Substantiation of the calculation methods of the nitrogen removing (nitrification) in bioreactors with using on the biofilm models
The mathematic model and calculations of the waste waters cleaning parameters from the compounds ammonium nitrogen (nitrification) in bioreactors with additional using in theirs volume the fixed biocenosis as the biofilm are presented. The valuation of the different influence factors on the waste wa...
Збережено в:
| Дата: | 2021 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Kyiv National University of Construction and Architecture
2021
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://es-journal.in.ua/article/view/236715 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Environmental safety and natural resources |
Репозитарії
Environmental safety and natural resources| id |
es-journalinua-article-236715 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| spelling |
es-journalinua-article-2367152021-07-08T09:48:58Z Substantiation of the calculation methods of the nitrogen removing (nitrification) in bioreactors with using on the biofilm models Обґрунтування методів розрахунку вилучення азоту (нітрифікація) в біореакторах з використанням біоплівкових моделей Oliynyk, Oleksandr Ya. Telyma, Sergiy V. Kalugin, Yuriy I. Oliynyk, Yevheniy O. модель очистка сполуки азоту біоплівка біореактор кисень концентрація model cleaning nitrogen compounds biofilm bioreactor oxygen concentration The mathematic model and calculations of the waste waters cleaning parameters from the compounds ammonium nitrogen (nitrification) in bioreactors with additional using in theirs volume the fixed biocenosis as the biofilm are presented. The valuation of the different influence factors on the waste waters cleaning parameters is given. The kinetics of reaction according to Monod nonlinear equation is used that allow to calculate the nitrogen concentrations on the external and in the interior biofilm surfaces and to evaluate the efficiency of the biofilm work of the given thickness relative to penetration character of the nitrogen pollutions in it. As showed the biofilm thickness and the flow in it are decreasing as the tearing off velocity of the biomass from its surface is increasing where as at increasing of the nitrogen concentrations these parameters are increasing. At this the substrate flow and the penetration depth into the biofilm are the functions of the substrate concentration on the biofilm surface, velocity of the reaction within it and the diffusive masstransfer. As a main parameter for evaluation of the oxygen influence for control of the process of ammonium oxidation to nitrite the relation of the concentrations oxygen to ammonium nitrogen is proposed. The specific examples and calculations have showed the given relation may be better alternative for control of the nitrification processes in reactor in comparison with oxygen concentration. Наведена математична модель і розрахунки параметрів очистки стічних вод від сполук амонійного азоту (нітрифікація) в біореакторах з додатковим облаштуванням в їх об’ємі закріпленого біоценозу у вигляді біоплівки. Дана оцінка впливу різних факторів на параметри очистки. В моделі використовується кінетика реакцій згідно з нелінійним рівнянням Моно, що дозволяє проводити розрахунки з визначення концентрацій азоту на зовнішній та внутрішній поверхнях біоплівки та оцінювати ефективність дії біоплівки заданої товщини по характеру проникнення в ній забруднень азоту. Показано, що товщина біоплівки і потік всередині неї зменшуються із збільшенням швидкості відриву біомаси з її поверхні, тоді як із збільшенням концентрації азоту ці характеристики зростають. При цьому потік субстрату та глибина проникнення в біоплівку є функціями концентрації субстрату на поверхні біоплівки, швидкості реакції всередині біоплівки і дифузійного масопереносу. У якості основного параметра для оцінки впливу кисню, який контролює процес окислення амонію до нітритів, пропонується використання відношення концентрацій кисню до амонійного азоту. Як показали конкретні приклади і розрахунки, дане відношення може бути кращою альтернативою контролю за нітрифікацією в реакторі у порівнянні з концентрацією кисню. Kyiv National University of Construction and Architecture 2021-06-30 Article Article application/pdf https://es-journal.in.ua/article/view/236715 10.32347/2411-4049.2021.2.18-38 Environmental safety and natural resources; Vol. 38 No. 2 (2021): Environmental safety and natural resources; 18-38 Екологічна безпека та природокористування; Том 38 № 2 (2021): Екологічна безпека та природокористування; 18-38 2616-2121 2411-4049 10.32347/2411-4049.2021.2 uk https://es-journal.in.ua/article/view/236715/235257 Авторське право (c) 2021 Oleksandr Ya. Oliynyk, Sergiy V. Telyma, Yuriy I. Kalugin, Yevheniy O. Oliynyk http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
