Mixing and Oxygen Transfer Characteristics of Three Phase Fluidized Bed for Water Quality Management of Aquaculture

양어장 수질관리를 위한 삼상유동층 반응기의 혼합 및 산소전달특성

This study was conducted to elucidate mixing characteristics of the media to dertermine hydraulic model parameters of the three phase fluidized bed for the water quality management of aquaculture. The volume and H/D ratio of the reactor were 1.76 Liter and 10.9, respectively. The experimental results showed that variance $(\sigma^2)$ and dispersion number $(D/{\mu}L)$ were above 0.47 and $0.35\~\infty$, respectively. Therefore, the condition of the reactor was almost ideal complete mixing. The dependence of the overall oxygen-transfer coefficient $(K_{La})$ on each experimental variables through a multple linear regression was given by the following equation ; $$K_{La}\;=\;44.9(D_i/D_c)^{-0.4611}\;A_f^{0.8622}\;C_m^{-0.0746}\;d_p^{-0.4302}$$

본 연구는 수질관리를 위한 양식장 순환수 처리를 위하여 유동층공법을 이용할 시, 수리학적 모델인자를 결정하기 위하여 반응기의 혼합특성과 산소전달 특성을 파악하는 연구이다. 삼상유동층 반응기의 dye test에서 얻은 결과 분산$(\sigma^2)$, 분산수 $(D/{\mu}L)$를 살펴보면 분산은 0.47이상이고 분산수는$0.35\~\infty$로 높은분산상태를 나타내는 이상적인 완전혼합반응기로 판단된다. 총괄산소전달계수 값을 측정한 결과 공기주입율이 클수록, 메디아농도가 작을수록, 메디아 입경크기가 작을수록 큰 값을 나타내었다. 총괄산소전달계수$(K_{La})$가 반응조 직경과 draft tube 직경비, 공기주입율, 메디아 농도, 메디아 입경크기에 따른 의존성을 파악하면 아래와 같이 표현된다. $$K_{La}\;=\;44.9(D_i/D_c)^{-0.4611}\;A_f^{0.8622}\;C_m^{-0.0746}\;d_p^{-0.4302}$$