Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

System badawczy do modelowania biotechnologicznych metod usuwania składników biogennych z przemysłowych cieczy poużytkowych

Dziosa Karolina

Przemysł Chemiczny

|

2024

|

T. 103, nr 4

519--524

PL

Przedstawiono koncepcję oraz budowę fotobioreaktora rurowego do hodowli glonów. Zbudowany system składa się z czterech reaktorów rurowych, układu mieszania barbotażowego, modułu doświetlającego oraz modułu pomiarowo-sterującego. W ramach przeprowadzonych prac przygotowano testową hodowlę glonów Chlorella sp. w zbudowanym reaktorze. W czasie trwania eksperymentu z produkcyjnych ścieków mleczarskich, które stanowiły podłoże hodowlane, glony przyswoiły 36,6% N ogólnego oraz 98% P ogólnego. Przyrost komórek glonów monitorowany na podstawie pomiarów gęstości optycznej na koniec hodowli wynosił 1,046. Zaproponowane rozwiązanie pozwoli na zwiększenie skali produkcji biomasy glonów oraz zagospodarowanie większej ilości ścieków mleczarskich.

EN

A four-section tubular photobioreactor for the removal of biogenic compds. from dairy industry wastewater using Chlorella sp. algae culture was developed and constructed. The efficiency of algae multiplication was monitored based on the content of biogenic elements (N and P) and optical d. measurements. During the experiment, the algae absorbed 36.6% of total N and 98% of total P from dairy wastewater. The proposed soln. allowed to increase the scale of algae biomass prodn. and managing a larger amt. of dairy wastewater.

2

A hierarchical observer for a non-linear uncertain CSTR model of biochemical processes

Czyżniewski Mateusz, Łangowski Rafał

International Journal of Applied Mathematics and Computer Science

|

2024

|

Vol. 34, no. 1

45--64

EN

The problem of estimation of unmeasured state variables and unknown reaction kinetic functions for selected biochemical processes modelled as a continuous stirred tank reactor is addressed in this paper. In particular, a new hierarchical (sequential) state observer is derived to generate stable and robust estimates of the state variables and kinetic functions. The developed hierarchical observer uses an adjusted asymptotic observer and an adopted super-twisting sliding mode observer. The stability of the proposed hierarchical observer is investigated under uncertainty in the system dynamics. The stability analysis of the estimation error dynamics is carried out based on the methodology associated with linear parameter-varying systems and sliding mode regimes. The developed hierarchical observer is implemented in the Matlab/Simulink environment and its performance is validated via simulation. The obtained satisfactory estimation results demonstrate high effectiveness of the devised hierarchical observer.

3

Modelowanie matematyczne i badania symulacyjne bioreaktora z wymuszonym napowietrzaniem

Przysiężnik Michał, Bartecki Krzysztof

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2023

|

R. 27, nr 2

77--88

PL

Proces kompostowania jest powszechnie stosowany w gospodarce odpadami jako metoda przekształcania lub stabilizacji odpadów organicznych. Ze względu na złożony, nieliniowy charakter zachodzących w nim zjawisk biologicznych oraz fizykochemicznych, jest on stosunkowo trudny z punktu widzenia predykcji oraz sterowania. Sterowanie procesem ma tu na celu uzyskiwanie w określonym horyzoncie czasowym produktu finalnego, czyli zwykle kompostu spełniającego określone wymagania jakościowe. W artykule zaprezentowano prosty model matematyczny procesu kompostowania z wymuszonym napowietrzaniem, potencjalnie umożliwiającym realizację wspomnianego celu sterowania. Opracowano model drugiego rzędu, z dwiema wielkościami wejściowymi reprezentującymi zewnętrzne oddziaływania na proces. Na podstawie modelu matematycznego przekształconego do postaci równań stanu, zbudowano w środowisku MATLAB/Simulink model komputerowy bioreaktora, który następnie wykorzystano do przeprowadzenia badań symulacyjnych. Pokazano, że możliwe jest oddziaływanie na proces za pomocą wymuszonego napowietrzania, bezpośrednio wpływającego na zmianę temperatury w bioreaktorze, a w konsekwencji również na czas otrzymania końcowego produktu reakcji. Wyniki analizy właściwości dynamicznych procesu, przeprowadzonej z wykorzystaniem modelu zlinearyzowanego wzdłuż wybranej, nominalnej trajektorii stanu, wskazują na zmienny charakter jego stabilności - począwszy od niestabilności w początkowych fazach reakcji, przez stabilizację w fazie pośredniej, aż do stabilności asymptotycznej, zakończonej osiągnięciem stanu równowagi.

