating fluid properties. The reason for this study is that a detailed analysis of the proposed BECCS process flow diagram indicates that a certain amount of...
-
Monitoring of odors emitted from stabilized dewatered sludge subjected to aging using proton transfer reaction–mass spectrometry
PublicationOne of the potential emission sources of odorous compounds from wastewater treatment plants is sludge processing. The odorous compounds released from dewatered sludge can result in odor nuisance. This study concerns the use of flux hood chamber combined with proton transfer reaction—time of flight—mass spectrometry (PTR-MS) technique for periodical monitoring of odorous compounds emitted from aged, stabilized dewatered sludge samples...
-
Differences between selected volatile aromatic compound concentrations in sludge samples in various steps of wastewater treatment plant operations
PublicationSewage sludge, one of the main wastes generated during wastewater treatment, constitutes an important source of emissions of volatile chemical compounds such as volatile aromatic compounds These substances may undergo various changes as a result of operations and unit processes, which affects their concentrations in sewage sludge. An important factor determining the potential hazardousness of volatile organic compounds is the quality...
-
Nitrification, denitrification, and dephosphatation capability of activated sludge during co-treatment of intermediate-age landfill leachates with municipal wastewater
PublicationThis study focuses on the possible use and efficacy of the co-treatment of landfill leachate (intermediate-age) with municipal wastewater. The nitrification, denitrification, and dephosphatation capability of activated sludge acclimated with a mixture of raw municipal wastewater (RWW) with gradually increasing amounts of raw landfill leachate (RLL) (from 0.5 to 5% v/v) were tested. Biochemical tests were conducted simultaneously...
-
The Influence of COD Fraction Forms and Molecules Size on Hydrolysis Process Developed by Comparative OUR Studies in Activated Sludge Modelling
PublicationThe activated sludge models (ASMs) commonly used by the International Water Association (IWA) task group are based on chemical oxygen demand (COD) fractionations. However, the proper evaluation of COD fractions, which is crucial for modelling and especially oxygen uptake rate (OUR) predictions, is still under debate. The biodegradation of particulate COD is initiated by the hydrolysis process, which is an integral part of an ASM....
-
The impact of precipitation and external carbon source addition on biological nutrient removal in activated sludge systems - experimentalinvestigation and mathematical modeling
PublicationThe aim of this study was to determine the effects of chemical precipitation and addition of external carbonsources on the denitrification capability and enhanced biological phosphorus removal (EBPR) interactions atthe 'Wschod' WWTP (600,000 PE) in Gdansk (northern Poland). For this purpose, different kinds of batch experimentswere carried out with the settled wastewater (without pretreatment and after coagulation-flocculation)and...
-
The evaluation of COD fractionation and modeling as a key factor for appropriate optimization and monitoring of modern cost-effective activated sludge systems
PublicationA study was conducted to characterize the raw wastewater entering a modern cost effective municipal WWTP in Poland using two approaches; 1) a combination of modeling and carbonaceous oxygen demand (COD) fractionation using respirometric test coupled with model estimation (RTME) and 2) flocculation/filtration COD fractionation method combined with BOD measurements (FF-BOD). It was observed that the particulate fractions of COD obtained...
-
Przenośnik wibracyjny granulatu w warunkach aseptycznych
PublicationPrzedstawiono zagadnienie transportu wibracyjnego surowca spożywczego w postaci granulatu w warunkach aseptycznych. Zasadniczym założeniem w prezentowanej pracy jest opracowanie sterowanej elektronicznie maszyny charakteryzującej się lekką konstrukcją modułową, która umożliwia transport w warunkach aseptycznych. Zastosowano analizę modalną i modyfikację parametryczną w celu uzyskania założonych własności dynamicznych panelu transportowego,...
-
Influence of magnetic field on electronic conduction of (Bi,Pb)–Sr–Ca–Cu–O granular superconductors
Publication -
Yade-open DEM: an open-source software using a discrete element methodto simulate granular material
PublicationPurpose - YADE-OPEN DEM is an open source software based on the Discrete Element Method which uses object oriented programming techniques. The paper describes the softwarearchitecture.Design/methodology/approach - The DEM chosen uses position, orientation, velocity and angular velocity as independent variables of simulated particles which are subject to explicit leapfrog time-integration scheme (Lagrangian method). The three-dimensional...
