Vervangen drukplaten in waterzuiveringsinstallatie
-
Beste,
Wij zijn Martijn en Ronja en hebben onze opdracht bij ENGIE services. Onze opdracht heeft te maken met waterzuivering. In waterzuiveringsinstallaties wordt afval "opgegeten" door bacterien die in slib zitten. Dit gebeurt in een beluchtigingstank, omdat de bacterien zuurstof nodig hebben. In een beluchtigingstank heb je meerdere manieren om de bacterien te beluchten: oppervlakte- en bellenbeluchtiging.
In de situatie van de opdrachtgever wordt het gedaan door bellenbeluchting. Twee platen gemaakt van rubber worden omhoog geduwd door de instroom lucht van de luchtcompressor en daardoor ontstaan er bellen. (Zie constructie in afbeelding hiernaast/hieronder). Doordat de lucht uit de luchtcompressor een hoge temperatuur heeft verslijt het rubber uit de drukplaat om de zoveel jaar doordat de weekmakers worden opgedroogd. Om dit te vervangen kost het veel geld, doordat de bak helemaal moet worden leeggehaald en daarna weer moet worden gevuld.
Onze hoofdvraag bij de opdracht is dus: "Hoe kunnen wij de drukplaten in een aerobe waterzuiveringsinstallatie vervangen, zonder dat het zuiveringsproces wordt verstoord?" Deelvragen die we hebben bedacht, die we moeten weten om een goed ontwerp te kunnen maken zijn:
Welk zuurstofgehalte hebben de bacteriën op ieder gegeven moment nodig om te overleven?
Wat is het huidige zuiveringsproces?
Wat zijn de overige eisen aan het in leven houden van de bacterien?Omdat wij onze meesterproef koppelen aan ons profielwerkstuk bij het vak natuurkunde hebben we ook een apart onderzoeksgedeelte nodig voor ons profielwerkstuk. Hier gaan we kijken naar verschillende variabelen van zuurstofinbreng. Hierbij kunnen we ook goed een praktisch gedeelte combineren. We kunnen kijken naar of kleine bellen of juiste grote bellen meer zuurstof inbrengen, of oppervlakte beluchting effectiever is dan bellenbeluchtiging en meer. Onze Technasiumdocent heeft dit onderzoek al goedgekeurd en we zijn op moment bezig met het perfect maken van de deelvragen en hoofdvragen. Dit zijn degene die we tot nu toe hebben:
Hoofdvraag:
Wat is de meest ideale manier om ... percentage aan zuurstof in een bak water te brengen om actief slib in leven te houden?
Deelvragen:
Brengen kleine luchtbellen of juist grote luchtbellen meer zuurstof?
Wat is het zuurstofinbreng-energie verhouding tussen oppervlakte beluchting en bellenbeluchting?
Hoe geven bellen zuurstof af aan water?
Hoeveel zuurstof hebben de bacteriën nodig?We zoeken voornamelijk expertise voor ons theoretisch gedeelte bij het profielwerkstuk. Iemand die ons kan helpen bij bijvoorbeeld berekeningen die we eventueel tegenkomen als het gaat om de uitwisseling van zuurstof en water zou bij ons een voorkeur hebben of andere vragen die we over dit onderwerp hebben. Dit heeft waarschijnlijk de meeste raakvlakken met iemand die Technische Natuurkunde studeert.
Wij hopen dat dit verhaal duidelijk was en horen graag van u!
Met vriendelijke groeten,
Martijn Goldberg en Ronja Zijderveld
Technasium leerlingen in V6 op Melanchthon Bergschenhoek
-
Beste Martijn en Ronja,
Het verhaal is zeker duidelijk! Jullie hebben er al goed over na gedacht zo te zien. Ik ben studente Civiele Techniek en zal jullie helpen met het onderzoek. Waterzuivering ligt binnen het vakgebied van de Civiel ingenieur, daarom zal ik jullie voor nu verder proberen te helpen. Als jullie vragen buiten mijn vakgebied vallen zullen mijn collega's (Technische Scheikunde en Technische Natuurkunde) bijspringen!
Als er vragen zijn dan hoor ik het graag!
Groetjes Pauline
-
Beste Pauline,
Wij zijn in ons PWS vastgelopen op een natuurkundige vraag. Wij weten nu dat de grootte van de luchtbel mede afhangt van de oppervlakte-energie van de buis waar de lucht doorheen gaat en ook uitkomt. Wij willen nu de formule voor oppervlakte-energie afleiden en gebruiken voor bepaalde stoffen, alleen komen wij hier niet uit en wij kunnen ook niets op internet vinden. Weet jij of een collega misschien weet hoe deze formule eruitziet en kan worden afgeleid?
Graag hoor ik van je.
Groeten,
Martijn
-
Beste @M-Goldberg ,
Ik ben het samen met mijn collega Thom even aan het uitzoeken. Reactie volgt!
Groetjes Pauline
-
@M-Goldberg Beste Martijn,
We hebben het er met elkaar over gehad, maar we snappen niet helemaal wat je bedoelt. ''Wij weten nu dat de grootte van de luchtbel mede afhangt van de oppervlakte-energie van de buis waar de lucht doorheen gaat en ook uitkomt. Wij willen nu de formule voor oppervlakte-energie afleiden ...'' Wat bedoel je met oppervlakte energie van de buis? Heeft de buis zelf energie in dit geval? Beweegt de buis of staat hij stil? En haal je het niet door de war met oppervlaktespanning?
We zien het ook niet helemaal voor ons: is het een horizontale buis met gaatjes er in waar de lucht uit komt?Als je ons iets meer informatie kan geven dan kijken we er opnieuw naar.
Groetjes Pauline
