فرایندهای تصفیه هوازی با رشد چسبیده ثابت، کارایی بالایی در حذف مواد آلی و فسفر و نیز انجام نیتریفیکاسیون در فاضلاب دارند. هدف از این مطالعه بررسی کارایی لجن فعال با بستر ثابت مستغرق، در حذف فسفر و ترکیبات نیتروژنه از فاضلاب بیمارستانی بود. ابتدا اقدام به ساخت راکتور، راه اندازی و بارگذاری سیستم لجن فعال با بستر ثابت مستغرق شد و سپس برای بررسی راندمان سیستم در حذف ازت آمونیاکی، ازت کل، نیتریت، نیترات و فسفر در سه زمان ماند مختلف یعنی 2.9 ساعت هوازی و 1.1 ساعت بی هوازی، 3.6 ساعت هوازی و 1.4 ساعت بی هوازی، 4 ساعت هوازی و 1.5 ساعت بی هوازی، اقدام به برداشت 225 نمونه از تصفیه خانه فاضلاب بیمارستان فارابی کرمانشاه شد. اندازه گیری فسفر، نیتروژن آمونیاکی، نیتریت و نیترات به ترتیب طبق روش استاندارد شماره 4500-P، 4500-NH3، 4500-NO2 و 4500-NO3 انجام گرفت. بالاترین میزان درصد حذف فسفر یعنی 53 درصد، در مرحله سوم سیستم (4 ساعت هوازی و 1.5 ساعت بی هوازی) و بالاترین حذف ازت آمونیاکی یعنی 97 درصد و TKN 96 درصد در مرحله دوم سیستم (3.6 هوازی و 1.4 بی هوازی) بود. مقایسه میانگین راندمان حذف این پارامترها در سه زمان ماند مورد بررسی، اختلاف معنی داری را نشان داد (Pvalue<0.05). با توجه به نتایج می توان گفت که در صورت بهره برداری و نگهداری مناسب، سیستم لجن فعال رشد ثابت با بستر مستغرق، کارایی بالایی در حذف فسفر و ترکیبات نیتروژنه از فاضلاب بیمارستانی دارد. به طوری که زمان ماند بهینه برای حذف نیتروژن آمونیاکی، 3.6 ساعت هوازی و 1.4 ساعت بی هوازی و برای حذف فسفر، 4 ساعت هوازی و 1.5 ساعت بی هوازی برآورد شد.

کاربرد سیستم های رشد چسبیده در تصفیه فاضلاب با محدودیتهایی همراه است. یکی از این محدودیتها عدم وجود بستر پر کننده مناسب و ارزان در کشور است. هدف از این مطالعه، بررسی امکان استفاده از گیاه لوفا به عنوان یک بستر پرکننده طبیعی در تصفیه فاضلاب بود. در این مطالعه عملکرد راکتور رشد چسبیده هوازی مستغرق با بستر نگهدارنده از جنس گیاه لوفا در حذف مواد آلی از فاضلاب بررسی شد. به این منظور ستونی از جنس پلکسی گلاس به حجم 8  لیتر به عنوان راکتور استفاده شد. به منظور جلوگیری از تجزیه بیولوژیکی بستر از پوشش لاک الکل استفاده گردید. از گلوکز به عنوان منبع کربن مورد نیاز برای رشد میکروارگانیسم ها استفاده شد. بارگذاریهای 0.6، 1.2، 1.8، و 2.4 کیلوگرمCOD  بر مترمکعب در روز به کار گرفته شد و COD خروجی از سیستم به صورت روزانه پایش گردید. راندمان حذف COD در بارگذاریهای انجام شده به ترتیب 82.8، 93.4، 89.5 و 81.3 درصد بود. نتایج به دست آمده نشان داد که سیلندرهای گیاه لوفا می توانند در بارگذاریهای کم و در مدت زمان محدود استفاده شوند. بیشترین راندمان حذف COD (93.4 درصد) در بارگذاری 1.2 کیلوگرم COD بر مترمکعب در روز به دست آمد. نتایج مشخص ساخت که سیستم رشد چسبیده هوازی مستغرق با بستر نگهدارنده از جنس گیاه لوفا می تواند شوک های بارگذاری آلی را تحمل کند.

