Розробка універсальної моделі кінетики стаціонарного процесу біоочистки із субстратним інгібіюванням

Автор(и)

  • Anna Bakharevа Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кірпічьова, 21, Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0003-0765-9943
  • Oleksіi Shestopalov Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кірпічьова, 21, Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0001-6268-8638
  • Olesya Filenko Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кірпічьова, 21, Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0002-0277-6633
  • Boris Kobilyansky Навчально-науковий професійно-педагогічний інститут Української інженерно-педагогічної академії вул. Носакова, 9а, м. Бахмут, Україна, 84500, Україна https://orcid.org/0000-0001-6835-9042

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.65036

Ключові слова:

біохімічна деструктуризація, питома швидкість окиснення, феноменологічний підхід, субстратне інгібіювання

Анотація

Для питомої на одиницю біомаси швидкості окиснення шкідливої речовини отримано диференційне рівняння на макрорівні, яке описує кінетику біохімічної деструктуризації. На основі феноменологічного підходу до узагальнення результатів стаціонарних лабораторних експериментів запропонована універсальна макрокінетична математична модель при субстратному інгібіюванні. Отримана модель пропонується як базова основа для кількісного опису нестаціонарних процесів у біореакторах

Біографії авторів

Anna Bakharevа, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кірпічьова, 21, Харків, Україна, 61002

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра охорони праці та навколишнього середовища 

Oleksіi Shestopalov, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кірпічьова, 21, Харків, Україна, 61002

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра хімічної техніки та промислової екології 

Olesya Filenko, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кірпічьова, 21, Харків, Україна, 61002

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра хімічної техніки та промислової екології 

Boris Kobilyansky, Навчально-науковий професійно-педагогічний інститут Української інженерно-педагогічної академії вул. Носакова, 9а, м. Бахмут, Україна, 84500

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра охорони праці та екологічної безпеки