-
Polygons vs. clumps of discs: A numerical study of the influence of grain shape on the mechanical behaviour of granular materials
PublicationWe performed a series of numerical vertical compression tests on assemblies 01 20 granular material using a Discrete Element code and studied the results with regard to the grain shape. The samples consist of 5000 grains made from either 3 overlapping discs (clumps - grains with concavities) or six-edged polygons (convex grains). These two grain type have similar external envelope, which is a fund ion of a geometrical parameter...
-
FE-modeling of shear resistance degradation in granular materials during cyclic shearing under CNS condition
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numerycznej analizy degradacji wytrzymałości na ścinanie w materiałach granulowanych podczas cyklicznego ścinania z warunkiem stałej sztywności normalnej. Obliczenia wykonano przy zastosowaniu metody elementów skończonych i mikropolarnego modelu hipoplastycznego.
-
Non-coaxiality and stress-dilatancy rule in granular materials: FE-investigation within micro-polar hypoplasticity
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numerycznej analizy nieosiowości i zasady naprężenie-dylatancja w materiałach granulowanych podczas ściskania dwuosiowego. Obliczenia wykonano przy zastosowaniu metody elementów skończonych i mikropolarnego modelu hipoplastycznego.
-
FE-investigations of granular flow in silos using an uncoupled ALE-formulation and a non-local hypoplastic model
PublicationArtykuł omawia wyniki naporu materiału sypkiego podczas przepływu w silosach z i bez wkładek. Obliczenia wykonano wykorzystując niepołączone sformułowanie ALE na bazie prawa sprężysto-plastycznego według Druckera-Pragera. Zbadano wpływ kształtu i położenia wkładki na wielkość naporu i rodzaj przepływu.
-
Computations of size effects in granular bodies within micro-polar hypoplasticity during plane strain compression.
PublicationArtykuł omawia deterministyczny i statystyczny efekt skali w materiałach granulowanych podczas sciskania w płaskim stanie odkształcenia. Obliczenia wykonano metodą elementów skończonych na bazie mikropolarnego prawa hipoplastycznego. Wykorzystano metodę hiperłacińskiego próbkowania.
-
Quantitative estimation of volume changes of granular materials during silo flow using X-ray tomography.
PublicationW artykule przedstawiono wyniki badań doświadczalnych nad zmianami objętościowymi materiału granulowanego podczas przepływu silosowego. Badania wykonano przy zastosowaniu tomografii rentgenowskiej. Wyniki porównano z wynikami doświadczalnymi przy zastosowaniu cyfrowej obróbki zdjęć płynącego materiału.
-
Photo-elastic and DIC techniques to study development of dilatant and compaction shear bands within granular materials
PublicationW artykule omówiono wyniki doświadczalne w odniesieniu do rozwoju stref ścinania w materiałach granulowanych. Wyniki stref ścinania otrzymano stosując metodę foto-sprężystą oraz technikę korelacji cyfrowych obrazów DIC. Pokazano zalety i wady obu metod to wykrywania stref scinania.
-
Effect of mean grain diameter on vortices, force chains and local volume changes in granular shear zones
PublicationW artykule pokazano rozwój różnych zjawisk mikrostrukturalnych na poziomie ziarna materiału granulowanego podczas parcia pasywnego piasku na sztywną ściankę przemieszczającą się poziomo. Obliczenia wykonano stosując metodę DEM. Wyniki na poziomie globalnym porównano z wynikami MES. Szczególna uwagę zwrócono na rozwój wirów i łańcuchów sił miedzy ziarnami.
-
DEM investigations of two-dimensional granular vortex- and anti-vortex- structures during plane strain compression.
PublicationDEM investigations of two-dimensional granular vortex- and anti-vortex- structures during plane strain compression.
