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A net draft tube slurry airlift bioreactor for 2,4-D (2,4-dichlorophenoxyacetic acid) pesticide biodegradation

Authors

  • H. Znad,

    Corresponding author
    1. Department of Applied Chemistry, Research Center for Biochemical and Environmental Engineering, Toyo University, Kawagoe, Saitama 350-8585, Japan
    Current affiliation:
    1. Chemical Engineering Department, Nizwa University, Nizwa, PC 616, Sultanate of Oman.
    • Department of Applied Chemistry, Research Center for Biochemical and Environmental Engineering, Toyo University, Kawagoe, Saitama 350-8585, Japan.
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  • H. Ohata,

    1. Department of Applied Chemistry, Research Center for Biochemical and Environmental Engineering, Toyo University, Kawagoe, Saitama 350-8585, Japan
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  • M. O. Tade

    1. Chemical Engineering Department, Curtin University of Technology, GPO Box U1987, Perth, Western Australia 6845, Australia
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Abstract

Biodegradation of the pesticides 2,4-D have been investigated in a net draft tube airlift bioreactor at different concentrations (10–160 ppm) and air flow rates (0.75–4 L min−1), employing acclimatised activated sludge. A modification for the glass draft tube airlift bioreactor was proposed in which the draft tube is made of non-woven polypropylene textile net. The experiments were carried out as well in a bubble column (BC) for comparison. The results confirmed that immobilising the activated sludge on the net of the draft tube could enhance the substrates mass transfers and improve the biodegradation rate. A mathematical model was developed to simulate the biodegradation process. The simulated results were in good agreement with the experiments.

Abstract

On a étudié la biodégradation des pesticides 2,4-D dans un bioréacteur à agitation par circulation d'air à tube de circulation net à diverses concentrations (10–160 ppm) et divers débits d'air (0,75–4 L min−1) en employant une boue activée adaptée. Une modification du bioréacteur à agitation par circulation d'air à tube de circulation en verre a été proposée, dans laquelle le tube de circulation est fait d'un filet textile en polypropylène non tissé. Les expériences ont aussi été réalisées dans une colonne à bulle (CB) aux fins de comparaison. Les résultats ont confirmé qu'immobiliser la boue activée dans le filet du tube de circulation pourrait accroître les transferts de masse de substrats et améliorer le taux de biodégradation. Un modèle mathématique a été créé pour simuler le processus de biodégradation. Les résultats simulés cadraient bien avec les expériences.

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