Модернізація анаеробного біореактору для установки очищення стічної води

Автор(и)

  • Вікторія Мельник Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна http://orcid.org/0000-0002-0004-7218
  • Ольга Воробйова Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0003-2735-5904
  • Наталія Остапенко Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна

DOI:

https://doi.org/10.20998/2078-774X.2021.03.08

Анотація

Розроблено нову конструкцію теплообмінного пристрою анаеробного біореактора з іммобілізованими мікроорганізмами для забезпечення необхідного температурного режиму роботи біореактора. Дана конструкція біореактора може забезпечувати необхідний ступінь очищення стічної води при значно менших витратах коштів на будівництво, експлуатацію та матеріально-енергетичні ресурси. Для наглядності конструктивних особливостей було спроєктовано біореактор з площинним завантаженням в програмному комплекті SOLIDWORKS та побудовано математичну модель процесів анаеробного очищення стічних вод.

Посилання

  1. Mel’nick V., Ruzhinska L., Vorobiova O. (2019), “Analiz isnujuchyh bioreaktoriv z immobilizovanymy mikroorganiz-mamy [Analysis of existing bioreactors with immobilized mi-croorganisms]”, Municipal economy of cities. Series: Engineer-ing science and architecture, vol. 3, is. 149, pp. 51–57, ІSSN 2522-1809 (print), ISSN 2522-1817 (on-line), https://doi.org/10.33042/2522-1809-2019-3-149-51-57.
  2. Ruzhynska L., Baranova І. (2009), “Analitychnyj ogljad meto-div ochyshhennja stichnyh vod v anaerobnyh fil'trah [Analyti-cal review of wastewater treatment methods in anaerobic fil-ters]”, Municipal economy of cities. Series: Engineering sci-ence and architecture, is. 86, pp. 180–185. ІSSN 2522-1809.
  3. Ruzhynska L., Baranova І. (2009), “Doslidzhennja procesiv ochyshhennja stichnyh vod v anaerobnyh bioreaktorah [Investigation of wastewater treatment processes in anaerobic bioreactors”, Municipal economy of cities. Series: Engineering science and architecture, is. 88, pp. 106–111. ІSSN 2522-1809.
  4. Kostrytsia, A., Papirio S., Khodzhaev M., Morrison L., Collins G., Lens P. N.L., Zeeshan U., Esposito G. (2022), “Biofilm car-rier type affects biogenic sulfur-driven denitrification perfor-mance and microbial community dynamics in moving-bed bio-film reactors”, Chemosphere, vol. 287, part 1, no. 131975, pp. 1–10, https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2021.131975.
  5. Guo Junyuan, Chen Cheng, Chen Wenjing, Jiang Jianying, Chen Bozhi, Zheng Fei (2021), “Effective immobilization of Bacillus subtilis in chitosan-sodium alginate composite carrier for ammonia removal from anaerobically digested swine wastewater”, Chemosphere, vol. 284, no. 131266, https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2021.131266.
  6. Zinchenko M. G., Ponomarenko E. D., Bukatenko N. A., Ho-lubkina O. A. (2020), “Anaerobna biologichna ochystka stich-nyh vod vyrobnyctva cukru [Anaerobic biological wastewater treatment of sugar production], Bulletin of the National Tech-nical University “KhPI”. Series: Chemistry, chemical technol-ogy and ecology, no. 2, pp. 3–10, ISSN 2079-0821, https://doi.org/10.20998/2079-0821.2020.02.01.
  7. Obodovych О., Sabliy L., Sydorenko V., Korenchuk М. (2017), “Nove teplomasoobminne obladnannja dlja intensyfikacii' procesu biologichnogo ochyshhennja stichnyh vod [New heat and mass transfer equipment for intensification of biological wastewater treatment process]”, Energy and automation, no. 3, pp. 36 43, ISSN 2223-0858 (on-line).