-
Micro-modelling of shear localization during quasi-static confined granular flow in silos using DEM
PublicationThe paper deals with the quasi-static confined flow of cohesionless sand in a plane strain model silo with parallel walls and a slowly movable bottom. Numerical modelling was carried out by the discrete element method (DEM) using spheres with contact moments to approximately capture a non-uniform shape of sand particles. Different initial void ratios of sand and silo wall roughness grades were employed. Regular triangular grooves...
-
Elementary analysis and energetic potential of the municipal sewage sludges from the Gdańsk and Kościerzyna WWTPs
PublicationThis paper aims to present municipal sewage sludge (MSS) elementary analysis and energetic potential based on measurement of heat of combustion (higher heating value HHV) and calculation of calorific values (lower heating value LHV). The analysis takes into the consideration water content in sewage sludge, at different utilization stages, in wastewater treatment plants in Gdańsk Wschód and Kościerzyna – Pomeranian Voivodeship....
-
Mathematical modelling of two-step nitrification-denitrification for treatment of sludge digester liquors: influence of nitrite (NO2-N) on the process kinetics
PublicationSeparate treatment of the sludge digester liquors is an alternative for expansion of the mainstream treatment line. In order to reduce the oxygen demand for nitrification and organic carbon demand for denitrification, a shortcut in the nitrogen conversion pathway has been promoted in recent years, i.e. nitrification-denitrification via NO2-N instead of NO3-N. Although NO2-N is a common intermediate product of nitrification and...
-
New insights into modeling two-step nitrification in activated sludge systems – The effects of initial biomass concentrations, comammox and heterotrophic activities
PublicationIn this study, the conventional two-step nitrification model was extended with complete ammonia oxidation (comammox) and heterotrophic denitrification on soluble microbial products. The data for model calibration/validation were collected at four long-term washout experiments when the solid retention time (SRT) and hydraulic retention time (HRT) were progressively reduced from 4 d to 1 d, with mixed liquor suspended solids (MLSS)...
-
Nanoparticle-assisted biohydrogen production from pretreated food industry wastewater sludge: Microbial community shifts in batch and continuous processes
PublicationBiohydrogen production from industrial waste has gained a significant attention as a sustainable energy source. In this study, the enrichment of biohydrogen production from pretreated dissolved air flotation (DAF) sludge, generated from food industry wastewater treatment plants, was investigated using SiO2@Cu-Ag dendrites cor- e–shell nanostructure (NS). The effect of NS on the changes of the microbial community and biohydrogen...
-
Maximizing Bio-Hydrogen and Energy Yields Obtained in a Self-Fermented Anaerobic Bioreactor by Screening of Different Sewage Sludge Pretreatment Methods
PublicationEgypt faces significant challenges in managing its sewage sludge generated in large quantities from wastewater treatment plants. This study investigates the feasibility of utilizing sewage sludge as a renewable resource for hydrogen production through anaerobic digestion at the 100 L bioreactor level. Hydrogen is considered a promising alternative energy source due to its high energy content and environmental benefits. To optimize...
-
The advanced monitoring as a key factor for appropriate optimization and control of full-scale activated sludge systems – case study Debogorze WWTP.
PublicationComputer simulation has become a helpful tool in wastewater treatment systems performance and effectiveness analysis. Advanced monitoring, by using appropriate software, enables to create a mathematical model of a real wastewater treatment plant (WWTP), run a simulation and subsequently interpret results under various conditions. An operation of WWTP is usually controlled by global parameters such as flow, solids retention time,...
-
The impact of precipitation and external carbon source addition on biological nutrient removal in activated sludge systems – experimental investigation and mathematical modeling
PublicationThe aim of this study was to determine the effects of chemical precipitation and addition of external carbonsources on the denitrification capability and enhanced biological phosphorus removal (EBPR) interactions atthe ‘Wschod’ WWTP (600,000 PE) in Gdansk (northern Poland). For this purpose, different kinds of batch experimentswere carried out with the settled wastewater (without pretreatment and after coagulation-flocculation)and...