پرش هیدرولیکی دارای کاربردهای فراوانی در انتقال و تصفیه آب و فاضلاب است. این پدیده از دیدگاه ماکروسکوپی، یک جریان متغیر ناگهانی است که با گرداب های قوی همراه است و نوسانات تلاطمی بزرگی را ایجاد می کند. اثر فشارهای نوسانی ناشی از تلاطم در پرش با اهمیت است و باید در طراحی سازه مورد توجه قرار گیرد. نوسانات فشار می تواند با فرسایش و لرزش موجب آسیب در حوضچه آرامش شود. در این پژوهش به مشخصات تلاطمی پرش هیدرولیکی مستغرق در پایین دست یک سرریز بلند و بررسی اثرات درجه استغراق پرش در میزان ضرایب نوسانات فشار پرداخته شد. به این منظور آزمایش ها در یک مجرای مستطیلی شامل سرریزی با زاویه 30 درجه و ارتفاع 1/8 متر و کانال افقی به عرض 0/3و طول 3 متر، برای عدد فرود 7/07 با درجات مختلف استغراق انجام شد. داده های فشار با استفاده از مبدل فشار با فرکانس نمونه برداری 100 هرتز ثبت شد. آزمایش ها نشان داد شدت نوسانات فشار در بستر پرش هیدرولیکی مستغرق تابعی از عدد فرود، فاصله نسبی از ابتدای حوضچه و درجه استغراق است. با افزایش درجه استغراق، ضرایب نوسانات فشار (، و) کاهش می یابد به طوری که با افزایش درجه استغراق از 1 تا 2، حداکثر ضریب انحراف معیار 89 درصد کاهش یافت. همچنین حداکثر ضرایب و در کف حوضچه آرامش در فاصله کمتر از 20 برابر عمق اولیه پرش (X/Y1£ 20 ) از محل شروع حوضچه رخ داد. بنابراین فاصله مذکور به لحاظ طراحی سازه ای حوضچه حساسیت بیشتری دارد و درجه استغراق بیشتر در جهت اطمینان طراحی است.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

در خشک کن های بسترسیال، بالا بودن سرعت هوای ورودی به محفظه, منجر می شود که هوا بدون اشباع شدن از رطوبت از محقظه خارج شده و تلفات انرژی بالا باشد. از این رو خشک کن بسترسیال را با خشک بستر ثابت، به صورتی که بستر ثابت در ادامه مسیر هوای خروجی از بستر سیال قرار بگیرد ترکیب گردیده است. در این تحقیق مطابق قانون اول ترمودینامیک به تحلیل انرژی و پارامترهای موثر بر میزان مصرف و نسبت مصرف انرژی آن در خشک کن ترکیبی پرداخته شده است. آزمایش ها بر روی محصول گندم انجام شد و اثر سه دمای 50، 60، 70 درجه سلسیوس و سه ضخامت بستر 4، 6، 8 سانتی متر در طبقه ی تحتانی (بستر سیال) و دو ضخامت 6، 8 سانتی متر در طبقه ی فوقانی (بسترثابت) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد روند تغییرات مصرف انرژی مستقل از نوع روش خشک شدن می باشد. افزایش ضخامت هر طبقه بر روی مصرف انرژی طبقه دیگر اثر گذار است. بیشترین مصرف انرژی در دمای 70 درجه سلسیوس و ضخامت up8-dw8 و بیشترین نسبت مصرف انرژی در دمای 50 درجه سلسیوس و ضخامت up8-dw8 حاصل شد.

در این مطالعه، تولید تتراکلرید زیر کونیم که یکی از مراحل تولید زیر کونیم است بررسی می شود. دو روش اصلی برای تولید آن از دی اکسید زیرکونیم وجود دارد. روش اول و قدیمی تر که در ایران هم از این روش استفاده می شود، بستر ثابت نام دارد. این روش با وجود مزیت سادگی فرایند و تجهیزات، مشکلات زیادی نیز دارد که از جمله ی آنها می توان به بازده ی پایین، مشکلات اپراتوری و ایمنی اشاره کرد. در این پژوهش، مقایسه ای بین بازده ی دو راکتور در تولید تتراکلرید زیرکونیم انجام شده است. هرچند ظرفیت یکی از این راکتورها چندین برابر راکتور دیگر است، اما با توجه به این که نتایج مقایسه براساس واحد تولید زیرکونیم و تفاوت نسبت ها انجام شده است، دقت مناسبی دارد. براساس این پژوهش، بازده ی کل در راکتور بستر سیال 14 % بالاتر از راکتور بستر ثابت است.

یکی از روش هایی که در سال های اخیر برای تحلیل انرژی مورد توجه قرار گرفته است تحلیل اکسرژی می باشد. به منظور کاهش مصرف انرژی، یک روش خشک کنی طراحی شده است که از ترکیب دو نوع خشک کن بستر سیال و بستر ثابت تشکیل شده است. در این پژوهش، مطابق قانون دوم ترمودینامیک به تحلیل اکسرژی و پارامترهای موثر بر تلفات و بازدهی اکسرژی این خشک کن ترکیبی پرداخته شده است. در آزمایش ها اثر سه دمای هوای ورودی 50، 60، 70 درجه سلسیوس به خشک کن و سه ضخامت بستر 4، 6، 8 سانتی متر در طبقه پایین که بستر سیال است و دو ضخامت 6، 8 سانتی متر در طبقه بالایی که بسترثابت است، بررسی شده است. نتیجه ها نشان داد تلفات اکسرژی طبقه بالایی کمتر و بازدهی اکسرژی آن بیشتر از طبقه پایین می باشد. همچنین افزایش ضخامت طبقه پایین سبب افزایش تلفات و کاهش بازدهی اکسرژی طبقه بالا می شود درحالی که افزایش ضخامت طبقه بالایی موجب کاهش تلفات و افزایش بازدهی طبقه پایین می شود.