  8. Sabliy L. (2012–2013), “Gidrodynamichna model' bioreaktoriv z imobilizovanymy mikroorganizmamy pry ochyshhenni stich-nyh vod [Hydrodinamic model of bioreactors with immobilized microorganisms at wastewater treatment]”, Water and water purification technologies. Scientific and technical news, vol. 10, no. 4–vol. 11, no. 1, pp. 36 42, ISSN 2521-151X (print), https://doi.org/10.20535/2218-93001112013138260.
  9. Blyashyna M., Sabliy L. (2012), “Anaerobno-aerobnyj bio-reaktor – parametry roboty pry ochyshhenni mis'kyh stichnyh vod [Anaerobic-aerobic bioreactor operating parameters for urban wastewater treatment]”, Bulletin National University of Water and Environmental Engineering, no. 4(60), pp. 95 100, Access mode: https://ep3.nuwm.edu.ua/11344 (accessed 4 February 2021).
  10. Chong Jun Wei Roy, Chan Yi Jing, Chong Siewhui, Ho Yeek Chia, Mohamad Mardawani, Tan Wen Nee, Cheng Chin Kui, Lim Jun Wei (2021), “Simulation and Optimisation of Integrat-ed Anaerobic-Aerobic Bioreactor (IAAB) for the Treatment of Palm Oil Mill Effluent”, Processes, vol. 9(7), no. 1124, https://doi.org/10.3390/pr9071124.
  11. Jel' Ju.F. (2004), Sposob glubokoj biologicheskoj ochistki stochnyh vod i stancija glubokoj biologicheskoj ochistki stochnyh vod [Deep biological wastewater treatment method and deep biological wastewater treatment plant], SU, Pat. 2225368C1. MPK C02F3/30. no. 41.
  12. Kovalev A. A., Antropov B. V., Levchikova M. V., Mel'nik R. A., Kostjuk V. B., Smirnov O. P. (1990), Anajerobnyj biofil'tr [Anaerobic biofilter], SU, Pat. 1604750, MPK C02F3/04, C02F3/28. no. 41.
  13. Kovalev D. A., Kamajdanov E. N. (2014), Apparat dlja bio-himicheskoj pererabotki zhidkih i poluzhidkih organicheskih substratov [Apparatus for biochemical processing of liquid and semi-liquid organic substrates], RU, Pat. 2505488, MPK C02F3/30, no. 3.
  14. Kovalev D. A., Kamajdanov E. N., Kovalev A. A. (2014), Ustrojstvo dlja anajerobnoj i ajerobnoj obrabotki koncentrirovannyh organicheskih zhidkostej, RU, Pat. 2533801C1, MPK C02F3/00 (2006.01), no. 32.
  15. Zhukova V. S., Kuz'mins'kyj Je. V., Gvozdjak P. I., Sablij M. A. (2011), Sposib biologichnogo ochyshhennja stichnyh vod [Method of biological wastewater treatment], UA, Pat. 94856, MPK S0F3/30, no. 11.
  16. Myhajlovs'kyj V. M., Gvozdjak P. I., Myhajlovs'ka M. V., Temirov U. B. (2008), Prystrij ochyshhennja stichnyh vod [Sewage treatment device], UA, Pat. 83671, MPK S02F3/30, no. 15.
  17. Bljashyna M. V. (2017), Sposib biologichnogo ochyshhennja stichnyh vod immobilizovanymy mikroorganizmamy [Method of biological wastewater treatment by immobilized microorganisms], UA, Pat. 116195, MPK S02F3/00, no. 9.
  18. Daud M. K., Rizvi H., Akram M. A., Ali S., Rizwan M., Nafees M., Jin Z. S. (2018), “Review of Upflow Anaerobic Sludge Blanket Reactor Technology: Effect of Different Parameters and Developments for Domestic Wastewater Treatment”, Journal of Chemistry, 13 p., https://doi.org/10.1155/2018/1596319.