EN

The composting process is commonly used in waste management as a method of converting or stabilizing organic waste. Due to the complex, non-linear nature of biological and physicochemical phenomena involved, this process is relatively difficult to predict and control. The control is usually aimed at obtaining the final product, that is, the compost that meets legal standards. The article presents a simple mathematical model of the composting process with forced aeration, which will potentially facilitate the control task. A second order model was developed, with two inputs signals. Based on the mathematical model in the form of the state equations, the computer model of the bioreactor was built in the MATLAB/Simulink environment, which was then used to conduct different simulation tests. It was shown that it is possible to control the process using forced aeration, directly influencing the temperature changes in the bioreactor, and consequently also the time of obtaining the final product of the reaction. The analysis of the dynamic properties of the process performed using its model linearized about some nominal state trajectory shows the changes in its internal stability - starting from the unstable character in the initial phases of the reaction, through stabilization in its intermediate phase, up to the asymptotic stability, ending in the stable equilibrium state.

4

Zastosowanie wolnoobrotowego systemu mieszania w sekwencyjnych bioreaktorach porcjowych z osadem czynnym

Zaburko Jacek, Szulżyk-Cieplak Joanna, Widomski Marcin K., Łagód Grzegorz

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2022

|

Nr 6

36--39

PL

Zaostrzające się wymogi, dotyczące jakości ścieków odprowadzanych do odbiornika, doprowadziły do opracowania wielu urządzeń wykorzystywanych podczas biologicznego oczyszczania. Obecne badania prowadzone w sektorze wodno-ściekowym skupiają się często na poszukiwaniu efektywnych energetycznie rozwiązań technicznych i technologicznych, wywierających jak najmniej negatywny wpływ na środowisko „przy jednoczesnym obniżeniu kosztów eksploatacyjnych. W systemach oczyszczania powszechnie wykorzystuje się właściwości struktur mikroorganizmów w postaci kłaczków osadu czynnego, które usuwają organiczne i biogenne związki zawarte w ściekach. Ważnym elementem powyższego rozwiązania jest zastosowanie układu mieszania i napowietrzania bioreaktorów w odpowiedniej konfiguracji. W oczyszczalni ścieków, z częścią biologiczną, działającej w technologii SBR, stosuje się wiele rodzajów urządzeń do mieszania. W niniejszym artykule przedstawiono zastosowanie innowacyjnego wolnoobrotowego systemu mieszania w sekwencyjnych bioreaktorach porcjowych, w których czynnikiem procesowym jest osad czynny.

EN

Increasing demands on the quality of wastewater discharged to the receiving water have led to the development of many biological treatment devices. Current research in the water and wastewater sector often focuses on finding energy-efficient solutions that have the least negative impact on the environment while reducing operating costs. In wastewater treatment systems, it is common to utilize the properties of microbial structures in the form of activated sludge flocs that remove organic compounds and biogenic contained in wastewater. An important part of the solution is the mixing and aeration system configuration used. In the treatment plant operating in the SBR technology, there are many types of mixing devices that are used in the process of wastewater treatment. This paper presents the application of an innovative slow-speed mixing system in sequential batch bioreactors in which activated sludge is a process factor.

5

Two-stage bacteriophage production process supported by the electromagnetic field

Rakoczy Rafał, Konopacki Maciej, Kordas Marian, Grygorcewicz Bartłomiej

Chemical and Process Engineering

|

2022

|

Vol. 43, nr 4

491-–506

EN

The practical applications of bacteriophages are associated with the problems related to the intensification, optimization of process production of this biomaterial and the search for new methods of production. The production of bacteriophages requires a fine balance between the dynamic growth of the bacteriophage and the host. The electromagnetic field (EMF) is a promising biotechnological method for the process production of bacteriophages. This study evaluates the use of various types of EMF to enhance the process. It was found that the process production of bacteriophages is divided into two stages. In the first stage, the influence of various types of EMF on the proliferation process of bacteria (host) was analyzed. Secondly, the process production of bacteriophage was implemented for the optimal infection conditions under the action of the various types of EMF. Moreover, the study demonstrated that the most effective bacteriophage production was the process with the application of the rotating magnetic field (RMF), pulsed magnetic field (PMF) and the static magnetic field (SMF) with negative polarity.

