Abstrakt

W pracy opisane zostały wyniki wykonanych przez autora badań dotyczących modelowania adwekcyjno-dyspersyjnego przepływu zanieczyszczeń podlegających reakcjom, na przykładzie reaktorów z osadem czynnym, powszechnie stosowanych w stopniach biologicznych na oczyszczalniach ścieków komunalnych. Analizie poddano możliwości stosowania modeli mechanistycznych ASM (Activated Sludge Model) w połączeniu z równaniami różniczkowymi cząstkowymi opisującymi transport substancji rozpuszczonej oraz hydrodynamikę ośrodka, w którym się ona znajduje.Głównym celem pracy było rozszerzenie wiedzy na temat modelowania procesów za-chodzących w systemach oczyszczania ścieków, a w szczególności stworzenie modelu stanowiącego połączenie modelu opartego o równania obliczeniowej mechaniki płynów (CFD) - równania opisujące adwekcyjno-dyspersyjny transport substancji rozpuszczonej z prostymi modelami biokinetycznymi typu ASM, stanowiącymi człony źródłowe w równaniu transportu.W rozprawie szczegółowo opisano weryfikację przyjętych modeli matematycznych, wykonaną na podstawie wyników obliczeń numerycznych w porównaniu ze znanymi w literaturze rozwiązaniami analitycznymi oraz pomiarami uzyskanymi podczas testów przeprowadzonych w laboratorium. Przeprowadzone w laboratorium testy dotyczyły weryfikacji modelu opisującego nieustalony transport substancji rozpuszczonej w ustalonych warunkach prze-pływu oraz weryfikację przyjętego modelu opisującego procesy przemiany substancji zawartej w ściekach pod wpływem osadu czynnego.Ponieważ opracowany model matematyczny przeszedł pozytywnie proces weryfikacji (okazał się wiarygodny i skuteczny) zastosowano go do symulacji komputerowych pracy rzeczywistego reaktora z osadem czynnym, stosowanego na oczyszczalniach ścieków. Proces ten pozwolił na ostateczną ocenę (walidację) opracowanego modelu matematycznego w warunkach "in situ" na rzeczywistym obiekcie. Jako obiekt do przeprowadzenia walidacji wy-brano reaktory zlokalizowane na Oczyszczalni Ścieków "Wschód" w Gdańsku, pracujące w systemie sekwencyjno-przepływowym MUCT. Przeprowadzono łącznie 9 serii pomiarowych. W ramach każdej z nich wykonano badania traserowe, pozwalające w pełni rozpoznać pracę stopnia biologicznego, opracować modele matematyczne poszczególnych stref oraz, w fazie końcowej, stworzyć model całego reaktora (łącznie z uwzględnieniem pracy osadników wtórnych).

Autor (1)