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Transferencia de Masa Sólido-Líquido Experimental alrededor de Partículas en Movimiento Libre en un Bioreactor de Membrana con Elevación de Aire utilizando Técnicas Ópticas

Autores: Bouayed, Naila; Montaner, Manon; Le Men, Claude; Teychené, Johanne; Lafforgue, Christine; Dietrich, Nicolas; Lee, Chung-Hak; Guigui, Christelle

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Transferencia de Masa Sólido-Líquido Experimental alrededor de Partículas en Movimiento Libre en un Bioreactor de Membrana con Elevación de Aire utilizando Técnicas Ópticas


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Estudio
Transferencia de masa
Técnica antibiofouling bacteriana
Biorreactores de membrana
Medios sólidos
Coeficiente de transferencia

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este artículo se centra en el estudio de la transferencia de masa involucrada en la aplicación de una técnica bacteriana antifouling para reactores biológicos de membrana (MBR), mediante la adición de medios sólidos. Estos objetos de alginato pueden contener un sistema biológico capaz de producir una enzima que degrada las moléculas de señal responsables de la obstrucción de la membrana. El objetivo de este artículo es cuantificar la transferencia de masa distinguiendo dos tipos principales: la transferencia del líquido al medio sólido y la transferencia del medio sólido a la fase líquida. Para este propósito, se eligió una molécula modelo y se desarrollaron experimentos específicamente con un dispositivo óptico para rastrear la concentración del colorante en la fase líquida, considerando tres formas diferentes para las partículas (perlas, cilindros huecos y láminas planas). Los experimentos se realizaron primero en pruebas en frascos y luego en un reactor a escala de laboratorio. Los resultados de este estudio revelaron que la cantidad total de colorante transferido a las láminas fue mayor que la transferida a los cilindros o las perlas, lo que se atribuyó a que las láminas tienen un área de intercambio más grande para el mismo volumen. Cuando se implementaron los medios teñidos en el MBR (tasa de carga de medio sólido: 0.45% v/v-sin biomasa), se encontró que el coeficiente de transferencia global de las láminas al líquido era mayor que para las otras formas, indicando un fenómeno de transferencia más rápido. Se investigó el efecto de la aireación en el MBR y se encontró un caudal de aire óptimo para fomentar la transferencia, basado en el coeficiente de transferencia más alto que se obtuvo. Este estudio proporcionó información clave sobre la transferencia de masa en MBR y cómo se ve afectada por las formas de las partículas y las condiciones de operación del MBR.

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