Ett nytt sätt att spåra hur avloppsslam strömmar under värmebehandling kan hjälpa ingenjörer att designa bättre avloppsreningsverk och öka produktionen av biogas.
Forskare vid RMIT University i Melbourne, Australien, visat hur flödesbeteendet hos slam kan användas som ett verktyg för att mäta hur snabbt organiskt material löses upp vid höga temperaturer, banar väg för onlineövervakning av processprestanda.
Traditionella metoder för att bedöma värmebehandlingens prestanda kräver tidskrävande provtagning och kemisk analys.
Men reologiberäkningar - som mäter och detaljerar hur vätskor strömmar - kan göras online i realtid.
Studien, publiceras i Vattenforskning , fann ett samband mellan hur slam löses upp och förändringar i dess flödesbeteende, indikerar att det kan vara möjligt att övervaka termisk behandlingsprestanda helt enkelt genom att spåra flödet.
Ledande utredare docent Nicky Eshtiaghi, från Ingenjörshögskolan, att korrekt uppskattning av de reologiska parametrarna för slam är avgörande för effektiv processdesign.
"Vår teknik gör det möjligt för ingenjörer och anläggningsoperatörer att bekvämt få dessa parametrar utan att själva behöva utföra mätningarna vid höga temperaturer, "Sa Eshtiaghi.
"Vi hoppas att forskningen uppmuntrar mer seriös övervägande av flödesbeteende vid optimering och design av högtrycks- och högtemperaturslamhanteringsprocesser."
Ekvationerna i studien är baserade på direkt mätning av slam vid förhållanden som efterliknar verkliga värmebehandlingsprocesser.
Den nya tekniken kan mäta flödesbeteende utan att förstöra proverna, ofta en stor utmaning vid datainsamling av koncentrerat slam.
Tjockare slam, mer biogas
Studien visade också att variation av slammets tjocklek har liten inverkan på värmebehandlingens effektivitet.
Detta innebär att anläggningsoperatörer kan öka biogasproduktionen nedströms, genom att öka det fasta innehållet av slam under inledande behandlingsprocesser.
"Tjockare slam kan vara fördelaktigt både för att optimera effektiviteten totalt och för att producera mer biogas, "Sa Eshtiaghi.
"Med vår upptäckt att slammets tjocklek inte gör någon skillnad, den här forskningen ger anläggningsoperatörer mer flexibilitet när det gäller att utforma processer som bättre kan utnyttja potentialen för förnybar energi för rening av avloppsvattenslam."
Eshtiaghi, en medlem av Water:Effective Technologies and Tools (WETT) Research Center vid RMIT, sa att forskningen kan möjliggöra mer effektiv design och felsökning av pumpar, blandare och värmeväxlare i slambehandlingsprocessen.
