Anoxisk omsætning i trykledninger: Bestemmelse af procesparametre og verificering af modelkoncept
Forfatter
Nielsen, Rune Bach
Semester
10. semester
Uddannelse
Udgivelsesår
2006
Antal sider
72
Resumé
Anaerobe processer i trykledninger kan føre til lugtgener og korrosion, men kan begrænses ved passende nitratdosering. Denne rapport undersøger den heterotrofe, anoxiske omsætning i vandfase og biofilm med henblik på at dimensionere minimal, men tilstrækkelig nitratdosering, så anoxiske forhold opretholdes gennem hele ledningen. Der præsenteres en anoxisk version af WATS-modelkonceptet, der dækker relevante processer i både vandfase og biofilm og bygger på en forenklet antagelse om, at biomassen procesmæssigt opfører sig ens i begge faser. Metodisk anvendes batchforsøg til at bestemme støkiometri, kinetik og rater, kalibrering af modellen, verifikation i en pilotkloak samt stokastisk modellering for at belyse parametervariabilitet og følsomhed. Forsøgene indikerer, at biomassen ikke opfører sig signifikant forskelligt i vandfase og biofilm, og at procesbeskrivelsen med god tilnærmelse kan reduceres fra tre vækstrater og tre vedligeholdelsesrater til én vækstrate suppleret med to effektivitetsfaktorer i begge faser. Under kloakforhold sker denitrifikation med samtidig forbrug af nitrat og nitrit og typisk ophobning af nitrit, hvilket afspejles i modelopstillingen. Samlet bidrager arbejdet med et datagrundlag, et forenklet anoxisk modelkoncept og metoder til parameterbestemmelse, som kan støtte vurdering af nitratforbrug og dimensionering af dosering i trykledninger. Konkrete kvantitative resultater ud over disse indikationer fremgår ikke af den tilgængelige del af rapporten.
Anaerobic processes in pressure sewers can cause odour and corrosion but can be mitigated by appropriate nitrate dosing. This thesis investigates heterotrophic anoxic transformation in the water phase and biofilm to support the design of minimal yet sufficient nitrate dosing that maintains anoxic conditions along the entire pipe. An anoxic version of the WATS conceptual model is presented, covering relevant processes in both water phase and biofilm and adopting a simplified assumption that biomass behaves similarly in both phases from a process perspective. Methods include batch experiments to determine stoichiometry, kinetics, and rates, model calibration, verification in a pilot sewer, and stochastic modelling to assess parameter variability and sensitivity. The experiments suggest that biomass does not behave significantly differently in water and biofilm, and that the process description can, with good approximation, be reduced from three growth rates and three maintenance rates to one growth rate complemented by two efficiency factors in both phases. Under sewer conditions, denitrification proceeds with simultaneous nitrate and nitrite consumption and typical nitrite accumulation, which is reflected in the model setup. Overall, the work provides data, a simplified anoxic modelling concept, and parameter estimation methods to support estimating nitrate consumption and dosing in pressure sewers. Detailed quantitative outcomes beyond these indications are not available in the provided excerpt.
[Dette resumé er genereret med hjælp fra AI direkte fra projektet (PDF)]