| institution |
Environmental safety and natural resources |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
модель очистка сполуки азоту біоплівка біореактор кисень концентрація model cleaning nitrogen compounds biofilm bioreactor oxygen concentration |
| spellingShingle |
модель очистка сполуки азоту біоплівка біореактор кисень концентрація model cleaning nitrogen compounds biofilm bioreactor oxygen concentration Oliynyk, Oleksandr Ya. Telyma, Sergiy V. Kalugin, Yuriy I. Oliynyk, Yevheniy O. Substantiation of the calculation methods of the nitrogen removing (nitrification) in bioreactors with using on the biofilm models |
| topic_facet |
модель очистка сполуки азоту біоплівка біореактор кисень концентрація model cleaning nitrogen compounds biofilm bioreactor oxygen concentration |
| format |
Article |
| author |
Oliynyk, Oleksandr Ya. Telyma, Sergiy V. Kalugin, Yuriy I. Oliynyk, Yevheniy O. |
| author_facet |
Oliynyk, Oleksandr Ya. Telyma, Sergiy V. Kalugin, Yuriy I. Oliynyk, Yevheniy O. |
| author_sort |
Oliynyk, Oleksandr Ya. |
| title |
Substantiation of the calculation methods of the nitrogen removing (nitrification) in bioreactors with using on the biofilm models |
| title_short |
Substantiation of the calculation methods of the nitrogen removing (nitrification) in bioreactors with using on the biofilm models |
| title_full |
Substantiation of the calculation methods of the nitrogen removing (nitrification) in bioreactors with using on the biofilm models |
| title_fullStr |
Substantiation of the calculation methods of the nitrogen removing (nitrification) in bioreactors with using on the biofilm models |
| title_full_unstemmed |
Substantiation of the calculation methods of the nitrogen removing (nitrification) in bioreactors with using on the biofilm models |
| title_sort |
substantiation of the calculation methods of the nitrogen removing (nitrification) in bioreactors with using on the biofilm models |
| title_alt |
Обґрунтування методів розрахунку вилучення азоту (нітрифікація) в біореакторах з використанням біоплівкових моделей |
| description |
The mathematic model and calculations of the waste waters cleaning parameters from the compounds ammonium nitrogen (nitrification) in bioreactors with additional using in theirs volume the fixed biocenosis as the biofilm are presented. The valuation of the different influence factors on the waste waters cleaning parameters is given. The kinetics of reaction according to Monod nonlinear equation is used that allow to calculate the nitrogen concentrations on the external and in the interior biofilm surfaces and to evaluate the efficiency of the biofilm work of the given thickness relative to penetration character of the nitrogen pollutions in it. As showed the biofilm thickness and the flow in it are decreasing as the tearing off velocity of the biomass from its surface is increasing where as at increasing of the nitrogen concentrations these parameters are increasing. At this the substrate flow and the penetration depth into the biofilm are the functions of the substrate concentration on the biofilm surface, velocity of the reaction within it and the diffusive masstransfer. As a main parameter for evaluation of the oxygen influence for control of the process of ammonium oxidation to nitrite the relation of the concentrations oxygen to ammonium nitrogen is proposed. The specific examples and calculations have showed the given relation may be better alternative for control of the nitrification processes in reactor in comparison with oxygen concentration. |
| publisher |
Kyiv National University of Construction and Architecture |
| publishDate |
2021 |
| url |
https://es-journal.in.ua/article/view/236715 |
| work_keys_str_mv |
AT oliynykoleksandrya substantiationofthecalculationmethodsofthenitrogenremovingnitrificationinbioreactorswithusingonthebiofilmmodels AT telymasergiyv substantiationofthecalculationmethodsofthenitrogenremovingnitrificationinbioreactorswithusingonthebiofilmmodels AT kaluginyuriyi substantiationofthecalculationmethodsofthenitrogenremovingnitrificationinbioreactorswithusingonthebiofilmmodels AT oliynykyevheniyo substantiationofthecalculationmethodsofthenitrogenremovingnitrificationinbioreactorswithusingonthebiofilmmodels AT oliynykoleksandrya obgruntuvannâmetodívrozrahunkuvilučennâazotunítrifíkacíâvbíoreaktorahzvikoristannâmbíoplívkovihmodelej AT telymasergiyv obgruntuvannâmetodívrozrahunkuvilučennâazotunítrifíkacíâvbíoreaktorahzvikoristannâmbíoplívkovihmodelej AT kaluginyuriyi obgruntuvannâmetodívrozrahunkuvilučennâazotunítrifíkacíâvbíoreaktorahzvikoristannâmbíoplívkovihmodelej AT oliynykyevheniyo obgruntuvannâmetodívrozrahunkuvilučennâazotunítrifíkacíâvbíoreaktorahzvikoristannâmbíoplívkovihmodelej |
| first_indexed |
2024-04-21T19:46:33Z |
| last_indexed |
2024-04-21T19:46:33Z |
| _version_ |
1796974884090281984 |