Energy loss during air flow through biofilter media: - Impact of entrance region minor loss, biomass accumulation and media
Translated title
Energitab ved luft flow gennem biofilter medier: Betydning af enkelt tab på forkanten af filteret, akkumulering af biomasse samt medie karakteristika
Author
Høimark, Røskva Lill Lindgård
Term
10. term
Publication year
2012
Submitted on
2012-06-30
Pages
51
Abstract
Dette projekt undersøger de små tryk- og energitab, der opstår, når gas strømmer ind i og ud af biofiltermateriale. Fem biofilterenheder i laboratorieskala blev brugt til at måle gastryk før indløbet, inde i filteret og efter udløbet ved forskellige strømningshastigheder. Resultaterne viser, at filtermaterialets egenskaber—særligt porestørrelse og porernes orientering—har stor betydning for, hvordan trykket ændrer sig gennem filteret. Vi kvantificerede også, hvordan gasens energiniveau varierer gennem enhederne, og opstillede en model, der kan genskabe disse variationer. Modelleringen bekræfter, at både porestørrelse og poreorientering har en tydelig effekt på de små indløbstab. For at teste under virkelige forhold målte vi tryktab i et biofilter i fuld skala på en svineproduktionsfacilitet. Her fandt vi, at tilstedeværelsen af biofilm (et tyndt lag af mikroorganismer) i filtermaterialet kan øge tryktabet markant, og at tryktabet stiger hurtigt, når biofilmen bliver tykkere. Biofilmens tæthed varierer også med placering og er generelt højest nær indløbet. Samlet set dokumenterer projektet, at der findes små, men målbare tryk- og energitab ved ind- og udløb af biofiltermateriale—tab som ikke tidligere er dokumenteret—og at disse tab kan modelleres.
This project examines the small pressure and energy losses that occur when gas enters and leaves biofilter media. Five laboratory-scale biofilter units were used to measure gas pressure before the inlet, inside the filter, and after the outlet across a range of flow speeds. The results show that properties of the filter material—especially pore size and pore orientation—strongly influence how pressure changes across the filter. We also quantified how the gas energy level varies through the units and built a model that reproduces these variations. The modeling confirms that both pore size and pore orientation have a clear effect on the small entry losses at the inlet. To test real-world conditions, we measured pressure losses in a full-scale biofilter at a pig production facility. We found that the presence of biofilm (a thin layer of microorganisms) within the filter material can greatly increase pressure loss, and that pressure loss rises rapidly as the biofilm becomes thicker. Biofilm density also varies with location and is generally highest near the inlet. Overall, the project documents that small but measurable pressure and energy losses occur at the entry and exit of biofilter media—losses not previously documented—and shows that these losses can be modeled.
[This abstract was generated with the help of AI]
Documents