Abstract
The results of stationary laboratory experiments are analyzed on the basis of the specific (per unit biomass) degradation rate of environmental pollutants. The presence of substrate inhibition for both gaseous, and water-dissolved pollutants is revealed. The phenomenological approach, which takes into account two obvious phenomena in a simple form: the contact of a microorganism with the substrate molecule and the inhibitory effect of the environment on it is applied to the analytical description of the relationship between the bio-oxidation rate and the pollution concentration. Numerical values of empirical coefficients of relationships for the investigated processes are calculated. The differential equation, describing the kinetics of biochemical degradation at the macro-level is proposed. The macrokinetic mathematical model of bioremediation is defined as a system of two functions, quantitatively reflecting the pollutant specific oxidation rate-concentration relationship and the concentration-time relationship, and satisfying the relationship of these parameters in a differential form. The concentration-time relationship is determined in the form of both the numerical integration algorithm and the approximate formula. The relevance and versatility of the proposed model for the investigated processes are proved. The resulting model is the basis for the quantitative description of non-stationary processes in bioreactors.
Highlights
Для удельной на единицу биомассы скорости окисления вредного вещества получено дифференциальное уравнение на макроуровне, описывающее кинетику биохимической деструктуризации
Поэтому учет в исследовательских расчетах сложного механизма субстратного ингибирования может нивелироваться неточностью количественной оценки параметров формул и погрешностью лабораторных экспериментов
Ahmed // Advances in Chemical Engineering and Science
Summary
Проблемой для многих коммунальных предприятий (мусорные свалки, мусороперерабатывающие заводы, канализационные сети, площадки активного ила) является загрязнение окружающей среды дурнопахнущими продуктами разложения органических веществ, которыми является метан, сероводород и аммиак [1]. Экономичность и универсальность биотехнологических способов очистки промышленных загрязнений определяет их перспективность в сфере защиты окружающей среды. Проектирование процессов биохимической деструкции вредных веществ требует разработки научно обоснованных методов расчета. Адекватное математическое описание нестационарного процесса будет представлять собой суперпозицию математической модели стационарного процесса и комбинации внешних воздействий, характерных для данной конкретной установки. Что научно обоснованная методика расчета и проектирования процесса биоочистки в качестве основной составляющей должна содержать общую, универсальную для данного загрязнителя часть – математическое описание стационарного процесса. Перспективность биотехнологических способов очистки промышленных загрязнений определяет актуальность разработки адекватных научно обоснованных методов проектных расчетов. Данное исследование посвящено разработке универсальной математической модели стационарного процесса, как базовой основы алгоритма расчета и проектирования установок биоочистки
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Free) 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a call
