<p>Företaget Eden Aquatech har utvecklat en ytluftare som heter airTURBO 101. Luftare används för att syresätta vatten i bassänger och dammar inom biologisk vattenrening. AirTURBO 101 skapar med hjälp av en impeller en vattenvirvel som transporterar ner luft under vattenytan. Impellern är nedsänkt i vattnet och är omsluten av en plastcylinder. I nuvarande utformning tar sig vattnet in i cylindern genom en krans av hål i cylinderns vägg. Detta examensarbete har undersökt originalutformningen samt en alternativ utformning då vattnet fick rinna över cylinderkanten, ett så kallat överfall. Två överfallscylindrar testades; en med samma inloppsarea som hålcylindern och en som hade större inloppsarea. Dessa tre cylindrar har testats och jämförts för att ta reda på vilken som har den högsta syresättningshalten i förhållande till energiförbrukningen.</p><p>De parametrar som undersöktes var strömningen inuti cylindern, energiförbrukningen, kontaktytan mellan luft och vatten inuti cylindern samt syresättningshastigheten. Samtliga experiment utfördes med skalmodeller av airTURBO 101.</p><p>Inledande försök visade att virvlarna för samtliga cylindrar var instabilare än förväntat.</p><p>Undersökningen av strömningen inuti cylindrarna visade att ingen av utformningarna kunde garantera en kontinuerlig kontakt mellan det inkommande vattnet och luftvirveln.</p><p>Energiförbrukningen visade sig vara likvärdig för de olika cylindrarna. Överfallscylindern med stort inlopp var marginellt bättre än de övriga.</p><p>Kontaktytan kunde inte beräknas på grund av brister i den framtagna matematiska formeln. Dessutom var virvlarna för instabila för en visuell avbildning.</p><p>Vid mätningarna av syresättningshastigheten fick de olika cylindrarna liknande resultat vid samma motoreffekt. En fördubbling av effekten gav däremot en betydande hastighetsökning. Även i detta fall var överfallscylindern med stort inlopp något bättre än de övriga.</p><p>En slutsats man kan dra av detta arbete är att överfallscylindern med stort inlopp är något bättre än de andra modellerna.</p><p>En annan slutsats är att huvuddelen av syreöverföringen inte sker i kontaktytan mellan luft och vatten i virveln utan snarare i den kontaktyta som skapas av impellern. Fortsatt utveckling av denna luftare bör koncentreras runt impellerns utformning. Luftbubblorna som skapas i impellern bör vara så små som möjligt.</p> / <p>Eden Aquatech has developed a surface aerator called airTURBO 101. Aerators are used to oxygenate water in basins and ponds within biological wastewater treatment. AirTURBO 101 consists of a submerged impeller that creates a vortex which transports air below the surface. The impeller is surrounded by a plastic cylinder. In the present design of the aerator, incoming water penetrates the cylinder through a circle of holes in the wall of the cylinder. This study has examined the original cylinder and an alternate design, where the cylinders where totally submerged and the water could pour over the brim. Two cylinders with submerged brim were tested. One had the same inlet area as the original cylinder and the other had a larger inlet area. These three cylinders has been tested and compared to find out which one has the highest oxygenation rate proportionately to the energy consumption.</p><p>The following parameters were examined: the water motion inside the cylinders, energy consumption, the interface between air and water inside the cylinders and the oxygenation velocity. All experiments were carried out using scale models of airTURBO 101.</p><p>Initial experiments showed that the vortices for all cylinders were more unstable than expected.</p><p>The examinations of the water motion inside the cylinders showed that none of the designs could guarantee a continuous contact between the incoming water and the air.</p><p>The energy consumption turned out to be similar for the different cylinders. The submerged cylinder with large inlet had slightly lower energy consumption than the other.</p><p>The interface between water and air could not be calculated due to shortages in the specially developed mathematical formula. A visual depiction was not possible since the vortices were too unstable.</p><p>When measuring the velocity of oxygenation the different cylinders had similar results at a constant power. When the power was doubled a considerable increase of velocity occurred. Also during these experiments the submerged cylinder with large inlet turned out to be slightly better than the other.</p><p>One conclusion is that the submerged cylinder with large inlet is somewhat better than the other cylinders.</p><p>Another conclusion is that the main part of the aeration does not occur in the interface between water and air in the vortex, but rather in the interface created by the impeller itself. Further development of this aerator should focus on the design of the impeller. The air bubbles created in the impeller should be as small as possible.</p>

