Modelling of Diffusion and Reaction of Carbon Dioxide and Nutrients in Biofilm for Optimal Design and Operation of Emerging Membrane Carbonated Microalgal Biofilm Photobioreactors
Notice bibliographique
Résumé
The biological performance and carbon dioxide (CO2) flux of the novel and emerging concept of a membrane carbonated microalgal biofilm photobioreactor (MC-MBPBR) for wastewater treatment were investigated using mathematical modelling in conjunction with the finite-difference method. A set of differential equations was established to model the performance of an MC-MBPBR. The impacts of CO2 partial pressure, wastewater characteristics, and biofilm thickness on the concentration profiles and fluxes of CO2 and nutrients (N and P) to the biofilm of the MC-MBPBR were systematically studied. The modelling results showed profound impacts of these parameters on process efficiency (CO2 transfer and N and P removals) and the existence of an optimal biofilm thickness for maximum CO2, N, and P fluxes into the biofilm. Penetration of CO2 through the biofilm into the bulk water phase might occur under certain conditions. An increase in gaseous CO2 and increased influent N and P concentrations led to higher CO2, N, and P fluxes. The optimal biofilm thickness varied with the change in wastewater characteristics and gaseous CO2 concentration. The modelling results were in relatively good agreement with experimental results from the literature. The proposed mathematical models can be used as a powerful tool to optimize the design and operation of the novel MC-MBPBR for wastewater treatment and microalgae cultivation.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».