Розробка математичної моделі процесу біологічної очистки газоподібних викидів, що розчиняються у воді

Автор(и)

  • Anna Bakharevа Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0003-0765-9943
  • Oleksіi Shestopalov Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0001-6268-8638
  • Olesya Filenko Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0002-0277-6633
  • Tetiana Novozhylova Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кірпічьова, 2, Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0003-2551-6954
  • Boris Kobilyansky Навчально-науковий професійно-педагогічний інститут Української інженерно-педагогічної академії вул. Носакова, 9 а, м. Бахмут, Україна, 84500, Україна https://orcid.org/0000-0001-6835-9042

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.98675

Ключові слова:

очистка викидів, процес біоочистки, сірководень, діоксид сірки, біореактор

Анотація

У результаті лабораторних експериментів показана можливість біоочистки розчинних у воді газоподібних сірководню, діоксиду сірки та аміаку. На основі отриманих емпіричних залежностей та теоретичних уявлень щодо нестаціонарності процесу розроблено математичну модель біодеструкції газоподібних водорозчинних забруднювачів. Алгоритм враховує стан динамічної рівноваги між безперервною абсорбцією забруднювачів та їх біоокисненням у воді шару біореактору, що омивається. Отримані залежності дозволяють адекватно описувати процес біоочистки та розраховувати його параметри

Біографії авторів

Anna Bakharevа, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра охорони праці та навколишнього середовища 

Oleksіi Shestopalov, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра хімічної техніки та промислової екології 

Olesya Filenko, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кирпичова, 2, м. Харків, Україна, 61002

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра хімічної техніки та промислової екології 

Tetiana Novozhylova, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» вул. Кірпічьова, 2, 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, 9 а, м. Бахмут, Україна, 84500

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра охорони праці та екологічної безпеки 

Посилання

  1. Kennes, C., Rene, E. R., Veiga, M. C. (2009). Bioprocesses for air pollution control. Journal of Chemical Technology & Biotechnology, 84 (10), 1419–1436. doi: 10.1002/jctb.2216
  2. Shestopalov, O. V., Pitak, I. V. (2014). Analysis of existent processes and devices of bioscrubbing gas emissions. Technology audit and production reserves, 3 (5 (17)), 49–52. doi: 10.15587/2312-8372.2014.25373
  3. Chan, W.-C., Peng, K.-H. (2008). Biodegradation of Methyl Ethyl Ketone and Methyl Isopropyl Ketone in a Composite Bead Biofilter. Engineering in Life Sciences, 8 (2), 167–174. doi: 10.1002/elsc.200720231
  4. Seedorf, J. (2013). Biological exhaust air treatment systems as a potential microbial risk for farm animals assessed with a computer simulation. Journal of the Science of Food and Agriculture, 93 (12), 3129–3132. doi: 10.1002/jsfa.6106
  5. Iranpour, R., Cox, H. H. J., Deshusses, M. A., Schroeder, E. D. (2005). Literature review of air pollution control biofilters and biotrickling filters for odor and volatile organic compound removal. Environmental Progress, 24 (3), 254–267. doi: 10.1002/ep.10077
  6. Mohammad, B. T., Veiga, M. C., Kennes, C. (2007). Mesophilic and thermophilic biotreatment of BTEX-polluted air in reactors. Biotechnology and Bioengineering, 97 (6), 1423–1438. doi: 10.1002/bit.21350
  7. Rojo, N., Munoz, R., Gallastegui, G., Barona, A., Gurtubay, L., Prenafeta-Boldu, F. X., Elias, 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
  8. Malhautier, L., Cariou, S., Legrand, P., Touraud, E., Geiger, P., Fanlo, J.-L. (2014). Treatment of complex gaseous emissions emitted by a rendering facility using a semi-industrial biofilter. Journal of Chemical Technology & Biotechnology, 91 (2), 426–430. doi: 10.1002/jctb.4593
  9. Song, T., Yang, C., Zeng, G., Yu, G., Xu, C. (2012). Effect of surfactant on styrene removal from waste gas streams in biotrickling filters. Journal of Chemical Technology & Biotechnology, 87 (6), 785–790. doi: 10.1002/jctb.3717
  10. Engesser, K.-H., Plaggemeier, T. (2008). Microbiological Aspects of Biological Waste Gas Purification. Biotechnology Set, 275–302. doi: 10.1002/9783527620999.ch12n
  11. Nelson, M., Bohn, H. L. (2011). Soil-Based Biofiltration for Air Purification: Potentials for Environmental and Space LifeSupport Application. Journal of Environmental Protection, 02 (08), 1084–1094. doi: 10.4236/jep.2011.28125
  12. Rizzolo, J. A., Woiciechowski, A. L., dos Santos, V. C. C., Soares, M., Páca, J., Soccol, C. R. (2012). Biofiltration of increasing concentration gasoline vapors with different ethanol proportions. Journal of Chemical Technology & Biotechnology, 87 (6), 791–796. doi: 10.1002/jctb.3780
  13. Zagorskis, A., Vaiskunaite, 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). doi: 10.2478/cpe-2014-0033
  14. Gonzalez-Sanchez, A., Arellano-Garcia, L., Bonilla-Blancas, W., Baquerizo, G., Hernandez, 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
  15. 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.
  16. Shareefdeen, Z. M., Ahmed, W., Aidan, A. (2011). Kinetics and Modeling of H2S Removal in a Novel Biofilter. Advances in Chemical Engineering and Science, 01 (02), 72–76. doi: 10.4236/aces.2011.12012
  17. 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
  18. Bakharevа, A., Shestopalov, O., Filenko, O., Kobilyansky, B. (2016). Development of universal model of kinetics of bioremediation stationary process with substrate inhibition. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (10 (80)), 19–26. doi: 10.15587/1729-4061.2016.65036
  19. Bakharevа, А., Shestopalov, О., Filenko, O., Tykhomyrova, T. (2015). Development of a mathematical model of the process of biological treatment of gaseous emissions. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (6 (78)), 53–61. doi: 10.15587/1729-4061.2015.56220
  20. Bakharevа, А., Shestopalov, О., Filenko, O., Tykhomyrova, T. (2016). Development of a mathematical model of the process of biological treatment of gaseous emissions. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (10 (79)), 4–10. doi: 10.15587/1729-4061.2016.59508
  21. 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

2017-04-25

Як цитувати

Bakharevа A., Shestopalov, O., Filenko, O., Novozhylova, T., & Kobilyansky, B. (2017). Розробка математичної моделі процесу біологічної очистки газоподібних викидів, що розчиняються у воді. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(6 (86), 56–62. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.98675

Номер

Том 2 № 6 (86) (2017): Технології органічних та неорганічних речовин. Екологія

Розділ

Екологія

Ліцензія

Авторське право (c) 2017 Anna Bakharevа, Oleksіi Shestopalov, Olesya Filenko, Tetiana Novozhylova, 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.