6

Implementation to industry and municipal sector the compact trickle bed bioreactors technology to odor and vocs removal

Parzentna-Gabor Anita, Barbusiński Krzysztof, Kasperczyk Damian

Architecture Civil Engineering Environment

|

2021

|

Vol. 14, no. 3

89--101

EN

Biotrickling filters are one of the most effective methods of air bio-purification, this bioremediation process if of high efficiency in pollution reduction. It is an eco-friendly process and economically viable. The technology of biotrickling filters includes Compact Trickle Bed Bioreactors (CTBB), which are currently used in an increasingly wide range. The aim of this work will be an objective assessment of the implementation potential of the CTBB technology to various industries, including the municipal sector. The paper briefly discusses the characteristics and operating parameters of biotrickling filters, a review of their applications as an effective method of VOC and odor removal including sources of their emissions, as well as the characteristics of CTBB and implementation possibilities to various industries. It was concluded that CTBB are promising solution for the future, as it combines the high degradation efficiency of a wide range of pollutants with cost-effectiveness and ecology. According to the analyzed data and results, this technology can be successfully used to remove VOCs and odors from various industrie.

7

Concept of biohydrogen production by agricultural enterprises

Kukharets Savelii, Hutsol Taras, Głowacki Szymon, Sukmaniuk Olena, Rozkosz Anna, Tkach Oleg

Agricultural Engineering

|

2021

|

Vol. 25, No. 1

63--72

EN

Biohydrogen production in agricultural enterprises is an urgent matter. It is appropriate to utilize two methods of biohydrogen production: a thermochemical method – from crop-based biomass and anaerobic digestion (fermentation) method – from animal-based biomass.. It is appropriate to use gasifiers for the thermochemical method and bioreactors for fermentation method. The theoretical potential of biohydrogen was established with due regard to the amount of biomass which is necessary for utilization in livestock agriculture, for fields fertilization as well as with the consideration of the coefficients of concordance with hydrogen equivalent and loss factor under biohydrogen production. The theoretical potential of biohydrogen from crop-based biomass in Ukraine amounts to 77 billion m3 , during the period of three years (on average 25.6 billion m3 per year).

PL

Kwestię produkcji biowodoru w przedsiębiorstwach rolniczych należy traktować jako pilną. Powinno się stosować dwie metody produkcji biowodoru: metodę termiczno-chemiczną z biomasy rolniczej i metodę fermentacji beztlenowej z biomasy pochodzenia zwierzęcego. W przypadku metody termiczno-chemicznej odpowiednie jest zastosowanie generatora gazu, a w przypadku metody fermentacji – bioreaktora. Teoretyczny potencjał biowodoru został określony biorąc pod uwagę ilość biomasy potrzebnej do hodowli zwierząt, do nawożenia pól, a także przy uwzględnieniu współczynników zgodności z odpowiednikiem wodoru i współczynnika strat w produkcji biowodoru. Teoretyczny potencjał biowodoru z biomasy pochodzenia roślinnego na terenie Ukrainy wynosi 77 miliardów m3 w ciągu trzech lat (średnio 25,6 miliarda m3 na rok).

8

Bacterial Leaching of Polymetallic Ores from Zlatý Chlum Locality

Kovarikova Hana, Janakova Iva, Cablik Vladimir, Vrlikova Vera

Inżynieria Mineralna

|

2019

|

R. 21, nr 1

145--148

EN

As for geology, Zlatý Chlum is a highly varied locality with frequent metaquarzit, amphibolite, quartz as well as deposits of sulphide ores. This work deals with the use of Acidithiobacillus ferrooxidans to bioleach polymetallic ores (Cu, al, Zn, and Fe) from this locality. Leaching lasted for 5 weeks in a bioreactor that ensured optimal conditions for bioleaching. The results imply that the experiments were successful, leaching 54% of Fe, 28% of Cu and 47% of Al.

