Дослідження ефективного рівня швидкості перемішування в біореакторі
With the development of industrialization and population growth in recent decades have led to environmental disruptions in wastewater. The classification and comparative characteristics of wastewater treatment methods were made in the article. Safe and cost-effective biological treatment is an impor...
Збережено в:
| Дата: | 2021 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Kamianets-Podilskyi National Ivan Ohiienko University
2021
|
| Онлайн доступ: | http://mcm-tech.kpnu.edu.ua/article/view/251070 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Mathematical and computer modelling. Series: Technical sciences |
Репозитарії
Mathematical and computer modelling. Series: Technical sciences| id |
mcmtechkpnueduua-article-251070 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Mathematical and computer modelling. Series: Technical sciences |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| format |
Article |
| author |
Воробйова, Ольга Корнієнко, Катерина Шафаренко, Микола |
| spellingShingle |
Воробйова, Ольга Корнієнко, Катерина Шафаренко, Микола Дослідження ефективного рівня швидкості перемішування в біореакторі |
| author_facet |
Воробйова, Ольга Корнієнко, Катерина Шафаренко, Микола |
| author_sort |
Воробйова, Ольга |
| title |
Дослідження ефективного рівня швидкості перемішування в біореакторі |
| title_short |
Дослідження ефективного рівня швидкості перемішування в біореакторі |
| title_full |
Дослідження ефективного рівня швидкості перемішування в біореакторі |
| title_fullStr |
Дослідження ефективного рівня швидкості перемішування в біореакторі |
| title_full_unstemmed |
Дослідження ефективного рівня швидкості перемішування в біореакторі |
| title_sort |
дослідження ефективного рівня швидкості перемішування в біореакторі |
| title_alt |
Study of the Effective Level of Stirring Speed in a Bioreactor |
| description |
With the development of industrialization and population growth in recent decades have led to environmental disruptions in wastewater. The classification and comparative characteristics of wastewater treatment methods were made in the article. Safe and cost-effective biological treatment is an important issue to consider, especially for industries that need to find cost-effective treatment methods to meet acceptable discharge levels. Immobilized microorganisms on carriers have greater resistance to toxicity and low sludge yield. Made of natural material, inert carriers do not require complex experimental preparation at an earlier stage. The technology of immobilized microbial degradation is used mainly due to its high density of microorganisms, low sludge yield, more resistant to toxicity and continuous operation. The study of mixing in a bioreactor using mixing devices is a difficult task due to the problem of obtaining accurate information about the flow rate and pressure caused by the stirrer.
The aim of the study is to determine the effective level of mixing speed in the form of a three-bladed propeller stirrer for industrial biogas reactors. Theoretical calculations of the mixing speed due to hydrodynamic calculation were used in solving the tasks. Using 3D modeling of the SolidWorks package, the efficiency of the stirrer speed level was investigated by distributing the velocity vectors of the substrate flows. The speed level with a speed of 6.3 s–1 for a bioreactor with a volume of 10 m3 showed that the simulation is effective. Computer simulations make it possible to investigate the mixing efficiency of the substrate and to help with the modernization of existing industrial treatment plants. |
| publisher |
Kamianets-Podilskyi National Ivan Ohiienko University |
| publishDate |
2021 |
| url |
http://mcm-tech.kpnu.edu.ua/article/view/251070 |
| work_keys_str_mv |
AT vorobjovaolʹga studyoftheeffectivelevelofstirringspeedinabioreactor AT korníênkokaterina studyoftheeffectivelevelofstirringspeedinabioreactor AT šafarenkomikola studyoftheeffectivelevelofstirringspeedinabioreactor AT vorobjovaolʹga doslídžennâefektivnogorívnâšvidkostíperemíšuvannâvbíoreaktorí AT korníênkokaterina doslídžennâefektivnogorívnâšvidkostíperemíšuvannâvbíoreaktorí AT šafarenkomikola doslídžennâefektivnogorívnâšvidkostíperemíšuvannâvbíoreaktorí |
