ReviewA review of floc strength and breakage

L’obiettivo principale di questo articolo è quello di rivedere la comprensione attuale della struttura e della forza dei fiocchi. Ciò è stato fatto esaminando l’attuale comprensione teorica della crescita e della rottura dei fiocchi e un’analisi delle diverse tecniche utilizzate per misurare la forza dei fiocchi. È stata anche fatta una panoramica delle tendenze generali viste nell’analisi della resistenza dei fiocchi. Il tasso di formazione dei fiocchi è un equilibrio tra la rottura e l’aggregazione con i fiocchi che alla fine raggiungono una dimensione stabile per una data velocità di taglio. La dimensione del fiocco allo stato stazionario per una particolare velocità di taglio può, quindi, essere un buon indicatore della forza del fiocco. Questo ha portato allo sviluppo di una serie di tecniche per misurare le dimensioni del fiocco a diversi livelli di taglio applicati utilizzando una combinazione di uno o più dei seguenti strumenti: diffusione e trasmissione della luce; microscopia; fotografia; video e software di analisi delle immagini. La forza del fiocco può essere semplicemente quantificata usando la dimensione iniziale del fiocco per un dato tasso di taglio e il fattore di forza del fiocco. Tecniche più complesse hanno usato la modellazione teorica per determinare se i fiocchi si rompono per frammentazione su larga scala o per effetti di erosione superficiale su piccola scala, anche se questa interpretazione è aperta al dibattito. La miscelazione basata su giranti, gli ultrasuoni e le colonne vibranti sono stati tutti utilizzati per fornire una dissipazione uniforme, accurata e controllabile di energia su una sospensione di fiocchi per determinare la forza del fiocco. Altre tecniche più recenti hanno utilizzato micromanipolatori sensibili per misurare la forza richiesta per rompere o comprimere i singoli fiocchi, anche se queste tecniche sono state limitate alla misurazione di poche centinaia di fiocchi. Emergono tendenze generali che mostrano che i fiocchi più piccoli tendono ad avere una forza maggiore rispetto ai fiocchi più grandi, mentre l’uso del polimero sembra dare una maggiore forza solo ad alcuni tipi di fiocchi. Infine, è stato fatto un confronto tra la forza di diversi tipi di fiocchi (fiocchi di fango attivo, fiocchi di materia organica, fiocchi di spazzata e fiocchi neutralizzati dalla carica) evidenziando le differenze nella forza relativa dei fiocchi.

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