Solution of a heterogeneous modeling of a horizontal-flow anaerobic immobilized biomass (HAIB) reactor by the sequencing method

Abstract

A modeling study was completed to develop a methodology that combines the sequencing and finite difference methods for the simulation of a heterogeneous model of a tubular reactor applied in the treatment of wastewater. The system included a liquid phase (convection–diffusion–transport) and a solid phase (diffusion reaction) that was obtained by completing a mass balance in the reactor and in the particle, respectively. The model was solved using a pilot-scale horizontal-flow anaerobic immobilized biomass (HAIB) reactor to treat domestic sewage, with the concentration results compared with the experimental data. A comparison of the behavior of the liquid phase concentration profile and the experimental results indicated that both the numerical methods offer a good description of the behavior of the concentration along the reactor. The advantage of the sequencing method over the finite difference method is that it is easier to apply and requires less computational time to model the dynamic simulation of outlet response of HAIB.

Estudo Do Perfil Espacial De Reatores Anaeróbios Horizontais De Leito Fixo Alimentados Com Glicerol Bruto E Esgoto Sanitário

“…Os reatores anaeróbios horizontais de leito fixo caracterizam-se por predominar fluxo pistão e conter suporte inerte no interior do reator. O fluxo em pistão permite o desenvolvimento de populações microbianas distintas ao longo do comprimento do reator (CUEL, et al, 2011). Assim, os compostos intermediários resultantes da degradação inicial podem ser degradados nas regiões posteriores do reator (DAMIANOVIC, et al, 2009).…”

“…Entre as vantagens, descritas por Urbinati e Oliveira (2014), para o tratamento de águas residuárias de suinocultura, destacam-se o aumento da remoção de sólidos suspensos, DQO, metais e coliformes; redução do TDH e o aumento da estabilidade do sistema. Diversos estudos com reatores anaeróbios horizontais têm sido realizados, a fim de aperfeiçoar as condições hidrodinâmicas, fluxo de dispersão axial, transferência de massa e a velocidade de reação cinética (CUEL et al, 2011), e otimizar as remoções de carbono orgânico (DAMIANOVIC e FORESTI, 2009).…”

Avaliação do desempenho de biorreatores anaeróbios de leito fixo ordenado e empacotado para remoção dos antibióticos sulfametoxazol e ciprofloxacina

“…Entre as vantagens desta configuração de reator pode ser mencionado sua capacidade em manter alto tempo de retenção celular (alta concentração de biomassa ativa), mesmo quando operado em baixo TDH; alto desempenho e estabilidade operacional; e baixo teor de sólidos suspensos no efluente (CUEL et al, 2011;MOCKAITIS et al, 2014). Além disso, a formação do biofilme pode aumentar a resistência a compostos tóxicos e recalcitrantes, possibilitando a biodegradação destes (CASAS et al, 2015).…”

Biodigestão anaeróbia de vinhaça em reatores de leito fixo empacotado e estruturado

“…É possível manter uma quantidade muito maior de biomassa no reator de leito fixo do que nos processos de crescimento suspenso, tornando possível a aplicação de altas cargas orgânicas, curto tempo de detenção hidráulica, boa estabilidade e eficiência (THANIKAL et al, 2007). Outras vantagens associadas como alta resistência à presença de compostos inibidores e maiores resiliências a cargas de choque, além da menor produção de lodo, justificam o interesse na utilização destes reatores no tratamento de efluentes industriais (CUEL et al, 2011).…”

“…CONCLUSÕES .................................................................................................................. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................................. CAPÍTULO 1INTRODUÇÃOOs reatores anaeróbios com biomassa imobilizada em material suporte, chamados de leito fixo empacotado (PBRssigla em inglês para packed bed reactors) oferecem importantes vantagens comparados com outros reatores de alta taxa. Como resultado, o interesse no seu estudo e aplicação tem crescido nos últimos anos(CUEL et al 2011;.…”