{"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}
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.