Jak najefektywniej oczyszczać ścieki przemysłowe z nadtlenku wodoru?

• Autorzy: Grubecki I.

Warianty tytułu

EN

How to purify the industrial wastewater from hydrogen peroxide effectively?

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przeprowadzono analizę matematyczną by ocenić, czy zastosowanie optymalnego sterowania temperaturą w procesie rozkładu nadtlenku wodoru przez natywną katalazę Terminox Ultra jest uzasadnione. Oceny dokonano w oparciu o wskaźnik będący ilorazem czasów trwania procesu prowadzonego przy optymalnym profilu temperatury oraz w warunkach izotermicznych. Wykazano, że zastosowanie optymalnego sterowania temperaturą jest uzasadnione, gdy proces przebiega do osiągnięcia wysokich stopni przemiany oraz niskich aktywności enzymu. Dodatkowo wprowadzenie ograniczeń temperaturowych obniża wartość ocienianego wskaźnika. Przedstawiona analiza może być pomocna przy ekonomicznej ocenie procesów sterowanych optymalnie.

EN

A mathematical analysis is proposed to assess if the application of optimal temperature control (OTC) in the hydrogen peroxide decomposition process by Terminox Ultra catalase is justified. The estimation was performed on basis of the indicator expressed by a quotient of process duration under time-optimal temperature control and that for isothermal conditions (IC). It was found that the application of OTC is justified when the process under consideration is running up to attain a high conversion and low final enzyme activity. Additionally, the application of temperature constraints causes a decrease of the assessed indicator value. The framework proposed here can be helpful for the evaluation of economic aspects of optimally controlled processes.

Słowa kluczowe

PL

enzymatyczny reaktor okresowy; biotransformacja; optymalne sterowanie temperaturą; rachunek wariacyjny

EN

enzyme batch bioreactor; biotransformations; optimal temperature control; variational calculus

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Inżynieria i Aparatura Chemiczna
• Rocznik: 2017
• Tom: Nr 3
• Strony: 72--73
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Grubecki I.

• Zakład Inżynierii Chemicznej i Bioprocesowej, Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej, Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy, Bydgoszcz

Bibliografia

• 1. Bellman R., (1957). Dyiuvnic Programming. Princeton Uni. Press, New Jersey
• 2. Eberhardt A.M., Pedroni V., Volpe M., Ferreira M.L., (2004). Immobilization of catalase from Aspergillus niger on inorganic and biopolymeric supports for H2O2 decomposition. Appl. Catal. B-Environ., 47(3), 153-163. DOI: 10.101~6/j.apcatb.2003.08.007
• 3. Fruhwiith G.O., Paar A., Gudelj M., Cavaco-Paulo A., Robra K.H., Gubitz G.M., (2002). An immobilized catalase peroxidase from the alkalothermophilic Bacillus SF for the treatment of textile-bleaching effluents. Microb. Appl. Biotechnol., 60(0), 313-319. DOI: 10.1007/s00253-002-l 127-0
• 4. Grubecki I., (2010). Optimal temperature control in a batch bioreactor with parallel deactivation of enzyme. J Process Control, 20(5), 573-584. DOI: 10.1016/j .jprocont.2010.02.009
• 5. Grubecki I., (2016). How to run biotransformations - At the optimal temperature control or isothermally? Mathematical assessment. J. Proc. Control, 44(0), 79-91. DOI: I0.1016/j.jprocont.20l6.05.005
• 6. Horst F., Rueda E.H., Ferreira M.L., (2006). Activity of magnetite-immo-bilized catalase in hydrogen peroxide decomposition. Enzyme Microb. Technol., 38(7), 1005-1012. DOI: 10.1016/j.enzmictec.2005.08.03

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).