PL

Geologicznie Zlatý Chlum jest bardzo zróżnicowanym złożem z częstymi meta-kwarcytami, amfibolitami, kwarcem oraz poli-metalicznymi rudami siarczkowymi. Artykuł dotyczy zastosowania bakterii Acidithiobacillus ferrooxidans do ługowania bakteryjnego rud polimetalicznych (Cu, Al, Zn i Fe) z tej miejscowości. Ługowanie trwało 5 tygodni w bioreaktorze, który zapewniał optymalne warunki do bioługowania. Wyniki pokazują, że eksperymenty zakończyły się powodzeniem, uzyskano stopień wyługowania 54% Fe, 28% Cu i 47% Al.

9

New approaches in biological wastewater treatment aimed at removal of organic matter and nutrients

Sabliy Larisa, Kuzminskiy Yevgeniy, Zhukova Veronika, Kozar Marina, Sobczuk Henryk

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2019

|

Vol. 26, nr 2

331--343

EN

The article presents the developed anaerobic-aerobic wastewater treatment technologies. These technologies aimed at removing the organic matter, nitrogen and phosphorus by means of microorganisms immobilized on fibrous carrier surfaces. The results of the laboratory research show the high efficiency of milk wastewater treatment. The following degrees of reduction were achieved for the pollutant indicators: COD -86.7-93 %, total nitrogen - 96.9-97.9 %. Compared to the traditional treatment technologies applied in Ukraine, these values are high. The concentration of organic matters and biomass of not attached bacteria decreased in bioreactor chambers. When the purification process ends, a small amount of excess biomass remains; therefore, its self-oxidation and self-regulation occurs as a result of consumption by the organisms occupying higher levels of trophic chains. The use of anaerobic-aerobic bioreactors system for the treatment of wastewater enables achieving high outflow quality and prevents the suspended substances from slipping. Immobilization of microorganisms on the first stage of the technology prevents the formation of big amount of excessive sludge and removes biomass from the bioreactor, which allows the technology even for the heavily polluted wastewater. In reactors containing immobilized microorganisms, the organic matter compounds used in subsequent reactors for phosphate accumulation are split. The presented biotechnology saves electric energy, provides sufficient quality of treatment, and ensure the compliance of treated wastewater with the effluent standards.

10

Steady state characteristics of a three-phase fluidizedbed bioreactor with partial biomass recirculation

Skoneczny Szymon, Tabiś Bolesław

Chemical and Process Engineering

|

2019

|

Vol. 40, nr 1

77-–86

EN

The paper presents modeling and simulation results of the operation of a three-phase fluidized bedbioreactorwith partial recirculation of biomass. The proposed quantitative description of the bioreactortakes into account biomass growth on inert carriers, microorganisms decay and interphase biomasstransfer. Stationary characteristicsof the bioreactorand local stability of steady-states were determined.The influence of microbiological growth kinetics on the multiplicity of steady-states was discussed.The relationship between biofilm growth and boundaries of fluidized bed existence was shown

11

Mathematical modeling of ethanol production by Saccharomyces cerevisiae in batch culture with non-structured model

Konopacka Anna, Konopacki Maciej, Kordas Marian, Rakoczy Rafał

Chemical and Process Engineering

|

2019

|

Vol. 40, nr 3

281–-291

EN

In this study, batch fermentation of glucose to ethanol by Saccharomyces cerevisiae (ATCC 7754) was carried out using 2.5 dm3 BioFlo®115 bioreactor. The main objective of this study was to investigate the kinetics of ethanol fermentation by means of the non-structured model. The fermentation process was carried out for 72 h. Samples were collected every 4 h and then yeast growth concentration of ethanol and glucose were measured. The mathematical model was composed of three equations, which represented the changes of biomass, substrate and ethanol concentrations. The mathematical model of bioprocess was solved by means of Matlab/SimulinkTM environment. The obtained results from the proposed model showed good agreement with the experimental data, thus it was concluded that this model can be used for the mathematical modeling of ethanol production.

