DOI:10.30857/1813-6796.2018.2.6.
|
УДК 628.3
|
Саблій Л. А.1, Коренчук М. С.1, Кононцев С. В.2 1Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» 2Національний університет водного господарства та природокористування
АНАЛІЗ ЕФЕКТИВНОСТІ ЗАСТОСУВАННЯ РОТОРНИХ АЕРАТОРІВ ПРИ ОЧИЩЕННІ ВОДИ У СИСТЕМАХ З ОБОРОТНИМ |
Метою досліджень є обґрунтування доцільності застосування аераторів роторного типу в спорудах біологічного очищення води систем з рециркуляцією.
Методика. Основні переваги та недоліки альтернативних систем аерації у рециркуляційних системах рибництва визначено на основі технічних характеристик приладів та за результатами спостережень. Визначення продуктивності аератора роторного типу за розчиненим киснем проведено в умовах лабораторного експерименту з використанням дослідної аераційно-окиснювальної установки роторного типу.
Результати. У роботі обґрунтовано ефективність використання роторних аераторів для забезпечення належного кисневого режиму у спорудах очищення оборотної води. Запропоновано схему підключення аератора у блоці біологічного очищення води та визначено раціональні параметри роботи при коефіцієнті рециркуляції у господарстві в межах 90-97%.
Наукова новизна. Доведено ефективність використання системи аерації роторного типу для насичення киснем оборотної води.
Практична значимість. Використання роторного аератора дозволить знизити енерговитрати на аерацію, забезпечить зменшення тепловтрат у рециркуляційних системах порівняно з системами пневматичної аерації.
Ключові слова: системи аерації води, роторний аератор, очищення оборотної води.
Анализ эффективности применения роторных аэраторов при очистке воды в системах с оборотным водоснабжением
Саблій Л.А1., Кононцев С.В.2, Коренчук М.С.1
1Национальный технический университет Украины
«Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского»
2Национальный университет водного хозяйства и природопользования
Целью исследований является обоснование целесообразности применения аэраторов роторного типа в сооружениях биологеской очистки систем с рециркуляцией.
Методика. Основные преимущества и недостатки альтернативных систем аэрации в индустриальном рыбоводстве определены на основе технических характеристик приборов и по результатам наблюдений. Определение производительности аэратора роторного типа с растворенным кислородом проведено в условиях лабораторного эксперимента с использованием исследовательской аэрационно-окислительной установки роторного типа.
Результаты. В работе обоснована эффективность использования роторных аэраторов для обеспечения надлежащего кислородного режима УЗВ и в сооружениях очистки оборотной воды. предложена схема подключения аэратора в блоке биологической очистки воды и определены рациональные параметры работы при коэффициенте рециркуляции в хозяйстве в пределах 90-97%.
Научная новизна. Доказана эффективность использования систем аэрации роторного типа для насыщения кислородом оборотной воды УЗВ, подаваемого в биореактор с прикрепленным биоценозом.
Практическая значимость. Использование роторного аэратора позволит снизить энергозатраты на аэрацию, обеспечит уменьшение теплопотерь по сравнению с системами пневматической аэрации.
Ключевые слова: системы аэрации, роторный аэратор, очистка оборотной воды.
EFFICIENCY ANALYSIS OF THE ROTARY-TYPE AERATORS USAGE FOR WATER TREATMENT IN RECIRCULATING AQUACULTURE SYSTEMS
SABLIY L.1, KONONTCEV S.2, KORENCHUK М.1
1National Technical University of Ukraine «Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute»
2National University of Water and Environmental Engineering
Purpose of the research is to substantiate the feasibility of rotary type aerators usage at biological water treatment plants with recirculation.
Methodology. The main advantages and disadvantages of alternative aeration systems in recirculating aquaculture systems are determined on the basis of the devices technical characteristics and observations results. Determination of the rotor type aerator performance on dissolved oxygen was carried out under conditions of a laboratory experiment using rotary-type aeration.
Findings. The paper substantiates the efficiency of rotary aerators for ensuring the proper oxygen regime for water treatment. The scheme of aerator connection the block of biological water treatment facilities was proposed and the rational operational parameters at the coefficient of recirculation at the farm were determined within the limits of 90-97%.
Originality. The efficiency of rotor-type aeration systems for oxygen saturation of reversible water has been proved.
Practical value. The usage of a rotary aerator will reduce the energy consumption and the heat loss compared to pneumatic aeration systems.
Keywords: water aeration systems, rotary-type aeration, recycled water treatment.
