مدلسازی و شبیه سازی رفتار بیوفیلتر در تصفیه آلاینده های آروماتیک

بیوفیلتراسیون یکی از موثرترین روش های بیولوژیکی برای تصفیه جریان هوای آلوده با غلظت کم آلاینده است. بیوفیلترها در واقع راکتور های با بستر واقع شده اند. در این روش آلاینده گازی با عبور از این بستر متخلخل بیولوژیکی تصفیه می شود. هدف از انجام این پروژه، مدلسازی ریاضی رفتار بیوفیلتر در تصفیه جریان های گازی حاوی ترکیبات آروماتیکی btex (بنزن، تولونن، اتیل بنزن و زایلن) و همچنین شبیه سازی نحوه عملکرد بیوفیلتر است. در این پروژه، معادلات دیفرانسیل توزیع غلظت آلاینده بیومس، رشد میکروارگانیسم و افت فشار مورد بررسی واقع شدند. راندمان بیوفیلتر تا حد زیادی تحت تأثیر مورفولوژی فضاهای خالی در بستر است بنابراین رفتار بیوفیلتر با حل معادلات انتقال و واکنش با استفاده از مدل های شبکه ای منافذ مدلسازی شده است. استفاده از این مدل ها تأثیر رشد بیومس در ایجاد گرفتگی در بستر و کانالیزه شدن جریان و به دنبال آن، افزایش افت فشار و کاهش راندمان حذف آلاینده را با دقت زیادی پیش بینی می نمایند. مقایسه نتایج مدلسازی با مدل های قبلی و نیز داده های تجربی پروژه دیگری که در همین راستا انجام گرفت، کارآیی مدل را به خوبی نشان می دهد. در بخش شبیه سازی نیز، اثر پارامترهای مختلف مانند تغییر غلظت آلودگی و زمان اقامت بر میزان کاهش آلودگی بررسی شده است.