Bioreaktory membranowe z warstwą biofilmu

• Autorzy: Janczewski Ł. , Trusek-Hołownia A.

Warianty tytułu

EN

Membrane bioreactors with a biofilm layer

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono rozwiązania techniczne bioreaktorów membranowych z warstwą biofilmu oraz omówiono ich zastosowania. Szczególną uwagę zwrócono na reaktory, w których mikroorganizmy są immobilizowane na powierzchni membrany, a membrana pełni równocześnie funkcję transportową dla substratów w formie ciekłej i gazowej. Interesującym przypadkiem jest natlenianie membranowe. Opisano efektywną realizację równoczesnych procesów aerobowych oraz anaerobowych w jednym reaktorze. Przedstawiono przegląd stosowanych membran z uwzględnieniem cech konstrukcyjnych i materiałowych.

EN

Technical solutions of membrane biofilm reactors were presented with description of application, key parameters for process realization and control. Bioreactors in which microorganisms are immobilized on the membrane surface and simultaneously membrane is used to transport liquid or gaseous substrates into the biofilm were particularly considered. An interesting case represents the membrane oxygenation. It is possible to achieve simultaneous realization of integrated aerobic and anaerobic processes in a single reactor. The overviewof applied membranes regarding their construction and material aspects is presented.

Słowa kluczowe

PL

bioreaktor membranowy; biofilm; napowietrzanie membranowe

EN

membrane bioreactor; biofilm; membrane aeration; biofilm control

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Inżynieria i Aparatura Chemiczna
• Rocznik: 2015
• Tom: Nr 4
• Strony: 159--161
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., rys.

Twórcy

autor

Janczewski Ł.

• Wydział Chemiczny, Politechnika Wrocławska, Wrocław

autor

Trusek-Hołownia A.