12

Laboratoryjny bioreaktor z systemem kontroli pH do badań nad wytwarzaniem wodoru w procesie ciemnej fermentacji

Szulczyński Bartosz, Kucharska Karolina, Kamiński Marian

Aparatura Badawcza i Dydaktyczna

|

2019

|

T. 24, nr 1

38--46

PL

W pracy przedstawiono konstrukcję niskokosztowego bioreaktora badawczego wyposażonego w system kontroli i regulacji pH. Zaprezentowano jego wykorzystanie do badania produkcji wodoru w procesie fermentacji ciemnej z zastosowaniem Enterobacter aerogenes ATCC 13048. W pracy porównano wyniki uzyskane przy prowadzeniu procesu bez i z regulacją pH dla różnych materiałów wsadowych: glukozy, hydrolizatów topoli energetycznej, serwatki kwaśnej i glicerolu. Wykazano, że wykorzystanie zaproponowanej konstrukcji bioreaktora do badania procesu fermentacji ciemnej jest w pełni zasadne i celowe. Zaobserwowano również, że zastosowanie regulacji pH powoduje wydłużenie fazy wzrostu wykładniczego o około 12 godzin, co pozwala na zwiększenie ilości wytworzonego wodoru.

EN

The work presents the construction of a low-cost research bioreactor equipped with a pH control system. Its use was presented for the study of hydrogen production in the dark fermentation process using Enterobacter aerogenes ATCC 13048. Presented paper compares the results obtained during the process without and with pH regulation for different fees materials: glucose, energetic poplar hydrolysates, acid whey and glycerol. It has been shown that the use of the proposed bioreactor design to study the dark fermentation process is fully justified and purposeful. It has also been observed that the use of pH regulation resulted in a longer log phase of about 12 hours, which increased the amount of hydrogen produced.

13

Bioprocess feedback control - a case study of the fed-batch biomass cultivation bioprocess

Ryniecki A., Wawrzyniak J., Gulewicz P., Horla D., Nowak D.

Przemysł Spożywczy

|

2018

|

T. 72, nr 8

34--39

EN

It is particularly difficult to control a biotechnological process because of significant sensitivity of living organisms cultured in bioreactors to process parameters and environmental conditions. Varying conditions of the process are also significant (a change in the chemical composition of the substrate or a change in the mass exchange conditions resulting from the modification of rheological parameters). The industrial biomass cultivation processes require the optimal biomass growth rate. In order to ensure it, it is necessary to analyze input variables, find the most representative output variables, and design an adequate automated control strategy, which should be tailored to a given bioprocess. The article analyzes selected automated control systems in fed-batch biomass cultivation bioprocesses presented in reference publications concerning bioprocess control. Open-loop and closed-loop control systems were taken into consideration. The research showed that open-loop control systems could not respond to process disturbances such as unexpected variations in input variables. Therefore, the authors analyzed closed-loop control systems in more detail, especially the feedback control systems with proportional-integral (PI) control action, which were used to stabilize the specific growth rate at a desired level. The authors presented equations which enable the online estimation of the specific growth rate on the basis of cellular metabolic heat. It has been noticed that the quality of automated control of bioprocesses can be further improved through improvement of control systems with a feedback.

PL

Kontrola przebiegu procesu biotechnologicznego jest szczególnie trudna ze względu na dużą wrażliwość hodowanych w bioreaktorach żywych organizmów – zarówno na parametry procesowe, jak i warunki środowiskowe. Nie bez znaczenia są również dynamicznie zmieniające się warunki prowadzenia procesu (zmiana składu chemicznego podłoża czy zmiana warunków wymiany masy jako efekt zmieniających się parametrów reologicznych). Procesy przemysłowej hodowli biomasy narzucają konieczność zapewnienia optymalnej szybkości wzrostu biomasy. Aby to zrealizować, niezbędne są: analiza wielkości wejściowych bioprocesu, znalezienie najbardziej reprezentatywnych wielkości wyjściowych oraz opracowanie odpowiedniej strategii sterowania automatycznego, która powinna być indywidualnie dobranado danego bioprocesu. W artykule poddano analizie wybrane systemy sterowania automatycznego procesem hodowli biomasy prowadzonej metodą okresową z zasilaniem – przedstawione w ostatnich latach w literaturze przedmiotu. Uwzględniono układy sterowania zarówno otwarte, jak i zamknięte. Stwierdzono, że sterowanie w układzie otwartym nie radzi sobie z zakłóceniami działającymi na bioprocess, takimi jak niespodziewane zmiany wartości wielkości wejściowych procesu. Dlatego autorzy z większą uwagą analizowali zamknięte układy sterowania, w szczególności te ze sprzężeniem zwrotnym wykorzystujące człon proporcjonalno-całkujący (PI), który posłużył do stabilizowania szybkości wzrostu biomasy na założonym poziomie. W pracy przedstawiono równania umożliwiające obliczanie on-line właściwej szybkości wzrostu biomasy na podstawie ciepła metabolizmu komórkowego. Zauważono, że możliwa jest dalsza poprawa jakości automatycznego sterowania bioprocesami poprzez doskonalenie systemów sterowania ze sprzężeniem zwrotnym.

