Optimization of biological sulphate reduction to treat inorganic wastewaters : process control and potential use of methane as electron donor

ویرایش:  
نویسندگان: Cassidy. Joana  
سری:  
ISBN (شابک) : 9781138029507, 1138029505 
ناشر: CRC Press 
سال نشر: 2016 
تعداد صفحات: 179 
زبان: English 
فرمت فایل : PDF (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود) 
حجم فایل: 8 مگابایت 

قیمت کتاب (تومان) : 87,000



این کار دو رویکرد مختلف را برای بهینه‌سازی کاهش بیولوژیکی سولفات به منظور توسعه یک استراتژی کنترل فرآیند برای بهینه‌سازی ورودی یک دهنده الکترون و مطالعه چگونگی افزایش امکان استفاده از منبع کربن ارزان بررسی کرد.

< p> رژیم های جشن / قحطی، اعمال شده برای طراحی استراتژی کنترل، نشان داده شد که تجمع ترکیبات ذخیره سازی در زیست توده کاهش دهنده سولفات را القا می کند. این مطالعه نشان داد که تاخیر در زمان پاسخ و افزایش کنترل بالا را می توان به عنوان مهم ترین عوامل موثر بر استراتژی کنترل سولفید در بیوراکتورها در نظر گرفت. تأخیرها ناشی از القای مسیرهای متابولیکی مختلف در لجن بی هوازی، از جمله تجمع محصولات ذخیره سازی است. بر این اساس یک مدل ریاضی ایجاد و اعتبار سنجی شد. این را می توان برای توسعه استراتژی های کنترل بهینه استفاده کرد.

به منظور درک مسیرهای میکروبی در اکسیداسیون بی هوازی متان همراه با احیای سولفات (AOM-SR)، اهداکنندگان و گیرنده های الکترون بالقوه متنوعی به < اضافه شدند. انکوباسیون i>in vitro یک غنی‌سازی AOM-SR در فشار بالا. استات در گروه شاهد تشکیل شد که احتمالاً ناشی از کاهش CO₂ است. این نتایج از این فرضیه پشتیبانی می کند که استات ممکن است به عنوان یک واسطه در فرآیند AOM-SR عمل کند.

This work investigated two different approaches to optimize biological sulphate reduction in order to develop a process control strategy to optimize the input of an electron donor and to study how to increase the feasibility of using a cheap carbon source.

Feast/famine regimes, applied to design the control strategy, were shown to induce the accumulation of storage compounds in the sulphate reducing biomass. This study showed that delays in the response time and a high control gain can be considered as the most critical factors affecting a sulphide control strategy in bioreactors. The delays are caused by the induction of different metabolic pathways in the anaerobic sludge, including the accumulation of storage products. On this basis, a mathematical model was developed and validated. This can be used to develop optimal control strategies.

In order to understand the microbial pathways in the anaerobic oxidation of methane coupled to sulphate reduction (AOM-SR), diverse potential electron donors and acceptors were added to in vitro incubations of an AOM-SR enrichment at high pressure. Acetate was formed in the control group, probably resulting from the reduction of CO₂. These results support the hypothesis that acetate may serve as an intermediate in the AOM-SR process.

Chapter 1: Introduction 
Chapter 2: Automated Biological Sulphate Reduction: A Review on Mathematical Models, Monitoring and Bioprocess Control
Chapter 3: Sulphide Response Analysis for Sulphide Control Using a pS Electrode in Sulphate Reducing Bioreactors
Chapter 4: Bioprocess Control of Sulphate Reduction in an Inverse Fluidized Bed Reactor: Role of Microbial Accumulation and Dynamic Mathematical Modelling
Chapter 5: Effect of Alternative Co-Substrates on the Rate of Anaerobic Oxidation of Methane and Sulphate Reduction
Chapter 6: General Discussion and Recommendations.