• Wydział Chemiczny, Politechnika Wrocławska, Wrocław

Bibliografia

• 1. Ahmadimotlagh A., Lapara T., I Semmens M., 2008. Ammonium Removal in Advective-Flow Membrane-Aerated Biofilm Reactors (AF-MABRs). J. Membr. Sci., 319, nr 1-2, 76–81. DOI: 10.1016/j.memsci.2008.03.020
• 2. Bednarski W., Fiedurek J., 2007. Podstawy Biotechnologii Przemysłowej. WNT Warszawa.
• 3. Casey E., B Glennon, Hamer G., 1999. Review of Membrane Aerated Biofilm Reactors. Res. Conserv. Recycling, 27 nr 1-2, 203-215. DOI: 10.1016/ S0921-3449(99)00007-5
• 4. González-Brambila M., Monroy O., López-Isunza F., 2006. Experimental and Theoretical Study of membrane-aerated biofilm reactor behavior under different modes of oxygen supply for the treatment of synthetic wastewater. Chem. Eng. Sci., 61, nr 16, 5268-5281. DOI: 10.1016/j.ces.2006.03.049
• 5. Hage J. C., Van Houten R. T., Tramper J., Hartmans S., 2004. Membraneaerated biofilm reactor for the removal of 1,2-dichloroethane by Pseudomonas Sp. Strain DCA1. Appl. Microbiol. Biotechnol., 64, nr 5, 718-25. DOI: 10.1007/s00253-004-1586-6
• 6. Heffernan B., Cormac D. M, Syron E., Casey E., 2009. Treatment of fluoroacetate by a Pseudomonas fluorescens biofilm grown in membrane aerated biofilm reactor. Env. Sci. Technol., 43, 6776–85. DOI: 10.1021/es9001554
• 7. Hibiya K., Terada A., Tsuneda S., Hirata A., 2003. Simultaneous nitrification and denitrification by controlling vertical and horizontal microenvironment in a membrane-aerated biofilm reactor. J. Biotechnol., 10, nr 1, 23- 32. DOI: 10.1016/S0168-1656(02)00227-4
• 8. Hu S., Yang F., Sun C., Zhang J., Wang T., 2008. Simultaneous removal of cod and nitrogen using a novel carbon-membrane aerated biofilm reactor. J. Env. Sci., 20, nr 2, 142–48. DOI: 10.1016/S1001-0742(08)60022-4
• 9. Kjelleberg S., Givskov M. (Eds), 2007. The biofilm mode of life: Mechanisms and adaptations. Horizon Bioscience, Norfolk, UK, 5-23
• 10. Li P., Zhao D., Zhang Y., Sun L., Zhang H., Liang M., Lian B. 2014., Oilfield wastewater treatment by hybrid Membrane-Aerated Biofilm Reactor (MABR) system. Chemical Engineering Journal, DOI: 10.1016/j.cej. 2014.11.131
• 11. Li T., Bai R., Ohandja D., Liu J., 2009. Biodegradation of Acetonitrile by adapted biofilm in a Membrane-Aerated Biofilm Reactor. Biodegradation. nr 20, 569–80. DOI: 10.1007/s10532-008-9246-7
• 12. Li T., Liu J., Bai B. i in. 2008. Membrane-Aerated Biofilm Reactor for the treatment of Acetonitrile wastewater. Env. Sci. Technol., 42, 2099–2104. DOI: 10.1021/es702150f.
• 13. Liu H., Yang F., Shi S., Liu X., 2010. Effect of Substrate COD/N Ratio on Performance and Microbial Community Structure of a Membrane Aerated Biofilm Reactor. J. Env. Sci., 22 nr 4, 540-46. DOI: 10.1016/S1001- 0742(09)60143-1.
• 14. Martin K. J., Nerenberg R., 2012. The Membrane Biofilm Reactor (MBfR) for water and wastewater treatment: principles, applications, and recent developments. Biores. Technol., 122, 83-94. DOI: 10.1016/j.biortech. 2012.02.110.
• 15. D. Pant, G. Van Bogaert, L. Diels, K. Vanbroekhoven, 2010, A review of the substrates used in microbial fuel cells (MFCs) for sustainable energy production, Biores. Technol., 101, 1533–1543. DOI: 10.1016/j.biortech. 2009.10.017
• 16. Pellicer-Nàcher C., Domingo-Félez C., Lackner S., Smets B. F., 2013. Microbial activity catalyzes oxygen transfer in Membrane-Aerated Nitritating Biofilm Reactors. J. Membr. Sci., 446, 465-471. DOI: 10.1016/ j.memsci.2013.06.063
• 17. Satoh H., i in. 2004. Macroscale and microscale analyses of nitrification and denitrification in biofilms attached on Membrane Aerated Biofilm Reactors. Water Res., 38 nr 6, 1633-1641. DOI: 10.1016/j.watres. 2003.12.020
• 18. Semmens M., Dahm K., Shanahan J., Christianson A. 2003. COD and nitrogen removal by biofilms growing on gas permeable membranes. Water Res., 37, nr 18, 4343–50. DOI:10.1016/S0043-1354(03)00416-0
• 19. Shanahan J. W., Semmens M. J., 2006. Influence of a nitrifying biofilm on local oxygen fluxes across a micro-porous flat sheet membrane. J.Membr. Sci., 277, 65-74. DOI: 10.1016/j.memsci.2005.10.010
• 20. Sikora A., Sikora R., 2005. Mikrobiologiczne ogniwa paliwowe. Biotechnologia, 2 nr 2, 68-77
• 21. Syron E., Casey E., 2012. Performance of a pilot scale Membrane Aerated Biofilm Reactor for the treatment of landfill leachate. Procedia Eng., 44, 2082-2084. DOI: 10.1016/j.proeng.2012.09.052
• 22. Wang J., Liu G., Lu H., Jin R., Zhou J., Lei T., 2012. Biodegradation of Acid Orange 7 and its auto-oxidative decolorization product in MembraneAerated Biofilm Reactor. Int. Biodeter. Biodegrad., 67, 73-77. DOI: 10.1016/j.ibiod.2011.12.003.
• 23. Wei X., Li B, Zhao S., Qiang C., Zhang H., Wang S., 2012. COD and Nitrogen removal in Facilitated Transfer Membrane-Aerated Biofilm Reactor (FT-MABR). J. Membr. Sci., 389, 257–64. DOI: 10.1016/j.memsci. 2011.10.038.
• 24. Yu C.-P., Liang Z., Das A., Hu Z., 2011. Nitrogen removal from wastewater using membrane aerated microbial fuel cell techniques. Water Res., 45, nr 3, 1157-1164. DOI: 10.1016/j.watres.2010.11.002.