Performance of waste stabilization ponds and aerated lagoons greatly depends on their hydraulics. Flow visualization experimentation showed that, for basin with a 0.1-m wide open channel inlet, the change in Re from 210 to 1076 did not affect the location of the dead-water region in the middle of the basin. An increase in Re, from 12 to 24 in the presence of one baffle, and from 18 to 36, in the presence of two baffles, did not apparently affect the dead-water regions within the basin. However, in the case of one baffle, increase in Re resulted in an increase in the tracer arrival time at the outlet. It was found that an improvement of the basin's hydraulic behavior could be obtained if the outlet location was shifted towards the baffle, regardless of the Re value or the number of baffles. Two mathematical models were developed that performed better than existing reactor models of Plug Flow, Completely Mixed, Tanks in Series, and Dispersion models. The two models were developed on the basis of the visual observations made during the tracer flow patterns and residence time distribution curves. The first model simulates active and dead-water regions with an exchange of flow rate between them. The second simulates Plug Flow and Completely Mixed reactors in series, with a bypass flow joining the outlet of the Plug Flow reactor to the outlet of the overall system. The major factor to alter solids accumulation on the basin floor bed was aeration. A single aerator, installed on the basin floor bed, resulted in the redistribution of accumulation over the entire floor bed. The thickness of such accumulation did not apparently increase between two and four theoretical retention times. When aeration was not applied, the major effect on solids accumulation and distribution over the basin floor bed was that to Re. An increase in Re from 6 to 26 resulted in a proportional increase of the accumulation along the length of the basin. The inlet, placed to one side of the / Les caractéristiques hydrauliques des étangs de stabilisation et des étangs aérés ont une influence directe sur leur performance. La visualisation de l'écoulement démontra que, pour un bassin muni d'une entrée sous forme de canal ouvert de 0.1 m de largeur, le changement de Re de 210 à 1076 n'avait pas d'effets sur la localisation des régions stagnantes, sur la trajectoire de l'écoulement le long des côtés du bassin, ou sur le temps pris par le traceur pour arriver à la sortie du bassin. Une augmentation de Re, en présence d'une seule chicane, de 12 à 24, et de 18 à 36, en présence de deux chicanes, n'ont pas eu d'effets sur les régions stagnantes à l'intérieur du bassin. Cependant, en présence d'une seule chicane, cette augmentation de Re a augmenté le temps pris par le traceur pour arriver à la sortie. Une amélioration du comportement hydraulique peut donc être obtenue en déplaçant la sortie du bassin vers la chicane, et ce peu importe la valeur de Re ou le nombre des chicanes. Deux nouveaux modèles, développés dans cette étude, montrèrent une performance supérieure que les modèles connues pour l'écoulement à bouchon, à mélange homogène, par dispersion, ou en basins successifs. Les deux modèles sont basés sur la configuration de l'écoulement et la distribution des temps de séjour. Le premier modèle est formé de deux régions, une active et l'autre stagnante, avec un écoulement d'échange entre eux. L'autre modèle simule un écoulement à bouchon et un écoulement à mélange homogène, avec un écoulement de dérivation. Le facteur majeur qui altère l'accumulation des solides au fond du bassin est celui de l'aération. An aérateur placé au fond du bassin a entraîné la redistribution des accumulations sur la totalité du fond du bassin. L'épaisseur de cette accumulation n'a pas augmenté pour la période s'écoulant entre deux et quatre temps de séjour. En l'absence de l'aération, l'eff
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.18804 |
| Date | January 2008 |
| Creators | Safieddine, Taleb |
| Contributors | Shiv Prasher (Supervisor) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Doctor of Philosophy (Department of Bioresource Engineering) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses. |
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