14

Wdrożenie systemu sterowania napowietrzaniem od azotu amonowego z modułem optymalizującym ilość dostarczanego powietrza w oczyszczalni ścieków PGKiM w Sandomierzu Sp. z o.o. w 2017/2018 r.

Dąda H., Pucuła K.

Forum Eksploatatora

|

2018

|

Nr 4 (97)

32-36

PL

W artykule przedstawiono wdrożenie systemu sterowania napowietrzaniem od azotu amonowego z modułem optymalizującym ilość dostarczonego powietrza w oczyszczalni ścieków Przedsiębiorstwa Gospodarki Komunalnej i Mieszkaniowej w Sandomierzu Sp. z o.o. w 2017/2018 roku. Z uwagi, iż zadaniem oczyszczalni ścieków jest rozłożenie substancji biogennych w stopniu spełniającym pozwolenie wodnoprawne, nasunęła się koncepcja sterowania napowietrzaniem, które wylicza w sposób ciągły wartość referencyjną tlenu, dążąc do jej minimalizacji. Wartość ta została uzależniona od stężenia azotu amonowego mierzonego na końcu komory napowietrzania.

15

The implementation of a mathematical model of variously structured bioreactors cascades

Szyman J., Tabiś B.

Technical Transactions

|

2017

|

Vol. 3(114)

63--71

EN

This paper the results of the stationary characteristics of CSTR bioreactor cascades with a modifiable structure, obtained by the way of numerical experiments. As a technological example, the biodegradation of phenol was chosen.

PL

W artykule przedstawiono charakterystykę stacjonarną kaskady bioreaktorów z idealnym wymieszaniem o modyfikowalnej strukturze, uzyskaną w wyniku eksperymentów numerycznych. Jako modelowy przypadek przyjęto biodegradację fenolu.

16

Modernizacja małej oczyszczalni ścieków z maksymalnym efektem ekologicznym

Baraniec A.

Kierunek Wod-Kan

|

2017

|

Nr 2

62--64

PL

Każda modernizacja technologii oczyszczalni ścieków komunalnych wiąże się z wyborem optymalnych rozwiązań dla części mechanicznej, biologicznej, a także ścieżki osadowej. Ma to kluczowe znaczenie dla uzyskania zamierzonego efektu ekologicznego, ale także przyszłych kosztów eksploatacji. Jakie decyzje w tym zakresie podjęliśmy w Tarnowskich Górach?

17

Badanie szybkości absorpcji tlenu w bioreaktorze z mieszaniem typu wave

Sobieszuk P., Pilarek M., Wierzchowski K., Dąbkowska K.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2017

|

Nr 4

142--143

PL

Przedstawiono wyniki pomiarów szybkości absorpcji tlenu z mieszaniny gazowej N2O2 w H2O w bioreaktorze z mieszaniem typu wave. Celem pracy była identyfikacja czynników wpływających na szybkość transportu tlenu do fazy ciekłej. Uzyskane wyniki doświadczalne wskazują, że szybkość absorpcji O2 w wodzie wzrasta wraz ze wzrostem wartości badanych parametrów operacyjnych: kąta i częstotliwości wychyleń platformy, przepływu fazy gazowej, objętości cieczy i prężności tlenu w gazie. Kontrola powyższych parametrów umożliwia uzyskanie odpowiednich warunków do hodowli wrażliwego materiału biologicznego.

