生物反应器中搅拌速度有效水平的研究

O. Vorobyova, K. Korniyenko, M. Shafarenko
{"title":"生物反应器中搅拌速度有效水平的研究","authors":"O. Vorobyova, K. Korniyenko, M. Shafarenko","doi":"10.32626/2308-5916.2021-22.39-49","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Із розвитком індустріалізації та зростанням населення протягом останніх десятиліть призвели до екологічних по-рушень у стічних водах (СВ). У статті було зроблено класи-фікацію та порівняльна характеристика методів очистки СВ. Безпечна та економічно ефективна біологічна очистка є важ-ливим питанням, що необхідно враховувати, особливо для галузей, які повинні знайти фінансово прийнятні методи очищення, щоб відповідати допустимим рівням скидання. Іммобілізовані мікроорганізми на носіях мають більшу стій-кість до токсичності та низького виходу мулу. З натурально-го матеріалу інертні носії не потребують складної експери-ментальної підготовки на більш ранній стадії. Технологію іммобілізованої мікробної деградації використовують пере-важно через її високу щільність мікроорганізмів, низький ви-хід мулу, більш стійкі до токсичності та безперервної робо-ти. Дослідження перемішування в біореакторі із використан-ням перемішуючих пристроїв є складним завданням через проблему отримання точної інформації про швидкість пото-ку та тиску, викликаною мішалкою. Метою дослідження є визначення ефективного рівня швидкості перемішування у вигляді пропелерної трьохлопа-тевої мішалки для промислових біогазових реакторів. При вирішенні поставлених завдань застосовувались теоретичні розрахунки швидкості перемішування завдяки гідродинаміч-ного розрахунку. Завдяки використанням 3D моделювання пакету програми SolidWorks досліджено ефективність рівня швидкості обертання мішалки за допомогою розподілу век-торів швидкості потоків субстрату. Рівень швидкості з чис-лом обертів 6,3с–1для біореактора об’ємом 10 м3показало моделювання, що воно є ефективне. Завдяки комп’ютерному моделюванню є можливість досліджувати ефективність перемішування субстрату та допомогти при модернізації іс-нуючих промислових очисних споруд.","PeriodicalId":375537,"journal":{"name":"Mathematical and computer modelling. Series: Technical sciences","volume":"1 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2021-11-26","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":"{\"title\":\"Study of the Effective Level of Stirring Speed in a Bioreactor\",\"authors\":\"O. Vorobyova, K. Korniyenko, M. Shafarenko\",\"doi\":\"10.32626/2308-5916.2021-22.39-49\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"abstract\":\"Із розвитком індустріалізації та зростанням населення протягом останніх десятиліть призвели до екологічних по-рушень у стічних водах (СВ). У статті було зроблено класи-фікацію та порівняльна характеристика методів очистки СВ. Безпечна та економічно ефективна біологічна очистка є важ-ливим питанням, що необхідно враховувати, особливо для галузей, які повинні знайти фінансово прийнятні методи очищення, щоб відповідати допустимим рівням скидання. Іммобілізовані мікроорганізми на носіях мають більшу стій-кість до токсичності та низького виходу мулу. З натурально-го матеріалу інертні носії не потребують складної експери-ментальної підготовки на більш ранній стадії. Технологію іммобілізованої мікробної деградації використовують пере-важно через її високу щільність мікроорганізмів, низький ви-хід мулу, більш стійкі до токсичності та безперервної робо-ти. Дослідження перемішування в біореакторі із використан-ням перемішуючих пристроїв є складним завданням через проблему отримання точної інформації про швидкість пото-ку та тиску, викликаною мішалкою. Метою дослідження є визначення ефективного рівня швидкості перемішування у вигляді пропелерної трьохлопа-тевої мішалки для промислових біогазових реакторів. При вирішенні поставлених завдань застосовувались теоретичні розрахунки швидкості перемішування завдяки гідродинаміч-ного розрахунку. Завдяки використанням 3D моделювання пакету програми SolidWorks досліджено ефективність рівня швидкості обертання мішалки за допомогою розподілу век-торів швидкості потоків субстрату. Рівень швидкості з чис-лом обертів 6,3с–1для біореактора об’ємом 10 м3показало моделювання, що воно є ефективне. Завдяки комп’ютерному моделюванню є можливість досліджувати ефективність перемішування субстрату та допомогти при модернізації іс-нуючих промислових очисних споруд.\",\"PeriodicalId\":375537,\"journal\":{\"name\":\"Mathematical and computer modelling. Series: Technical sciences\",\"volume\":\"1 1\",\"pages\":\"0\"},\"PeriodicalIF\":0.0000,\"publicationDate\":\"2021-11-26\",\"publicationTypes\":\"Journal Article\",\"fieldsOfStudy\":null,\"isOpenAccess\":false,\"openAccessPdf\":\"\",\"citationCount\":\"0\",\"resultStr\":null,\"platform\":\"Semanticscholar\",\"paperid\":null,\"PeriodicalName\":\"Mathematical and computer modelling. Series: Technical sciences\",\"FirstCategoryId\":\"1085\",\"ListUrlMain\":\"https://doi.org/10.32626/2308-5916.2021-22.39-49\",\"RegionNum\":0,\"RegionCategory\":null,\"ArticlePicture\":[],\"TitleCN\":null,\"AbstractTextCN\":null,\"PMCID\":null,\"EPubDate\":\"\",\"PubModel\":\"\",\"JCR\":\"\",\"JCRName\":\"\",\"Score\":null,\"Total\":0}","platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Mathematical and computer modelling. Series: Technical sciences","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.32626/2308-5916.2021-22.39-49","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
引用次数: 0

