Experimental investigation of biofilter parameters

(1996) Experimental investigation of biofilter parameters. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img]
Preview
PDF
9759.pdf

Download (3MB) | Preview

Arabic Abstract

تقدم هذه الرسالة دراسة تجريبية عن التخلص الحيوي من بخار عادة التولوين الموجود في الهواء باستخدام مفاعل تصفية حيوية معملي . استخدم في هذا المفاعل مهد من مادة الخث ثبت في مكانه عن طريقة تغطيته بطبقة بكتيرية متأقلمة ، وقد حصلنا على خليط الطبقة البكتيرية الأصلي كوحل من أحد معامل معالجة مياه الصرف الصحي المحلية . أجريت في البداية تجارب مستـفيضة لدراسة توزيع زمن الاقامة في المفاعل (RTD) ، تحت ظروف غير حيوية ، وبينت هذه التجارب وجوب مقدار كبير من الانتشار المادي داخل المفاعل . كما أجريت كذلك تجارب أخرى لدراسة تأثير رطوبة المهد على أداء المفاعل من ناحية القدرة على التخلص من مادة التولوين ، وبينت هذه التجارب أن المفاعل يعمل بفاعلية أكبر عندما تكون نسبة الرطوبة 50% . لقد أجريت بالإضافة إلى ما تقدم مقارنة هبوط الضغط المقاس معملياً فيا المفاعل بالقيم المحسوبة باستخدام معادلة " Ergun " المشهورة ، ووجد أن هناك اختلافاً بين القيم المقاسة وتلك المحسوبة بالمعادلة . بعد ذلك أجريت تجارب مستفيضة عن تأثير تركيز الأكسيجين على التخلص من التولوين ، وذلك باستخدام المجال التالي لتركيز الأكسيجين : 1.5 - 17.5 غرام/ متر3 ، وبينت هذه التجارب أن الأكسيجين أكثر تأثيراً عند التركيز العالي لمادة التولوين . ختاماً طور في هذه الرسالة نموذج رياضي للمفاعل يأخذ في الاعتبار انتشار المادة المحوري ، وتم حل معادلات النموذج باستخدام الحاسوب . عند مقارنة تركيز المواد المتفاعلة على امتداد ارتفاعل المفاعل التي حصلنا عليها عن طريق هذا النموذج مع تلك التي وجدت تجريبياً وجدنا النموذج يعطي نتائج ممتازة . كما استخدم هذا النموذج لدراسة حساسية أداء المفاعل لأهم المعالم التشغيلية .

English Abstract

Biological destruction of toluene vapor from air streams was studied in a laboratory scale biofilter. The packing material (peat) used in the reactor was immobilized with acclimatized bacterial suspension. The original microbial consortium was obtained as an activated sludge suspension deom a local waste water treatment plant. A detailed analysis of the residence time distributoion (RTD) was performed under abiotic condition. The RTD results showed that there is dignificant amount of idspersion in the biofilter. Moisture of the bed, being one of the most important operatinal parameter, was varied to see the change in the removal of the toluene vapor. It was found that the biofilter works efficiently around 50% moisture content. Pressure drop observed in the biofilter was different that the calculated values through Ergun equation. Correlations were obtained for the biolayer surface area and the porosity with respect to moisture content. Different sets of experiments were also performed to see the effect of oxygen concentration on the removal of the toluene. The effect of oxygen was studied at the inlet concentration of toluene ranging from 1.5g m-3 to 17.5g m-3. At higher concentration of polluted stream the effect of oxygen was more significant. An axial dispersion model had been developed and the equations were solved using orthogonal collocation technique. The predicted concentration profiles were in excellent with the experimental data. A sencitivity analysis of the model revealed the key parameters which were significant in the operation of biofilters.

Item Type: Thesis (Masters)
Subjects: Chemical Engineering
Divisions: College Of Engineering Sciences > Chemical Engineering Dept
Committee Advisor: Zarook, Shareefdeen M.
Committee Members: Shaikh, A. K. and Al-Amer, Adnan M. Jarallah
Depositing User: Mr. Admin Admin
Date Deposited: 22 Jun 2008 16:48
Last Modified: 01 Nov 2019 16:50
URI: http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/9759