|
|
تحقیقات نظام سلامت، جلد ۷، شماره ۲، صفحات ۰-۰
|
|
|
| عنوان فارسی |
مدل‌سازی عملکرد بیوفیلتر در حذف سولفید هیدروژن از جریان هوا |
|
| چکیده فارسی مقاله |
چکیده مقدمه: بیوفیلتراسیون یکی از روش&zwnj__AWT_NOKT_COMMA__های مؤثر در حذف آلاینده&zwnj__AWT_NOKT_COMMA__های گازی نظیر سولفید هیدروژن از یک جریان هوا می&zwnj__AWT_NOKT_COMMA__باشد. وجود یک مدل ریاضی جهت پیش&zwnj__AWT_NOKT_COMMA__بینی بازده جداسازی می&zwnj__AWT_NOKT_COMMA__تواند در طراحی و بهینه&zwnj__AWT_NOKT_COMMA__سازی این دستگاه و همچنین مطالعه فرایند بیوفیلتراسیون مفید واقع گردد. هدف از انجام این تحقیق، مدل&zwnj__AWT_NOKT_COMMA__سازی ریاضی عملکرد بیوفیلتر در فرایند حذف بیولوژیکی سولفید هیدروژن از جریان هوا می&zwnj__AWT_NOKT_COMMA__باشد. همچنین تأثیر پارامترهای مهمی نظیر ضریب نفوذپذیری در بیوفیلم و ضخامت بیوفیلم بر پیش&zwnj__AWT_NOKT_COMMA__بینی نتایج مورد بررسی قرار می&zwnj__AWT_NOKT_COMMA__گیرد. روش&zwnj__AWT_NOKT_COMMA__ها: برای رسیدن به اهداف فوق، معادلات حاکم که در نتیجه به کارگیری قوانین بقای جرم بر روی یک المان در فضای گاز و بیوفیلم می&zwnj__AWT_NOKT_COMMA__باشند، حل گردید. با حل این معادلات توزیع غلظت سولفید هیدروژن در تمامی نقاط گاز و بیوفیلم مشخص شد و با کمک این توزیع، بازده جداسازی محاسبه گردید. یافته&zwnj__AWT_NOKT_COMMA__ها: این مدل قادر به پیش&zwnj__AWT_NOKT_COMMA__بینی تغییرات ضخامت بیوفیلم با زمان، که در اثر رشد باکتری&zwnj__AWT_NOKT_COMMA__ها و همچنین کنده شدن بیومس از سطح بیوفیلم رخ می&zwnj__AWT_NOKT_COMMA__دهد، می&zwnj__AWT_NOKT_COMMA__باشد. نتایج به دست آمده از مدل ریاضی توسعه&zwnj__AWT_NOKT_COMMA__یافته با داده&zwnj__AWT_NOKT_COMMA__های تجربی توافق خوبی را نشان می&zwnj__AWT_NOKT_COMMA__دهند. نتیجه&zwnj__AWT_NOKT_COMMA__گیری: نتایج حاصل از مدل ریاضی نشان می&zwnj__AWT_NOKT_COMMA__دهند که بازده حذف سولفید هیدروژن با افزایش ضریب نفوذ، افزایش سطح ویژه پرکن&zwnj__AWT_NOKT_COMMA__ها و کاهش سرعت گاز ورودی زیاد می&zwnj__AWT_NOKT_COMMA__گردد. همچنین بازده حذف سولفید هیدروژن با افزایش ضخامت بیوفیلم، برای مقادیر ضخامت پایین بیوفیلم (20-5 میکرومتر)، بیشتر می&zwnj__AWT_NOKT_COMMA__گردد. این امر نمایانگر این نکته می&zwnj__AWT_NOKT_COMMA__باشد که در ضخامت&zwnj__AWT_NOKT_COMMA__های کم بیوفیلم، سرعت واکنش کنترل&zwnj__AWT_NOKT_COMMA__کننده می&zwnj__AWT_NOKT_COMMA__باشد و مقاومت بیوفیلم تأثیر چندانی بر نرخ جداسازی ندارد. افزایش بیشتر در ضخامت بیوفیلم (100-20 میکرومتر) باعث کاهش بازده حذف سولفید هیدروزن می&zwnj__AWT_NOKT_COMMA__شود. به نظر می&zwnj__AWT_NOKT_COMMA__رسد دلیل این امر افزایش اثر تأثیر نفوذ بر نرخ انتقال جرم می&zwnj__AWT_NOKT_COMMA__باشد. واژه&zwnj__AWT_NOKT_COMMA__های کلیدی: بیوفیلتراسیون، مدل&zwnj__AWT_NOKT_COMMA__سازی ریاضی، ضخامت بیوفیلم، آلاینده، سولفید هیدروژن |
|
| کلیدواژه‌های فارسی مقاله |
|
|
| عنوان انگلیسی |
The Mathematical Modeling of Biofilter Performance in Hydrogen Sulfide Removal from Air Streams |
|
| چکیده انگلیسی مقاله |