Företaget Eden Aquatech har utvecklat en ytluftare som heter airTURBO 101. Luftare används för att syresätta vatten i bassänger och dammar inom biologisk vattenrening. AirTURBO 101 skapar med hjälp av en impeller en vattenvirvel som transporterar ner luft under vattenytan. Impellern är nedsänkt i vattnet och är omsluten av en plastcylinder. I nuvarande utformning tar sig vattnet in i cylindern genom en krans av hål i cylinderns vägg. Detta examensarbete har undersökt originalutformningen samt en alternativ utformning då vattnet fick rinna över cylinderkanten, ett så kallat överfall. Två överfallscylindrar testades; en med samma inloppsarea som hålcylindern och en som hade större inloppsarea. Dessa tre cylindrar har testats och jämförts för att ta reda på vilken som har den högsta syresättningshalten i förhållande till energiförbrukningen. De parametrar som undersöktes var strömningen inuti cylindern, energiförbrukningen, kontaktytan mellan luft och vatten inuti cylindern samt syresättningshastigheten. Samtliga experiment utfördes med skalmodeller av airTURBO 101. Inledande försök visade att virvlarna för samtliga cylindrar var instabilare än förväntat. Undersökningen av strömningen inuti cylindrarna visade att ingen av utformningarna kunde garantera en kontinuerlig kontakt mellan det inkommande vattnet och luftvirveln. Energiförbrukningen visade sig vara likvärdig för de olika cylindrarna. Överfallscylindern med stort inlopp var marginellt bättre än de övriga. Kontaktytan kunde inte beräknas på grund av brister i den framtagna matematiska formeln. Dessutom var virvlarna för instabila för en visuell avbildning. Vid mätningarna av syresättningshastigheten fick de olika cylindrarna liknande resultat vid samma motoreffekt. En fördubbling av effekten gav däremot en betydande hastighetsökning. Även i detta fall var överfallscylindern med stort inlopp något bättre än de övriga. En slutsats man kan dra av detta arbete är att överfallscylindern med stort inlopp är något bättre än de andra modellerna. En annan slutsats är att huvuddelen av syreöverföringen inte sker i kontaktytan mellan luft och vatten i virveln utan snarare i den kontaktyta som skapas av impellern. Fortsatt utveckling av denna luftare bör koncentreras runt impellerns utformning. Luftbubblorna som skapas i impellern bör vara så små som möjligt. / Eden Aquatech has developed a surface aerator called airTURBO 101. Aerators are used to oxygenate water in basins and ponds within biological wastewater treatment. AirTURBO 101 consists of a submerged impeller that creates a vortex which transports air below the surface. The impeller is surrounded by a plastic cylinder. In the present design of the aerator, incoming water penetrates the cylinder through a circle of holes in the wall of the cylinder. This study has examined the original cylinder and an alternate design, where the cylinders where totally submerged and the water could pour over the brim. Two cylinders with submerged brim were tested. One had the same inlet area as the original cylinder and the other had a larger inlet area. These three cylinders has been tested and compared to find out which one has the highest oxygenation rate proportionately to the energy consumption. The following parameters were examined: the water motion inside the cylinders, energy consumption, the interface between air and water inside the cylinders and the oxygenation velocity. All experiments were carried out using scale models of airTURBO 101. Initial experiments showed that the vortices for all cylinders were more unstable than expected. The examinations of the water motion inside the cylinders showed that none of the designs could guarantee a continuous contact between the incoming water and the air. The energy consumption turned out to be similar for the different cylinders. The submerged cylinder with large inlet had slightly lower energy consumption than the other. The interface between water and air could not be calculated due to shortages in the specially developed mathematical formula. A visual depiction was not possible since the vortices were too unstable. When measuring the velocity of oxygenation the different cylinders had similar results at a constant power. When the power was doubled a considerable increase of velocity occurred. Also during these experiments the submerged cylinder with large inlet turned out to be slightly better than the other. One conclusion is that the submerged cylinder with large inlet is somewhat better than the other cylinders. Another conclusion is that the main part of the aeration does not occur in the interface between water and air in the vortex, but rather in the interface created by the impeller itself. Further development of this aerator should focus on the design of the impeller. The air bubbles created in the impeller should be as small as possible.

