The efficiency of the aeration process in airlift reactors with

	moving beds

Sebastian Kujawiak; Anna Gawrońska; Radosław Matz; Małgorzata Makowska

Titles

Efektywność procesu napowietrzania w reaktorach

barbotażowych ze złożem ruchomym

Abstract

Praca polegała na wykonaniu serii doświadczeń na modelu fizycznym prototypowego reaktora barbotażowego. Badano skuteczność natleniania wody w reaktorze barbotażowym wyposażonym w podnośnik powietrzny, zaopatrzony w dodatkowy króciec napowietrzający i powodujący cyrkulację cieczy w zbiorniku. Celem było znalezienie optymalnego zagłębienia króćca, które pozwoliłoby na osiągnięcie jak najlepszego natlenienia cieczy przy odpowiedniej wydajności podnośnika. Badania wykonano w dwóch seriach: dla zbiornika napełnionego wyłącznie wodą i dla zbiornika wypełnionego w 20% objętości złożem ruchomym. Zastosowanie złoża o dużej powierzchni właściwej znacznie poprawiło warunki napowietrzania, zmniejszyło prędkość cyrkulacji mieszaniny, co pozwoliło zwiększyć czas kontaktu cieczy i gazu. Badania wykazały wpływ położenia króćca na warunki tlenowe i cyrkulację mieszaniny w reaktorze.

The current work consisted of performing tests on the prototype airlift reactor, examining the efficiency of oxygenation in an airlift reactor equipped with an airlift pump and an additional nozzle to aerate and mix water in the tank. In particular, the objective was to find the optimal submergence of the nozzle which would allow achieving the best possible oxygenation of water with adequate lift efficiency. The testing was performed in two series: with a tank fully filled with water; with a tank filled with 80% water and 20% moving bed. The use of a moving bed with a high specific surface area significantly improved aeration conditions and decreased mixture flow velocity thus causing an increase of gas and liquid contact time. The research has shown the effect of nozzle position on the aeration and circulation conditions in the reactor.

Keywords

reaktor barbotażowy, napowietrzanie, złoże ruchome

airlift reactor, aeration, moving bed

References

Download references

[1] Banaszek P., Klimzowiec według algorytmu, Kierunek Wod-Kan, nr 3, 2014, 26–29.

[2] Borowski J., Monitoring natleniania przy cyklicznym napowietrzaniu w reaktorach o małej skali typu MBBR, Inżynieria Ekologiczna nr 14, Warszawa 2006.

[3] Dziubiński M., Prymer J., Mechanika płynów dwufazowych, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 2009.

[4] Gawrońska A., Skuteczność natleniania cieczy przez podnośnik powietrzny zanurzony w złożu ruchomym, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu, Praca magisterska, 2005.

[5] Grzywacz R., Właściwości stacjonarne bioreaktorów barbotażowych typu airlift, Monografia 410, Politechnika Krakowska, Kraków 2012, 7–22.

[6] Hosseiny S.H., Borghei S.M., Modelling of organic removal in a moving bed biofilm reactor (MBBR), Scientia Iranica, 9 (1), 2002, 53–58.

[7] Merchuk J.C., Gluz M., Bioreactors, Air-lift Reactors, Encyclopedia of Bioprocess Technology, Ben-Gurion University of the Negev, Beer-Sheva, Israel 2002.

[8] Ødegaard, H., The moving bed biofilm reactor, Water Environmental Enginnering and Reuse of Water, Hokkaido Press, 1999, 250–305.

[9] Ødegaard, H., Innovations in wastewater treatment: The moving bed biofilm process, Water Science and Technology, 53 (9), 2006, 17–33.

[10] Oliveira, i in., Evaluation of a MBBR (moving bed biofilm reactor) pilot plant for treatment of pulp and paper mill wastewater, International Journal of Environmental Monitoring and Analysis, 2(4), 2014, 220–225.

[11] Orantes J.C., González-Martínez S., A new low-cost biofilm carrier for the treatment of municipal

wastewater in a moving bed reactor, Water Sci Technol, 48 (11–12), 2003, 243–50.

[12] Rees A.J., Rodman D.J., Zabel T.F., Evaluation of Dissolved-Air Flotation Saturator Performance, TR 143, Water Research Centre, Medmenham, U.K 1980.

[13] Suschka J., Zieliński J., Grajcar Z., Urządzenia do natleniania ścieków, Wydawnictwo Arkady, Warszawa 1979.

[14] Woźniak-Vecchié R., Biologiczne oczyszczanie ścieków. Sztuka napowietrzania, Magazyn Instalatora 3 (187), 2014.

[15] www.akwatech.pl

Information

Information: Technical Transactions, 2017, Volume 3 Year 2017 (114), pp. 167-172

DOI: https://doi.org/10.4467/2353737XCT.17.039.6350

Article type: Original article

Titles:

Polish:

Efektywność procesu napowietrzania w reaktorach

barbotażowych ze złożem ruchomym

English:

The efficiency of the aeration process in airlift reactors with

moving beds

Authors

Sebastian Kujawiak

Department of Hydraulic and Sanitary Engineering, Faculty of Environmental Engineering and Landscape Planning, Poznań University of Life Sciences

Anna Gawrońska

https://orcid.org/0000-0002-2411-8332

The Institute of Logistics and Warehousing, Poznań, Poland

Radosław Matz

Department of Hydraulic and Sanitary Engineering, Faculty of Environmental Engineering and Landscape Planning, Poznań University of Life Sciences

Małgorzata Makowska

Department of Hydraulic and Sanitary Engineering, Faculty of Environmental Engineering and Landscape Planning, Poznań University of Life Sciences

Published at: 31.03.2017

Article status: Open

Licence: None

Percentage share of authors:

Sebastian Kujawiak (Author) - 25%

Anna Gawrońska (Author) - 25%

Radosław Matz (Author) - 25%

Małgorzata Makowska (Author) - 25%

Article corrections:

-

Publication languages:

English

View count: 2523

Number of downloads: 2007

<div id="cke_pastebin"> The efficiency of the aeration process in airlift reactors with</div> <div id="cke_pastebin"> moving beds</div>

Download full text

Titles

Abstract

Keywords

References

Information

Authors