Abstract Background: Biofiltration is one of the most effective methods for pollutant removal from a gas stream. An accurate mathematical model to predict removal efficiency can be applied in design and optimization of such equipment and also in investigating biofiltration process. The objective of this study was to develop a mathematical model for predicting biofiltration process performance in hydrogen sulfide removal from a gas stream and also examining the influence of several main parameters such as biofilm diffusivity and biofilm thickness on the predicted results. Methods: In order to achieve the goals, the governing equations expressing mass conservation for a differential control volume in both gas and biofilm phases were solved. Hydrogen sulfide concentration distributions in gas and biofilm phases were determined by solving these equations. Findings: The presented model is capable of predicting the variation of biofilm thickness through time due to bacteria growth and biofilm surface abrasion. The results from the expanded mathematical model were well in agreement with empirical data. Conclusion: The results revealed that hydrogen sulfide removal efficiency increases by increments in packing specific surface area and biofilm diffusivity along with decreasing entering gas velocity. In addition, the results of the model showed that increasing biofilm thickness tends to raise the removal efficiency for biofilm thickness of less than 5 micrometer. This fact reveals that the reaction rate is the rate-controlling step for lower biofilm thickness and the biofilm-diffusion resistance does not affect mass transfer rate significantly. However, further increasing biofilm thickness (to more than 20 micrometers) causes hydrogen sulfide removal efficiency to decrease. It can be attributed to magnifying the influence of biofilm diffusion on mass transfer rate. __AWT_NOKT_COMMA__ |
|
| کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله |
|
|
| نویسندگان مقاله |
فاطمه مهرآرا | فاطمه مهرآرا
دانشجوي کارشناسي ارشد مهندسي شيمي، گروه مهندسي شيمي، دانشکده فناوريهاي نوين، دانشگاه اصفهان، اصفهان
دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی شیمی، گروه مهندسی شیمی، دانشکده فناوریهای نوین، دانشگاه اصفهان، اصفهان
محمدرضا طلایی | محمدرضا طلايي
دانشيار، گروه مهندسي شيمي، دانشکده فناوريهاي نوين، دانشگاه اصفهان، اصفهان
دانشیار، گروه مهندسی شیمی، دانشکده فناوریهای نوین، دانشگاه اصفهان، اصفهان
محمدعلی اسداللهی | محمدعلي اسداللهي
استاديار، گروه بيوتکنولوژي، دانشکده فناوريهاي نوين، دانشگاه اصفهان، اصفهان
استادیار، گروه بیوتکنولوژی، دانشکده فناوریهای نوین، دانشگاه اصفهان، اصفهان
|
|
| نشانی اینترنتی |
http://hsr.mui.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-39-136&slc_lang=fa&sid=1 |
| فایل مقاله |
فایلی برای مقاله ذخیره نشده است |
| کد مقاله (doi) |
|
| زبان مقاله منتشر شده |
fa |
| موضوعات مقاله منتشر شده |
آموزش بهداشت و ارتقاء سلامت |
| نوع مقاله منتشر شده |
پژوهشی |
|
|
|
برگشت به:
صفحه اول پایگاه |
نسخه مرتبط |
نشریه مرتبط |
فهرست نشریات
|