<p>Vid syresättning av avloppsvatten i biologisk rening förbrukas stora mängder energi. Den biologiska reningen svarar för 80 % av den totala elanvändningen för ett reningsverk och svarar därmed för den största delen av energikostnaderna. Idag när energipriserna ökar blir energieffektiviseringen av den biologiska reningen en högaktuell fråga.</p><p>Syftet med studien är att undersöka syresättning av avloppsvatten från pappersindustrin, med avsikt att energieffektivisera den biologiska reningsanläggningen. Studien begränsas till avloppsvatten från Gruvöns bruk.</p><p>Experimentstudien har utförts i laboratorieskala. Syresättningen skedde m h a ytluftare av typen airTURBO från Eden Aquatech. Företaget strävar efter innovativ teknik för luftning, syrgasinblandning och omrörning av vatten. Företaget är intresserat av att vidareutveckla energisnål teknik för de processerna samt att energieffektivisera sina produkter.</p><p>Studien utfördes med rent vatten, industriellt avloppsvatten och modifierat industriellt avloppsvatten. Modifieringen av industriellt avloppsvatten skedde genom att tillsätta salter (MgCl2, NaCl) och att ändra pH genom att tillsätta bas respektive syra (NaOH, H2SO4).</p><p>Utifrån resultaten inses att kemisk modifiering av avloppsvatten genom att tillsätta salt har väsentlig påverkan på syresättningen. Den kemiska modifieringen resulterar i sänkning av energiförbrukning för syresättningen.</p><p>Kvantifiering av energiåtgång för syresättningen har utförts. Kvantifieringen visar en minskning med 17 % för syresättningen av kemisk modifierad avloppsvatten med salt jämfört med obehandlat avloppsvatten.</p><p>Att modifiera avloppsvatten genom att höja pH-värde till 11 visar ingen positiv påverkan på systemet utan kräver mer energi.</p> / <p>Biological wastewater treatment processes consume large quantities energy in the aeration processes. The biological treatment is responsible for 80 % of the total consumption of electricity and thereby responsible for the biggest part of the energy costs. Today when the energy prices increase the energy efficiency of the wastewater treatment is a question of high priority.</p><p>The aim with this study is to study oxygen transfer in to the wastewater from paper industry with the intention to make the biological wastewater treatment more energy efficient. Studies are limited to wastewater from Gruvöns mill.</p><p>The study has been carried out in lab scale. The oxygenation has been conducted by using a surface aerator of the type airTURBO from Eden Aquatech. The company strives for innovative technology for aeration, oxygen involvement and mixing of waters. This company is interested to further develop technology for these processes and to make products more energy efficient.</p><p>The study was carried out with clean water, industrial wastewater and modified industrial wastewater. The modification of industrial wastewater has been done by adding salts and by changing the pH.</p><p>It is realized that chemical modification of wastewater by adding salts has important impact of the aeration. The addition of salts into wastewater results in a reduction of energy consumption for the aeration.</p><p>Quantification of energy consumption for aeration has been carried out.</p><p>The quantification shows a reduction of 17% for aeration of chemical modified wastewater with salts compared to unmodified wastewater.</p><p>To modifying wastewater by raising pH-value to 11 shows no positive impact on the system, it requires more energy.</p>

Vid syresättning av avloppsvatten i biologisk rening förbrukas stora mängder energi. Den biologiska reningen svarar för 80 % av den totala elanvändningen för ett reningsverk och svarar därmed för den största delen av energikostnaderna. Idag när energipriserna ökar blir energieffektiviseringen av den biologiska reningen en högaktuell fråga. Syftet med studien är att undersöka syresättning av avloppsvatten från pappersindustrin, med avsikt att energieffektivisera den biologiska reningsanläggningen. Studien begränsas till avloppsvatten från Gruvöns bruk. Experimentstudien har utförts i laboratorieskala. Syresättningen skedde m h a ytluftare av typen airTURBO från Eden Aquatech. Företaget strävar efter innovativ teknik för luftning, syrgasinblandning och omrörning av vatten. Företaget är intresserat av att vidareutveckla energisnål teknik för de processerna samt att energieffektivisera sina produkter. Studien utfördes med rent vatten, industriellt avloppsvatten och modifierat industriellt avloppsvatten. Modifieringen av industriellt avloppsvatten skedde genom att tillsätta salter (MgCl2, NaCl) och att ändra pH genom att tillsätta bas respektive syra (NaOH, H2SO4). Utifrån resultaten inses att kemisk modifiering av avloppsvatten genom att tillsätta salt har väsentlig påverkan på syresättningen. Den kemiska modifieringen resulterar i sänkning av energiförbrukning för syresättningen. Kvantifiering av energiåtgång för syresättningen har utförts. Kvantifieringen visar en minskning med 17 % för syresättningen av kemisk modifierad avloppsvatten med salt jämfört med obehandlat avloppsvatten. Att modifiera avloppsvatten genom att höja pH-värde till 11 visar ingen positiv påverkan på systemet utan kräver mer energi. / Biological wastewater treatment processes consume large quantities energy in the aeration processes. The biological treatment is responsible for 80 % of the total consumption of electricity and thereby responsible for the biggest part of the energy costs. Today when the energy prices increase the energy efficiency of the wastewater treatment is a question of high priority. The aim with this study is to study oxygen transfer in to the wastewater from paper industry with the intention to make the biological wastewater treatment more energy efficient. Studies are limited to wastewater from Gruvöns mill. The study has been carried out in lab scale. The oxygenation has been conducted by using a surface aerator of the type airTURBO from Eden Aquatech. The company strives for innovative technology for aeration, oxygen involvement and mixing of waters. This company is interested to further develop technology for these processes and to make products more energy efficient. The study was carried out with clean water, industrial wastewater and modified industrial wastewater. The modification of industrial wastewater has been done by adding salts and by changing the pH. It is realized that chemical modification of wastewater by adding salts has important impact of the aeration. The addition of salts into wastewater results in a reduction of energy consumption for the aeration. Quantification of energy consumption for aeration has been carried out. The quantification shows a reduction of 17% for aeration of chemical modified wastewater with salts compared to unmodified wastewater. To modifying wastewater by raising pH-value to 11 shows no positive impact on the system, it requires more energy.