| Література | References |
|
1. Руководство по аквакультуре в установках замкнутого водоснабжения (пер. с англ.) Якоб Брайнбалле / Eurofish – international organization: Копенгаген. – 2010. – 70 с. 2. Timmons, M. B, Ebeling, J. M., Wheaton, F. W, Summerfelt, S. T, Vinci, B. J. Recirculating Aquaculture Systems. NRAC Publication no. 01-002, Cayuga Aqua Ventures, Ithaca, NY. – 2001. – 650 pp. 3. Turcios Ariel E., Papenbrock J. / Sustainable Treatment of Aquaculture Effluents – What Can We Learn from the Past for the Future? // Sustainability. – 2014. – Vol. 6. – р. 836-856. 4. New developments in recirculating aquaculture systems in Europe: A perspective on environmental sustainability / C.I.M. Martins et al. // Aquacultural Engineering. – 2010. – Volume 43. – Issue 3. – p. 83-93. 5. Crab R., Avnimelech Y., Defoirdt T., Bossier P., Verstraete W. / Nitrogen removal techniques in aquaculture for a sustainable production // Aquaculture. – 2007. – 270. – р. 1-14. 6. Dunning R. D., Losordo T. M. and Hobbs A. O. The Economics of Recirculating Tank Systems: A Spreadsheet for Individual Analysis. – SRAC Publication. – No. 456. – 1998 . – 8 рp. 7. Lee P. G., Lea R. N., Dohmann E. et al. Denitrification in aquaculture systems: an example of fuzzy logic control problem // Aquacultural Engineering. – 23. – 2000. – р. 37-59. 8. Rijn J. Denitrification in recirculating systems: Theory and applications / Jaap van Rijn, Yossi Tal, Harold J. Schreier // Aquacultural Engineering. – 2006. – 34. – р. 364-376. 9. Cripps S. J., Bergheim A. Multi-Stage Waste Reduction Technology for Land-Based Aquaculture. In Technical Solutions in the Management of Environmental Effects of Aquaculture, Proceedings of The Scandinavian Association of Agricultural Scientists, Seminar No. 258; Helsinki, Finland, 13–15 September 1995. – p. 50–61. 10. Саблій Л. А. Використання аераційної системи ежекторного типу для біологічного очищення стічних вод / Л. А. Саблій, О. М. Ободович, В. В. Сидоренко, С. В. Кононцев, М.С. Коренчук // Вода і водоочисні технології. Науково-технічні вісті. – № 4 (31). – 2017. – с. 18-23. 11. Саблій Л. А., Кононцев С. В., Коренчук М. С. Підвищення ефективності аерування мулової суміші в аеротенках шляхом використання низьконапірного аератора / Проблеми водопостачання, водовідведення та гідравліки: наук. – техн. зб. – К.: КНУБА, 2017. – Вип. №28. – С. 290-295. |
1. Rukovodstvo po akvakulture v ustanovkakh zamknutoho vodosnabzhenyia (per. s anhl.) Yakob Brainballe / Eurofish – international organization: Kopenhahen. – 2010. – 70 s. Timmons, M. B, Ebeling, J. M., Wheaton, F. W, Summerfelt, S.T, Vinci, B.J. Recirculating Aquaculture Systems. NRAC Publication no. 01-002, Cayuga Aqua Ventures, Ithaca, NY. – 2001. – 650 pp. 3. Turcios Ariel E., Papenbrock J. / Sustainable Treatment of Aquaculture Effluents – What Can We Learn from the Past for the Future? // Sustainability. – 2014. – Vol. 6. – р. 836-856. 4. New developments in recirculating aquaculture systems in Europe: A perspective on environmental sustainability / C.I.M. Martins et al. // Aquacultural Engineering. – 2010. – Volume 43. – Issue 3. – p. 83-93. 5. Crab R., Avnimelech Y., Defoirdt T., Bossier P., Verstraete W. / Nitrogen removal techniques in aquaculture for a sustainable production // Aquaculture. – 2007. – 270. – р. 1-14. 6. Dunning R. D., Losordo T. M. and Hobbs A. O. The Economics of Recirculating Tank Systems: A Spreadsheet for Individual Analysis. – SRAC Publication. – No. 456. – 1998 . – 8 рp. 7. Lee P. G., Lea R. N., Dohmann E. et al. Denitrification in aquaculture systems: an example of fuzzy logic control problem // Aquacultural Engineering. – 23. – 2000. – р. 37-59. 8. Rijn J. Denitrification in recirculating systems: Theory and applications / Jaap van Rijn, Yossi Tal, Harold J. Schreier // Aquacultural Engineering. – 2006. – 34. – р. 364-376. 9. Cripps S. J., Bergheim A. Multi-Stage Waste Reduction Technology for Land-Based Aquaculture. In Technical Solutions in the Management of Environmental Effects of Aquaculture, Proceedings of The Scandinavian Association of Agricultural Scientists, Seminar No. 258; Helsinki, Finland, 13–15 September 1995. – p. 50–61. 10. Sablii L. A. Vykorystannia aeratsiinoi systemy ezhektornoho typu dlia biolohichnoho ochyshchennia stichnykh vod / L. A. Sablii, O. M. Obodovych, V. V. Sydorenko, S. V. Konontsev, M. S. Korenchuk // Voda i vodoochysni tekhnolohii. Naukovo-tekhnichni visti. – № 4 (31). – 2017. – s. 18-23. 11. Sablii L. A., Konontsev S. V., Korenchuk M. S. Pidvyshchennia efektyvnosti aeruvannia mulovoi sumishi v aerotenkakh shliakhom vykorystannia nyzkonapirnoho aeratora / Problemy vodopostachannia, vodovidvedennia ta hidravliky: nauk. – tekhn. zb. – K.: KNUBA, 2017. – V. №28. – S. 290-295. |
|
SABLIY LARISA larisasabliy@ukr.net ORCID: http://orcid.org/ 0000-0003-4217-3535 National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”. Department of Environmental Biotechnology and Bioenergy, Kyiv |
KONOTSEV SERGII akula13@ukr.net ORCID: http://orcid.org/ 0000-0001-6116-5675 National University of Water Management and Nature Resources Use, s. Rivne |
|
KORENCHUK MYKOLA nikoleagle0@gmail.com ORCID: http://orcid.org/ 0000-0001-6068-9100 National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”. Department of Environmental Biotechnology and Bioenergy, Kyiv |