Ефективність застосування анаеробного біореактора для очищення стічних вод
DOI:
https://doi.org/10.31548/dopovidi4(104).2023.001Ключові слова:
конструкція біореактору, отримання біогазу, анаеробні умови, рухомий носій біоплівкиАнотація
Об’єктом дослідження обрано процес одержання біогазу в біореакторі з перемішуючим пристроєм та інертним носієм біоплівки. Проблемним залишається питання утримання біоплівки на інертних носіях за певної кількості обертів перемішуючого пристрою. Представлена схема лабораторної установки для дослідження процесу виділення біогазу в біореакторі з інертним носієм. Була визначена важлива величина – питома швидкість виділення субстрату rX,М , без якої неможливо розрахувати поверхню біоплівки та визначити кількість виділеного метану. Було з’ясовано вплив гідравлічного руху течії (критерій Рейнольдса) на утворення метану. Підібрано число обертів перемішуючого пристрою для утримання біоплівки на інертних носіях та унеможливлення її відриву. Розглянуто процес масопереносу субстрату зі стічної води до поверхні біоплівки; перетворення субстрату активною кислотогенною біомасою в оцтову кислоту; перетворення оцтової кислоти метаногенною біомасою в біогаз. Акцентується перевага пропонуємого дослідження впливу гідродинаміки на процес одержання біогазу в анаеробних умовах від процесу псевдозрідження, при якому, у наслідок інтенсивної циркуляції рідини можливий відрив біоплівки від поверхні інертних носіїв. Пропонується створення оптимального апарату біореактора, який би забезпечував, у повній мірі, такий технологічний процес. За оптимального режиму роботи біореактора число обертів перемішуючого пристрою n=2 об/с. Кінцева концентрація субстрату у стічній воді досягає значення S2=0,1 кг ХСК/м3. Кількість одержаного метану складає VCH4=0,409 м3/добу. Може використовуватись на практиці при очистці стічних вод наступних виробництв: молокозаводів, м’ясопереробних виробництв, при виробництві соків та вин на харчових виробництвах. Так як на цих підприємствах великий вміст органічних речовин в стічних водах. Це приводить до підвищеної кількості одержаного біогазу.
Посилання
Singh, V. (2012). Effect of corn quality on bioethanol production. Biocanal. Agric. Biotechnol, 1, 353-355. https://doi.org/10.1016/j.bcab.2012.06.001
Eriksen, N.T. (2008). The technology of microalgal culturing. Biotechnol, 30, 1525-1536. https://doi.org/10.1007/s10529-008-9740-3.
Mel’nick V., Rhuzinska L., Vorobiova O. (2019). Analysis of existing bioreactors with immobilized microorganisms. Municipal Economy of Cities, 3(149), 51-57. https://doi.org/10.33042/2522-1809-2019-3-149-51-57.
Siti Nur Hatika Abu Bakar, Hassimi Abu Hasan, Abdul Wahab Mohammad, Siti Rozaimah Sheikh Abdullah, Teow Yeit Haan, Rahmat Ngteni, Khairul Muis Mohamed Yusof. Biogas Production from Organic Wastes Using Moving Bed Biofilm Reactor Technology: A Review. Journal of Cleaner Production Volume 171, 10 January 2018, Pages 1532-1545. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2017.10.100
Roent Dune A Cayetano, Gi-Beom Kim, Jungsu Park, Yung-Hun Yang, Byong-Hun Jeon, Min Jang, Sang-Hyoun Kim. Roent Dune A. et al. Cayetano (2022). Biofilm formation as a method of improved treatment during anaerobic digestion of organic matter for biogas recovery. Bioresour Technol. 2022 Jan;344(Pt B):126309. Epub 2021 Nov 16. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2021.126309.
Santhana Raj Deena, Gopalakrishnan Kumar, A.S. Vickram,Reeta Rani Singhania, Cheng–Di Dong, Karunakaran Rohini, K. Anbarasu, S. Thanigaivel, Vinoth Kumar Ponnusamy. (2022). Efficiency of various biofilm carriers and microbial interactions with substrate in moving bed-biofilm reactor for environmental wastewater treatment. Bioresource Technology Volume 359, September 2022. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2022.127421
Morgan-Sagastume F., Jacobsson S., Olsson L.E., Carlsson M., Gyllenhammar M., Sárvári I. Horváth (2019). Anaerobic treatment of oil-contaminated wastewater with methane production using anaerobic moving bed biofilm reactors. Water Research.Volume 163, 15 October 2019. https://doi.org/10.1016/j.watres.2019.07.018
Pavlov K.F., Romannoe P.G., Noskov A.A. (1987). Examples and tasks for the course of Processes and devices of chemical technology. Leningrad: Chemistry, 576. ISBN 9785918720318
Vargaftik N.B. (1972). Handbook on thermophysical properties of gases and liquids. M.: Nauka. 720.
Kasatkin A.G. (1973). Basic processes and apparatuses of chemical technology. 9th ed., trans. and additional. M. Chemistry. 754.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Стосунки між правовласниками і користувачами регулюються на умовах ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства – Некомерційна – Поширення На Тих Самих Умовах 4.0 Міжнародна (CC BY-NC-SA 4.0):https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.uk
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див.The Effect of Open Access).