摘要

近几十年来,工业化的发展和人口的增长导致了废水(WW)对环境的破坏。本文对废水处理方法进行了分类和比较。安全且具有成本效益的生物处理是一个需要考虑的重要问题,尤其是对于那些需要找到经济上可接受的处理方法以达到允许排放水平的行业而言。介质上的固定微生物更能抵抗毒性和低污泥产量。由于惰性介质由天然材料制成,因此在早期阶段不需要复杂的实验准备。采用固定化微生物降解技术的主要原因是其微生物密度高、污泥产量低、抗毒性强且可连续运行。由于难以获得搅拌器产生的流速和压力的准确信息,研究使用搅拌器的生物反应器中的混合情况是一项艰巨的任务。本研究的目的是确定工业沼气反应器中螺旋桨式三叶搅拌器的有效搅拌速度水平。在解决既定任务时,采用了流体力学计算方法对搅拌速度进行理论计算。利用 SolidWorks 软件包的三维建模,通过基质流速度矢量的分布,研究了搅拌器转速水平的有效性。模拟结果表明,10 立方米生物反应器的转速水平为 6.3s-1。通过计算机建模,可以研究基质混合的有效性,并帮助现有工业废水处理厂实现现代化。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
查看原文
分享 分享
微信好友 朋友圈 QQ好友 复制链接
本刊更多论文
Study of the Effective Level of Stirring Speed in a Bioreactor
Із розвитком індустріалізації та зростанням населення протягом останніх десятиліть призвели до екологічних по-рушень у стічних водах (СВ). У статті було зроблено класи-фікацію та порівняльна характеристика методів очистки СВ. Безпечна та економічно ефективна біологічна очистка є важ-ливим питанням, що необхідно враховувати, особливо для галузей, які повинні знайти фінансово прийнятні методи очищення, щоб відповідати допустимим рівням скидання. Іммобілізовані мікроорганізми на носіях мають більшу стій-кість до токсичності та низького виходу мулу. З натурально-го матеріалу інертні носії не потребують складної експери-ментальної підготовки на більш ранній стадії. Технологію іммобілізованої мікробної деградації використовують пере-важно через її високу щільність мікроорганізмів, низький ви-хід мулу, більш стійкі до токсичності та безперервної робо-ти. Дослідження перемішування в біореакторі із використан-ням перемішуючих пристроїв є складним завданням через проблему отримання точної інформації про швидкість пото-ку та тиску, викликаною мішалкою. Метою дослідження є визначення ефективного рівня швидкості перемішування у вигляді пропелерної трьохлопа-тевої мішалки для промислових біогазових реакторів. При вирішенні поставлених завдань застосовувались теоретичні розрахунки швидкості перемішування завдяки гідродинаміч-ного розрахунку. Завдяки використанням 3D моделювання пакету програми SolidWorks досліджено ефективність рівня швидкості обертання мішалки за допомогою розподілу век-торів швидкості потоків субстрату. Рівень швидкості з чис-лом обертів 6,3с–1для біореактора об’ємом 10 м3показало моделювання, що воно є ефективне. Завдяки комп’ютерному моделюванню є можливість досліджувати ефективність перемішування субстрату та допомогти при модернізації іс-нуючих промислових очисних споруд.
求助全文
通过发布文献求助,成功后即可免费获取论文全文。 去求助
来源期刊
自引率
0.00%
发文量
0
期刊最新文献
Step by Step Perturbation of Discrete Models of Immunology Mathematical Models of Technological Processes of Oil Refining and Their Qualitative Analysis Based on the General Concept Of Models On the Control of Numerical Results in the Problems of Identification of Dynamic Energy Objects Approach to Energy Objects’ Dynamics Modelling Based on Singular Systems’ Elements Object Detection in the Image Recognition Process Using Transformers
×
引用
GB/T 7714-2015
复制
MLA
复制
APA
复制
导出至
BibTeX EndNote RefMan NoteFirst NoteExpress
×
×
提示
您的信息不完整,为了账户安全,请先补充。
现在去补充
×
提示
您因"违规操作"
具体请查看互助需知
我知道了
×
提示
现在去查看 取消
×
提示
确定
0
微信
客服QQ
Book学术公众号 扫码关注我们
反馈
×
意见反馈
请填写您的意见或建议
请填写您的手机或邮箱
已复制链接
已复制链接
快去分享给好友吧!
我知道了
×
扫码分享
扫码分享
Book学术官方微信
Book学术文献互助
Book学术文献互助群
群 号:481959085
Book学术
文献互助 智能选刊 最新文献 互助须知 联系我们:info@booksci.cn
Book学术提供免费学术资源搜索服务,方便国内外学者检索中英文文献。致力于提供最便捷和优质的服务体验。
Copyright © 2023 Book学术 All rights reserved.
ghs 京公网安备 11010802042870号 京ICP备2023020795号-1