Посилання

  1. Shareefdeen, Z., Herner, B., Webb, D., Wilson, S. (2003). Hydrogen sulfide (H2S) removal in synthetic media biofilters. Environmental Progress, 22 (3), 207–213. doi: 10.1002/ep.670220319
  2. Shareefdeen, Z., Singh, A. (2005). Biotechnology for Odor and Air Pollution Control. Springer, Berlin. doi: 10.1007/b138434
  3. Ménard, C., Ramirez, A. A., Heitz, M. (2013). Kinetics of simultaneous methane and toluene biofiltration in an inert packed bed. Journal of Chemical Technology & Biotechnology, 89 (4), 597–602. doi: 10.1002/jctb.4162
  4. Park, S. Y., Brown, K. W., Thomas, J. C. (2004). The Use of Biofilters to Reduce Atmospheric Methane Emissions from Landfills: Part I. Biofilter Design. Water, Air, & Soil Pollution, 155 (1-4), 63–85. doi: 10.1023/b:wate.0000026522.36984.42
  5. Nelson, M., Bohn, H. L. (2011). Soil-Based Biofiltration for Air Purification:Potentials for Environmental and Space LifeSupport Application. JEP, 2 (8), 1084–1094. doi: 10.4236/jep.2011.28125
  6. Rojo, N., Muñoz, R., Gallastegui, G., Barona, A., Gurtubay, L., Prenafeta-Boldú, F. X., Elías, A. (2012). Carbon disulfide biofiltration: Influence of the accumulation of biodegradation products on biomass development. Journal of Chemical Technology & Biotechnology, 87 (6), 764–771. doi: 10.1002/jctb.3743
  7. Rondeau, A., Mandon, A., Malhautier, L., Poly, F., Richaume, A. (2012). Biopurification of air containing a low concentration of TEX: comparison of removal efficiency using planted and non-planted biofilters. Journal of Chemical Technology & Biotechnology, 87 (6), 746–750. doi: 10.1002/jctb.3730
  8. Andreasen, R. R., Nicolai, R. E., Poulsen, T. G. (2013). Pressure drop in biofilters as related to dust and biomass accumulation. Journal of Chemical Technology & Biotechnology, 88 (4), 733–733. doi: 10.1002/jctb.4049
  9. Papirio, S., Villa-Gomez, D. K., Esposito, G., Pirozzi, F., Lens, P. N. L. (2013). Acid Mine Drainage Treatment in Fluidized-Bed Bioreactors by Sulfate-Reducing Bacteria: A Critical Review. Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 43 (23), 2545–2580. doi: 10.1080/10643389.2012.694328
  10. Oturan, M. A., Aaron, J.-J. (2014). Advanced Oxidation Processes in Water/Wastewater Treatment: Principles and Applications. A Review. Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 44 (23), 2577–2641. doi: 10.1080/10643389.2013.829765
  11. Zagorskis, A., Vaiškūnaitė, R. (2014). An Investigation on the Efficiency of Air Purification Using a Biofilter with Activated Bed of Different Origin. Chemical and Process Engineering, 35 (4), 435–445. doi: 10.2478/cpe-2014-0033
  12. González-Sánchez, A., Arellano-García, L., Bonilla-Blancas, W., Baquerizo, G., Hernández, S., Gabriel, D., Revah, S. (2014). Kinetic Characterization by Respirometry of Volatile Organic Compound-Degrading Biofilms from Gas-Phase Biological Filters. Industrial & Engineering Chemistry Research, 53 (50), 19405–19415. doi: 10.1021/ie503327f
  13. Shareefdeen, Z., Aidan, A., Ahmed, W., Khatri, M. B., Islam, M., Lecheheb, R., Shams, F. (2010). Hydrogen Sulphide Removal Using a Novel Biofilter Media. World Academy of Science, Engineering and Technology, 62, 13–16.
  14. Shareefdeen, Z. M., Ahmed, W.& Aidan, A. (2011). Kinetics and Modeling of H2S Removal in a Novel Biofilter. Advances in Chemical Engineering and Science, 1 (2), 72–76. doi: 10.4236/aces.2011.12012
  15. Bonilla-Blancas, W., Mora, M., Revah, S., Baeza, J. A., Lafuente, J., Gamisans, X. et. al. (2015). Application of a novel respirometric methodology to characterize mass transfer and activity of H2S-oxidizing biofilms in biotrickling filter beds. Biochemical Engineering Journal, 99, 24–34. doi: 10.1016/j.bej.2015.02.030
  16. Romanovskij, Ju. M., Stepanova, N. V., Chernavskij, D. S. (2003). Matematicheskoe modelirovanie v biofizike. Moscow Izhevsk: Institut komp'juternih issledovanij, 402.
  17. Veillette, M., Ramirez, A. A., Heitz, M. (2012). Biofiltration of air polluted with methane at concentration levels similar to swine slurry emissions: Influence of ammonium concentration. Journal of Environmental Science and Health, Part A, 47 (7), 1053–1064. doi: 10.1080/10934529.2012.667327
  18. Surerus, V., Giordano, G., Teixeira, L. A. C. (2014). Activated sludge inhibition capacity index. Brazilian Journal of Chemical Engineering, 31 (2), 385–392. doi: 10.1590/0104-6632.20140312s00002516
  19. Krichkovska, L. V., Vaskovez, L. A., Gurenko, I. V. et. al. (2014). Proektni rishennya u rozrobzi aparativ biologichnoy ochistki gazopovitryanih vikidiv. Kharkіv: NTU «KhPI», 208.
  20. Baharеva, А. Yu., Shestopalov, O. V., Semenov, E. O., Bukatenko, N. O. (2015). Macrokinetic mathematical model development of biological treatment process of gasiform emissions. ScienceRise, 2/2 (7), 12–15. doi: 10.15587/2313-8416.2015.37057

##submission.downloads##

Опубліковано

2016-04-11

Як цитувати

Bakharevа A., Shestopalov, O., Filenko, O., & Kobilyansky, B. (2016). Розробка універсальної моделі кінетики стаціонарного процесу біоочистки із субстратним інгібіюванням. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(10(80), 19–26. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.65036

Номер

Том 2 № 10(80) (2016): Екологія

Розділ

Екологія

Ліцензія

Авторське право (c) 2016 Anna Bakharevа, Oleksіi Shestopalov, Olesya Filenko, Boris Kobilyansky

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.