地方自治体の廃水処理における細かい泡対粗い泡の曝気

曝気は、地方自治体の廃水処理において最もエネルギー集約的なプロセスであり、しばしば 植物の総エネルギー消費の45-60％ .

間の技術的な比較 細かいバブル そして 粗い泡 曝気システムは、主にガス移動の基本的な物理学によって推進される効率と運用コストの大きな違いを明らかにしています。

酸素移動効率（OTE）

酸素移動効率（OTE） 曝気システムが酸素を空気から廃水にどれほど効果的に伝達するかの尺度です。核となる原則は、より大きなバブル表面積と液体との接触時間が長くなると、酸素移動が大きくなることです。

*細かいバブルディフューザー： これらのディフューザーは、通常直径1〜3 mmの小さな泡を生成します。多数の小さな泡に分割された場合、特定の音量の空気は、いくつかの大きな泡で同じ体積よりも累積表面積が大幅に大きくなります。さらに、小さな泡がよりゆっくり上昇し、水との接触時間を増やします。その結果、細かいバブルシステムには高いオートがあり、多くの場合 20％から40％以上 .

*粗いバブルディフューザー： これらは、通常、直径6 mmを超える大きな泡を生成します。大きな泡は表面に急速に上昇し、接触時間がはるかに短くなり、酸素移動の総表面積が低くなります。したがって、通常、それらのオートは大幅に低くなります 10％未満 .

標準曝気効率（SAE）

標準曝気効率（SAE） 消費されるエネルギー単位あたりの酸素の量を定量化するより包括的なメトリックです。これは、ブロワーを操作するために必要なOTEと電力の両方を考慮することにより、システム全体の効率を測定します。多くの場合、馬力時間（LB O2 /HP-HR）あたりの酸素（LB O2 /HP-HR）でポンドまたはキログラムで表現されます。

*細かいバブルシステム： それらの優れたオートのため、細かいバブルシステムは、同じ溶存酸素（DO）レベルを達成するために、ブロワーからの圧縮空気がはるかに少ない必要があります。これは、より低い電力消費に直接変換されます。彼らのSAE値は通常の範囲です 4.0〜7.0 lb O2/hp-HR以上

*粗いバブルシステム： 粗いバブルシステムは、酸素の需要を満たすために、より多くの空気とより強力なブロワーが必要です。したがって、彼らのSAEははるかに低く、通常は範囲です 1.5〜3.0 lb O2/hp-HR .

ヒント：

システムの設計とばらつき：記載されているOTEおよびSAEの値は、一般的な範囲のみです。実際のパフォーマンスは、流域の深さ、水温、溶解酸素設定点、使用されるディフューザー膜のタイプなど、特定の設計パラメーターに大きく依存します。適切に設計された粗いバブルシステムのパフォーマンスは、設計が不十分な細かいバブルシステムのパフォーマンスと重複する場合があります。

一部のアプリケーションでは、両方のシステムの組み合わせが使用される場合があります。効率的な酸素移動のために泡と効果的な混合のための粗い泡（または機械的ミキサー）です。

長期運用コスト削減

細かいバブルシステムは初期資本コストが高い可能性がありますが、エネルギー消費の大幅な節約は 所有権の総コストがはるかに低い システムの生涯。発電はかなりの節約になる可能性があり、多くの場合、植物の曝気エネルギーコストを削減します 30-50％ それ以上。

微細なバブルシステムのより急な初期コストですが、時間が経つにつれて、粗いバブルシステムの運用コストははるかに高くなり、微細なバブルシステムの総コストラインが平らになり、最終的には大幅に低くなります。