הנדסת מים

26 מגזין המים הישראלי הנדסת מים ביחידות של τ c (כאשר BG עבור יחידות k =0.0181 ביחידות של τ c (כאשר SI עבור יחידות k =0.867 2.7 של SG קוטר נומינאלי (מ“מ) עבור חלקיקי מינראלי בודד בעל d ] השתמשו בביוב מקומי בקנה מידה מלא תוך Wa 04[ , לצורך ניסוייהם מ“מ). צנרת הניסוי נבנתה במפעל 200( 8'' שימושבצינור חימר בקוטר טיפול בשפכים במייסון-מישיגן. סביר להניח כי צינור עם משטח פנים חדש, המחוספס יותר מהחימר ממנו עשויי הצינור בניסוי, עשוי להציג בהתחלה התנגדות חיכוך גבוהה יותר לחלקיקים של חול, אך ההשלכות לכך (שעשויות לגרום להתנגדות מעט גבוהה יותר לאורך הצינור) הינן קטנות ביותר וסביר שחלקיקי החול ייגרפו ע“י משקעי המצע בביוב. מכאן, את הבדלי החספוס בצינורות ביוב מסחרי כמשפיעים על חיכוך החלקיקים, ניתן במידה רבה. מ“מ עם צפיפות יחסית 9.5- מ“מ ו 0.2 בניסוי השתמשו בחלקיקי חול בגודל . גודל החלקיקים הגדול ביותר שעבר בצינור ללא שיקוע 2.7 ממוצעת של זוהה עבור מס' שיפועים וספיקות. , מבטאת את מאמצי הגזירה המופעלים ע“י 1 ' כפי שכבר צוין, משוואה מס הזורם בפני הצינור . בכדי לקבוע את החלקיקים הגדולים 2 ' ומס 1 ' ניתן להשתמש במשוואות מס ביותר אשר יעברו לאורך צינור כעומס מצע עבור ספיקה נתונה כאשר כוח הגזירה של הנוזל גדול ממאמץ הגזירה הדרוש להבטחת תנועה של משקעים. ] עולה כי ישנו קונצנזוס Mop FD -5,07[ במהדורה המעודכנת של המדריך ,2 ' מ“מ עבור ביוב טיפוסי. . ממשוואה מס 1 המתכנס לחלקיק תכנוני של מ“מ מזוהה עם לחץ גזירה קריטי של 1 חלקיק תכנוני בגודל של מ“מ: 1 הסיבות לשימוש בחלקיק . בביוב סניטארי טיפוסי כל הגרוסת קטנה יותר מגודל זה. 1 6'' . מאמצי גזירה הנוצרים בביבים בעלי קטרים קטנים יותר, של בין 2 מ“מ) המונחים בשיפועי מינימום מסורתיים, יסיעו 305- ו 152( 12''- ל .20%- מ“מ בדרגת מילוי חלקית של כ 1 חלקיקים בגודל של עקומות תכנון נוצרו בכדי לקבוע שיפוע מערכת מינימאלי על פי שיטת ה . תכנון העקומות, מקשר בין הזרימה ASCE המוצעת ע“י Tractive force המינימאלית לתכנון, השיפוע וקוטר הצינור, במטרה לקבל את הסעת חלקיק החול הקריטי. ] חקרו את התנהגותם של “מוצקים גדולים“ בניסויים שבוצעו בתנאי Wa 09[ ] מצאו כי במעלה הזרם של רוב מערכות Wa 11[ , זרימה קבועה. מאוחר יותר האיסוף, הזרימה אינה יציבה ולעיתים קרובותמקוטעת (לא רציפה), עם זרימה הנשלטת ע“י אירועים נקודתיים כגון: הדחת אסלות, ניקוז מכונות כביסה, שטיפת ידיים וכיוצא בזה. באירועים אלו, ראיות אנקדוטיות מצביעות על כך שהמוצקים, בעיקר מוצקים גדולים, נוטים לנוע לאט יותר ממהירות הפאזה הנוזלית, כך שהנוזל למעשה עובר את המוצק. מטרת מחקרם זה, הייתה חקירת התנהגותם של מוצקים גדולים בתנאי זרימה לא יציבה אלו. מחקרם התמקד בפעימות זרימה קטנות אלו בביוב בהשוואה לזרימה תנודתית (לא יציבה), המשתנה ללא הרף, האופיינית לביבים גדולים. מודל ביוב פיזי נבנה במעבדה בה הזרימה, השיפוע ומשך פעימתהזרימה ניתנים לבקרה. שני סוגים עיקריים של מוצקים נחקרו: חלקיקי מוצקים אחידים בעלי מימד וצפיפות ידועים אשר נקראו: “מוצקים סטנדרטים“ ופריטים שעשויים למצוא את דרכם לביוב אשר נקראו “מוצקים ביתיים“ וכללו פריטים כגון חיתולים חד פעמיים, מוצרי היגיינה נשית וסמרטוטים. משקלם הסגולי של ה“מוצקים הסטנדרטיים“ שהיו בשימוש בניסוייהם :6 ' מוצגים בטבלה מס 6 ' טבלה מס ], מצאו גם כי מוצקים ביתיים הם בדרך כלל מאוד קלים (משקל Wa 11[ ), גם כאשר הם רטובים וכי זרימות הדחת בתי שימוש נמוכות 1- סגולי קרוב ל ליטר), אמורות להיות מסוגלות להניעם. בסך הכל, תוצאותיהם הראו 6.2( כי יש צורך בפחות מים להנעת פריטים ביתיים אלו מהנפח הדרוש להנעת המוצקים הסטנדרטיים ולכן קביעת החלקיק הקריטי צריכה להיעשות על פי “המוצקים הסטנדרטים“ ולא עבור “המוצקים הביתיים“. מתוך הבנות קונבנציונלית מן העבר עולה כי בביבים קטנים בשיפועי מינימום מסורתיים, בדרך כלל אין בעיות שיקוע משמעותיות של מוצקים סטנדרטיים אם דרגת .20%- המילוי שלהם באופן קבוע גדולה מ הקשר בין הצפיפות היחסית של החלקיק הקריטי הדרוש לקיום תנאי ניקוי עצמי: Tractive Force לבין ה- ], הצפיפות היחסיתשל המוצק, שיפוע הצינור והספיקה Wa 11[ בניסוי שהציגו היו הפרמטרים החשובים ביותר בקביעה האם המוצק ינוע. הגדלת השיפוע או הספיקה או הורדת הצפיפות היחסית, סייעו בהנעת המוצק. בהתייחס לדפוסי משטרי הזרימה השונים החלים ברשת הביוב כתלות בספיקות השיא והשפל ], את סוגי תנועת החלקיק לשלוש קטגוריות: Wa 11[ במהלך היממה, סיווגו חוסר תנועה, תנועה חלקית ותנועה מלאה. קווי החלוקה בין סוגי התנועה 3 השונים יכולים להינתן ע“י משוואה מס Q = a * SG / S 0.2 : משוואה להצגת הספיקה הנדרשת למצבי הסעה שונים 3 ' משוואה מס כפונקציה של היחס בין הצפיפות היחסית של החלקיק לבין שיפוע הנחת ] Wa 11[ הצינור כאשר: צפיפות יחסית (חסר מימד) SG ) S =2 אז 2% שיפוע הצינור (באחוזים – כלומר אם S ספיקה (ליטר לשנייה) Q עבור (מלאה תנועה)/(חלקית תנועה) a =0.45 עבור (תנועה חוסר)/(חלקית תנועה) a =0.25 נקבעו ע“י ניסוי וטעיה. a *ערכי