EN

The results of measurements of O2 absorption rate from the N2O2 gas mixture in H2O in a bioreactor with wave-induced mixing are presented. The aim of this work was to identify the factors influencing on the rate of O2 transport to the liquid phase. The results show that the rate of O2 absorption in H2 increases with the increase of operating parameters values: angle and frequency of oscillations of the platform, gas flow rate, liquid volume, and O2 partial pressure. Controlling of the above parameters makes it possible to obtain suitable conditions for fragile biomass culture.

18

The influence of leachate recirculation on biogas production in a landfill bioreactor

Białowiec A., Siudak M., Jakubowski B., Wiśniewski D.

Environment Protection Engineering

|

2017

|

Vol. 43, nr 1

113--120

EN

The technology of municipal solid waste treatment in a landfill bioreactor is based on a system of controlled, enhanced fermentation of organic waste, which occurs in a heap having status of bioreactor. The enhancement of biogas production is done by leachate recirculation. In a landfill bioreactor, located in Kosiny Bartosowe, Poland, with capacity of 70 000 Mg of municipal solid waste, the research aiming on the determination of the influence of leachate recirculation on biogas generation was done. Experiments were done in two periods: just one month after bioreactor sealing with hydraulic loading rate (HLR) of 2 mm/d, and one year after bioreactor sealing with HLR of 3 mm/d. Doubling of biogas production from about 100 to 200 m3/h and the increase of methane content from 60 to 65% has been determined when 2 mm/d of HLR of leachate recirculation was applied. The implementation of HLR on the level 3 mm/d increased biogas production from 148 to 270 m3/d, and methane content from 62 to 64%. Leachate recirculation improved thermal conditions in bioreactor to typical meso-philic values.

19

Microbial hydrogen sulfide elimination in a continuous biotrickling reactor by immobilized Thiobacillus thioparus

Tóth G., Lövitusz E., Nemestóthy N., Bélafi-Bakó K.

Environment Protection Engineering

|

2017

|

Vol. 43, nr 1

19--30

EN

Elimination of hydrogen sulfide from gaseous streams by biological treatments is a promising alternative procedure, among them biotrickling reactor seems a reliable and efficient system. To maximize the performance, strains should have high hydrogen sulfide elimination efficiency; excellent carriers should be selected where the microbes can be immobilized. Various carriers were used as the support medium for the immobilization of Thiobacillus thioparus and a continuous biotrickling reactor was constructed and operated for H2S elimination. It was found that such systems with Mavicell and Kaldnes supports are able to remove H2S from gas mixtures with high efficiency (95–100%), and the elimination capacity was calculated as a high as 30–40 g S/(m3·h).

20

Application of advanced oxidation process (H2O2/UV) for removal of organic materials from pharmaceutical industry effluent

Azizi E., Fazlzadeh M., Ghayebzadeh M., Hemati L., Beikmohammadi M., Ghaffari H. R., Zakeri H. R., Sharafi K.

Environment Protection Engineering

|

2017

|

Vol. 43, nr 1

183--191

EN

Pharmaceutical wastewater is one of the major complex and toxic industrial effluents containing little or no biodegradable organic matters. In this study, H2O2/UV based advanced oxidation process (AOP) was used to remove organic materials from pharmaceutical industry effluent. For the chemical oxygen demand (COD) removal radiation of medium pressure mercury vapor UV lamp was used in the presence of hydrogen peroxide (H2O2/UV). Results indicated that the efficiency of COD removal depends on the initial concentration H2O2, oxidation time and pH. The efficiency of COD removal at low H2O2con-centration was very low even coupled with UV light, which can be attributed to the low generation of hydroxyl radicals (OH). At high concentration of H2O2 (500 mg/dm3) and optimum pH (pH = 4), 87.6% removal efficiency could be achieved during 70 min oxidation. For high concentration of H2O2 (500 mg/dm3) at pH 3 and 7, the maximum COD removal efficiency was 28.5% and 15.2% respectively, indicating significant roles of pH and H2O2concentration in the process of COD removal.