Дослідження ефективного рівня швидкості перемішування в біореакторі

Анотація

Із розвитком індустріалізації та зростанням населення протягом останніх десятиліть призвели до екологічних порушень у стічних водах (СВ). У статті було зроблено класифікацію та порівняльна характеристика методів очистки СВ. Безпечна та економічно ефективна біологічна очистка є важливим 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 стійкість до токсичності та низького виходу мулу. З натурального матеріалу інертні носії не потребують складної експериментальної підготовки на більш ранній стадії. Технологію іммобілізованої мікробної деградації використовують переважно через її високу щільність мікроорганізмів, низький вихід мулу, більш стійкі до токсичності та безперервної роботи. Дослідження перемішування в біореакторі із використанням перемішуючих пристроїв є складним завданням через проблему отримання точної інформації про швидкість потоку та тиску, викликаною мішалкою.

Метою дослідження є визначення ефективного рівня швидкості перемішування у вигляді пропелерної трьохлопатевої мішалки для промислових біогазових реакторів. При вирішенні поставлених завдань застосовувались теоретичні розрахунки швидкості перемішування завдяки гідродинамічного розрахунку. Завдяки використанням 3D моделювання пакету програми SolidWorks досліджено ефективність рівня швидкості обертання мішалки за допомогою розподілу векторів швидкості потоків субстрату. Рівень швидкості з числом обертів 6,3 с^–1 для біореактора об’ємом 10 м³ показало моделювання, що воно є ефективне. Завдяки комп’ютерному моделюванню є можливість досліджувати ефективність перемішування субстрату та допомогти при модернізації іс­ную­чих промислових очисних споруд.