-
A new technology of crude vegetable oil degumming with rhamnolipid solutions
PublicationA new technology of crude vegetable oil degumming is described. It is based on rhamnolipid biocomplex solution application for phosphatides removal. The rhamnolipid biocomplex produced by Pseudomonas sp. PS-17 was used as biosurfactant. Rapeseed oil was used in all experiments. First, it was degummed with H2SO4 in order to remove all phosphatides and then 1% (w/w) of granular soybean lecithin was added. Model oil was treated with...
-
Modeling of heat and fluid flow in granular layers using high-order compact schemes and volume penalization method
Publication -
Combining X-ray tomogrpahy imaging and DEM simulations to investigate granular material flow during silo discharging
PublicationEven after few decades of research, the study of particle motion taking place during silo discharging hasn’t been fully addressed, both experimentally and numerically, because of nontrivial behaviors that occur during associated flow patterns. For instance, discrete element method (DEM) has shown good qualitative prediction potential of velocity profile, but, on the other hand, frequently failed to match quantitatively experimental...
-
Effect of fluctuation of current void ratio on the shear zone formation in granular bodies within micro-polar hypoplasticity
PublicationW artykule przedstawiono wyniki numerycznej analizy wpływu fluktuacji wskaźnika porowatości w materiałach granulowanych na powstawanie lokalizacji odkształceń. Obliczenia wykonano dla ściskania dwuosiowego stosując metodę elementów skończonych na bazie mikropolarnego prawa hipoplastycznego
-
FE investigations of dynamic shear localization in granular bodies within non-local hypoplasticity using ALE formulation
PublicationW artykule pokazano wyniki MES dotyczące powstawania lokalizacji odkształceń stycznych w materiałach granulowanych w 2 problemach dynamicznych: podczas ściskania dwuosiowego oraz przepływu silosowego. Obliczenia wykonano na bazie nielokalnego prawa hipoplastycznego. Zastosowano podejście mieszane lagranżowsko-eulerowskie.
-
Effect of boundary, shear rate and grain crushing on shear localization in granular materials within micro-polar hypoplasticity
PublicationW artykule przedstawiono wpływ 3 efektów na zachowanie się materiałów granulowanych: warunku brzegowego, prędkości ścinania oraz miażdżenia ziaren. Obliczenia wykonano przy pomocy mikropolarnego prawa hipoplastycznego rozszerzonego o efekt prędkości ścinania i miażdżenia ziaren w oparciu o teorię mechaniki zniszczenia. Szczególna uwagę zwrócono na rozkład lokalizacji odkształceń stycznych.
-
Modelling of shear localization during granular flow within non-local hypoplasticity using material point method
PublicationArtykuł omawia wyniki numeryczne dotyczące powstawania lokalizacji odkształceń stycznych w materiałach granulowanych Obliczenia wykonano dla ściskania dwuosiowego i przypływu silosowego stosując hipoplastyczny model konstytutywny rozszerzony o długość charakterystyczną w ramach nielokalnej teorii. Zastosowano podejście punktów materialnych w celu uniknięcia nadmiernej deformacji elementów skończonych.
-
DEM analysis of micro-structural events within granular shear zones under passive earth pressure conditions
PublicationW artykule omówiono wyniki obliczeń numerycznych dla pasku dla stanu pasywnego sztywnej ścianki podczas jej translacji stosując metodę elementów dyskretnych. Analizowano głównie zjawiska mikrostrukturalne w strefach ścinania podczas translacji sztywnej ścianki. Szczególna uwagę zwrócono na pojawienie się wirów w materiale granulowanym.
-
Contact force network evolution in active earth pressure state of granular materials: photo‑elastic tests and DEM
PublicationArtykuł omawia ewolucję sieci sił kontaktowych w materiałach granulowanych podczas quasi-statycznego stanu aktywnego. Doświadczenia foto sprężyste zostały wykonane dla kulek szklanych. Doświadczenia zostały symulowane stosując metodę elementów dyskretnych (DEM). Model DEM prawidłowo przewidział strukturę sił kontaktowych i ich wielkość, lokalizację odkształceń oraz obszary zmian fazowych.