در مقاله حاضر، یک طرح جدید و ابتکاری جهت کاهش پاسخ سکوهای ثابت دریایی با به کارگیری یک مخزن متحرک مستغرق مورد بررسی قرار گرفته است. این طرح شامل سکویی چهارپایه می باشد که مهاربندهای آن در قسمت تحتانی حذف شده و مخزن مستغرق متحرکی که دارای نیروی شناوری است، به آن افزوده شده است. ایجاد نیروی کششی متغیر وابسته به پاسخ مخزن در پایه ها به همراه لنگر بازگرداننده خارجی، الگوی توزیع بار داخلی را تغییر داده و موجب ایجاد سختی افزوده وابسته به زمان شده است. فرایند تحلیل استاتیکی با در نظر گرفتن اثرات غیر خطی هندسی و تغییر شکل های بزرگ انجام گرفته که برای این منظور، از برنامه ای مفصل که در محیط متلب توسعه داده شده، استفاده شده است.با انجام تحلیل های استاتیکی مشخص شد که مخزن با حرکت خود، لنگر بازگرداننده ای تولید می کند که موجب کاهش دامنه پاسخ سکو می گردد. میزان لنگر تولیدی به حجم مخزن و دامنه نوسان آن وابسته است که می توانند به درستی انتخاب گردند. البته این مطلب زمانی می تواند مفید باشد که مخزن به عمقی مناسب برده شود تا از نیروی امواج در امان باشد. شایان ذکر است که استفاده از مخزن مستغرق متحرک در سکوهای نرمتر مناسبتر است یا به عبارت دیگر با افزایش عمق آب قرارگیری سکو عملکرد سیستم بهبود می یابد.

در این مطالعه به منظور بررسی اثر قطر لوله مستغرق در کنترل آبشستگی، آزمایش هائی در یک فلوم آزمایشگاهی در مسیر مستقیم انجام گرفت. در این تحقیق با قرار دادن یک لوله استوانه ای به همراه تیغه در زیر آن در دو حالت با وجود تیغه و بدون تیغه در زیر آنها اقدام به انجام یک سری آزمایش گردید. آزمایش ها با استفاده از چهار قطر مختلف لوله، چهار طول تیغه، پنج مکان قرارگیری بصورت افقی در زیر لوله در یک شدت جریان ثابت در حالت آب زلال انجام شد. در انتهای هر آزمایش طول و عمق آبشستگی در زیر لوله اندازه گیری شد. نتایج این تحقیق نشان داد در کلیه شرایط، مکان قرارگیری تیغه در زیر لوله و افزایش قطر لوله عامل موثر در اندازه عمق آبشستگی در اطراف آن می باشد. همچنین در کلیه شرایط استفاده از تیغه طولی در مقایسه با حالت بدون تیغه، باعث افزایش درصد کاهش عمق آبشستگی در اطراف لوله مستغرق می شود. بطوریکه در قطر 1/3 سانتی متر استفاده از تیغه با طول 2/5سانتی متر و محل قرارگیری تیغه از مرکز لوله به پایین دست بطور متوسط باعث کاهش عمق آبشستگی در حدود 70 درصد نسبت به حالت بدون تیغه می شود.

اثر حرکت ذرات بار بستر بر مقاومت هیدرولیکی در مقابل جریان در کانالهای رسوبی و مجاری با بستر ثابت، در یک کانال آزمایشگاهی شیب پذیر به عرض 0.25 متر و طول 12 متر در دو حالت صاف و زبر مورد بررسی قرار گرفته است. در این تحقیق دو نوع رسوب شامل ماسه ریز یکنواخت به قطر 0.5 میلیمتر و شن ریز به قطر 2.84 میلیمتر استفاده گردید. در آزمایشهای مربوط به کف زبر و جریان رسوبی، کف کانال با همان ذرات مورد استفاده در آزمایش، زبر می گردید. نتایج آزمایشگاهی نشان داد که حرکت بار بستر با ذرات ریز دانه (d=0.5mm) می تواند موجب افزایش زبری تا 50 درصد در کانالهای صاف و تا 75 درصد در کانالهای با بستر زبر (زبر شده با قطر نیم میلیمتر) شود. با توجه به رابطه ای که بین عمق جریان و فاکتور اصطکاکی وجود دارد، می توان انتظار افزایش عمق به ترتیب 14% و 21% برای بسترهای صاف و زبر را داشت. میزان افزایش زبری با افزایش قطر، کاهش یافته و برای قطر d=2.84 به 50 درصد برای بستر زبر می رسد. در توجیه این افزایش می توان گفت که ذرات با جذب مومنتم سبب کاهش سرعت متوسط و افزایش سرعت برشی می گردند که هر دو در جهت افزایش فاکتور اصطکاکی موثر هستند. با افزایش غلظت بار بستر با یک قطر مشخص، فاکتور اصطکاکی نیز افزایش می یابد تا به مقدار ثابتی برسد. پس از این مرحله، افزایش بیشتر غلظت موجب رسیدن به نقطه رسوبگذاری و تشکیل فرمهای بستر خواهد شد.