| first_indexed |
2024-04-08T14:59:18Z |
| last_indexed |
2024-04-08T14:59:18Z |
| _version_ |
1795779050500784128 |
| spelling |
mcmtechkpnueduua-article-2510702022-01-12T10:14:17Z Study of the Effective Level of Stirring Speed in a Bioreactor Дослідження ефективного рівня швидкості перемішування в біореакторі Воробйова, Ольга Корнієнко, Катерина Шафаренко, Микола With the development of industrialization and population growth in recent decades have led to environmental disruptions in wastewater. The classification and comparative characteristics of wastewater treatment methods were made in the article. Safe and cost-effective biological treatment is an important issue to consider, especially for industries that need to find cost-effective treatment methods to meet acceptable discharge levels. Immobilized microorganisms on carriers have greater resistance to toxicity and low sludge yield. Made of natural material, inert carriers do not require complex experimental preparation at an earlier stage. The technology of immobilized microbial degradation is used mainly due to its high density of microorganisms, low sludge yield, more resistant to toxicity and continuous operation. The study of mixing in a bioreactor using mixing devices is a difficult task due to the problem of obtaining accurate information about the flow rate and pressure caused by the stirrer. The aim of the study is to determine the effective level of mixing speed in the form of a three-bladed propeller stirrer for industrial biogas reactors. Theoretical calculations of the mixing speed due to hydrodynamic calculation were used in solving the tasks. Using 3D modeling of the SolidWorks package, the efficiency of the stirrer speed level was investigated by distributing the velocity vectors of the substrate flows. The speed level with a speed of 6.3 s–1 for a bioreactor with a volume of 10 m3 showed that the simulation is effective. Computer simulations make it possible to investigate the mixing efficiency of the substrate and to help with the modernization of existing industrial treatment plants. Із розвитком індустріалізації та зростанням населення протягом останніх десятиліть призвели до екологічних порушень у стічних водах (СВ). У статті було зроблено класифікацію та порівняльна характеристика методів очистки СВ. Безпечна та економічно ефективна біологічна очистка є важливим 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 стійкість до токсичності та низького виходу мулу. З натурального матеріалу інертні носії не потребують складної експериментальної підготовки на більш ранній стадії. Технологію іммобілізованої мікробної деградації використовують переважно через її високу щільність мікроорганізмів, низький вихід мулу, більш стійкі до токсичності та безперервної роботи. Дослідження перемішування в біореакторі із використанням перемішуючих пристроїв є складним завданням через проблему отримання точної інформації про швидкість потоку та тиску, викликаною мішалкою. Метою дослідження є визначення ефективного рівня швидкості перемішування у вигляді пропелерної трьохлопатевої мішалки для промислових біогазових реакторів. При вирішенні поставлених завдань застосовувались теоретичні розрахунки швидкості перемішування завдяки гідродинамічного розрахунку. Завдяки використанням 3D моделювання пакету програми SolidWorks досліджено ефективність рівня швидкості обертання мішалки за допомогою розподілу векторів швидкості потоків субстрату. Рівень швидкості з числом обертів 6,3 с–1 для біореактора об’ємом 10 м3 показало моделювання, що воно є ефективне. Завдяки комп’ютерному моделюванню є можливість досліджувати ефективність перемішування субстрату та допомогти при модернізації існуючих промислових очисних споруд. Kamianets-Podilskyi National Ivan Ohiienko University 2021-10-29 Article Article application/pdf http://mcm-tech.kpnu.edu.ua/article/view/251070 10.32626/2308-5916.2021-22.39-49 Mathematical and computer modelling. Series: Technical sciences; 2021: Mathematical and computer modelling. Series: Technical sciences. Issue 22; 39-49 Математичне та комп'ютерне моделювання. Серія: Технічні науки ; 2021: Математичне та комп'ютерне моделювання. Серія: Технічні науки. Випуск 22; 39-49 2308-5916 10.32626/2308-5916.2021-22 uk http://mcm-tech.kpnu.edu.ua/article/view/251070/248540 |