Study of the Effective Level of Stirring Speed in a Bioreactor

Abstract

Із розвитком індустріалізації та зростанням населення протягом останніх десятиліть призвели до екологічних по-рушень у стічних водах (СВ). У статті було зроблено класи-фікацію та порівняльна характеристика методів очистки СВ. Безпечна та економічно ефективна біологічна очистка є важ-ливим питанням, що необхідно враховувати, особливо для галузей, які повинні знайти фінансово прийнятні методи очищення, щоб відповідати допустимим рівням скидання. Іммобілізовані мікроорганізми на носіях мають більшу стій-кість до токсичності та низького виходу мулу. З натурально-го матеріалу інертні носії не потребують складної експери-ментальної підготовки на більш ранній стадії. Технологію іммобілізованої мікробної деградації використовують пере-важно через її високу щільність мікроорганізмів, низький ви-хід мулу, більш стійкі до токсичності та безперервної робо-ти. Дослідження перемішування в біореакторі із використан-ням перемішуючих пристроїв є складним завданням через проблему отримання точної інформації про швидкість пото-ку та тиску, викликаною мішалкою. Метою дослідження є визначення ефективного рівня швидкості перемішування у вигляді пропелерної трьохлопа-тевої мішалки для промислових біогазових реакторів. При вирішенні поставлених завдань застосовувались теоретичні розрахунки швидкості перемішування завдяки гідродинаміч-ного розрахунку. Завдяки використанням 3D моделювання пакету програми SolidWorks досліджено ефективність рівня швидкості обертання мішалки за допомогою розподілу век-торів швидкості потоків субстрату. Рівень швидкості з чис-лом обертів 6,3с–1для біореактора об’ємом 10 м3показало моделювання, що воно є ефективне. Завдяки комп’ютерному моделюванню є можливість досліджувати ефективність перемішування субстрату та допомогти при модернізації іс-нуючих промислових очисних споруд.