  19. Yousefzadeh S., Ahmadi E., Gholami M., Ghaffari H. R., Azari A., Ansari M., Miri M., Sharafi K., Rezaei S. (2017), “A com-parative study of anaerobic fixed film baffled reactor and up-flow anaerobic fixed film fixed bed reactor for biological re-moval of diethyl phthalate from wastewater: a performance, kinetic, biogas, and metabolic pathway study”, Biotechnology for Biofuels, no. 139, https://doi.org/10.1186/s13068-017-0826-9.
  20. Geletuha G. G., Kobzar' S. G. (2001), “Perspektivy razvitija tehnologij poluchenija biogaza v Ukraine [Prospects for the development of biogas technologies in Ukraine]”, Neft' i gaz [Oil and gas], no. 1/3, pp. 88–91
  21. Shafarenko M., Vorobуova O. (2021), “Doslidzhennja procesu oderzhannja metanu z biogazu ta piroliznogo gazu [Research of methane production process from biogas and pyrolysis gas]”, Municipal economy of cities. Series: Engineering science and architecture, vol. 1, is. 161, pp. 280–283, ІSSN 2522-1809 (print), ISSN 2522-1817 (on-line), https://doi.org/10.33042/2522-1809-2021-1-161-280-283.
  22. Karp I. M., Pyanykh K. Y. (2019), “Municipal solid wastes as energy resourse”, Tekhnichna Elektrodynamika, no. 6, pp. 49 58, ISSN 1607-7970 (print), ISSN 2218-1903 (on-line), https://doi.org/10.15407/techned2019.06.049.
  23. Ruzhyns'ka L. I., Baranova I. G. (2009), Zavantazhennja dlja anaerobnogo bioreaktora [Loading for anaerobic bioreactor], UA, Pat. 43876U, MPK S02F1/04, no. 17.
  24. Ruzhyns'ka L. I., Fomenkova A. A. (2014), Anaerobnyj bio-reaktor dlja ochyshhennja stichnoi' vody [Anaerobic bioreactor for wastewater treatment], UA, Pat. 93476 U, MPK S02F11/00, no. 19.
  25. Ruzhy`ns`ka L. I., Fomenkova A. O., Morozova Ye. V. (2013), “Ogljad konstrukcij anaerobnyh bioreaktoriv [Review of struc-tures anaerobic bioreactor]”, Municipal economy of cities. Se-ries: Engineering science and architecture, is. 107, pp. 330–340, ІSSN 2522-1809 (print), ISSN 2522-1817 (on-line).
  26. Ruzhins'ka L. I., Fomenkova A. A. (2014), “Modelirovanie processov perenosa v anajerobnom bioreaktore s immobi-lizovannoj mikrofloroj [Modeling of transport processes in an-aerobic bioreactor with immobilized microflora]”, Scientific Journal “Science Rise”, vol. 4, no. 2(4), pp. 52–58, ISSN 2313-6286 (print), ISSN 2313-8416 (on-line), https://doi.org/10.15587/2313-8416.2014.28768.
  27. Ruzhins'ka L. I., Fomenkova A. A. (2014), “Matematicheskoe modelirovanie processov anajerobnogo sbrazhivanija organicheskogo substrata. Obzor [Mathematical modeling of anaerobic fermentation processes of organic substrate. Review]”, Scientific Journal “Science Rise”, vol. 4, no. 2(4), pp. 63–69, ISSN 2313-6286 (print), ISSN 2313-8416 (on-line), https://doi.org/10.15587/2313-8416.2014.28767.
  28. Velázquez-Martí B., Meneses-Quelal O. W., Gaibor-Chavez J., Nino-Ruiz Z. (2018), “Review of Mathematical Models for the Anaerobic Digestion Process”, Anaerobic Digestion. Biogas, ISBN 978-1-83881-851-7 (eBook), https://doi.org/10.5772/intechopen.80815.

Надіслано в редакцію

2021-10-07

Прийнято до друку

2021-12-23

Опубліковано

2021-12-30

Як цитувати

Мельник, В., Воробйова, О., & Остапенко, Н. . (2021). Модернізація анаеробного біореактору для установки очищення стічної води. Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Енергетичнi та теплотехнiчнi процеси й устаткування, (3), 55–65. https://doi.org/10.20998/2078-774X.2021.03.08

Номер

№ 3 (2021): Вісник НТУ "ХПІ": Серія "Енергетичні та теплотехнічні процеси й устаткування"

Розділ

Енергетичні та теплотехнічні процеси й устаткування