Simple models for the continuous aerobic biodegradation of phenol in a packed bed reactor

Abstract

This paper proposes the use of a preliminary, phenol removal step to reduce peak loads arriving at a conventional effluent plant. A packed bed reactor (PBR) using polyurethane foam, porous glass and also cocoa fibres as the inert support material was used. Experiments have been carried out where the flow-rates, plus inlet and outlet phenol concentrations were measured. A simple, plug-flow model is proposed to represent the results. Zero, first order, Monod and inhibited kinetics rate equations were evaluated. It was found that the Monod model gave the best fit to the experimental data and allowed linear graphs to be plotted. The Monod saturation constant, K, is approximately 50 g m-3, and ka is around 900 s-1.Este artigo propõe o uso de uma etapa preliminar de remoção de fenol para redução de picos de carga na entrada de sistemas convencionais de tratamento de efluentes. Um reator de leito fixo (RLF) foi usado, tendo como suportes inertes espuma de poliuretano, vidro poroso e também fibras de coco. Nos experimentos foram controladas a vazão e as concentrações de fenol de entrada e saída. Um simples modelo plug-flow é proposto para representar os resultados. Cinéticas de zero e primeira ordens, Monod e de inibição foram avaliadas. Foi verificado que o modelo de Monod foi o que melhor se ajustou aos dados experimentais, permitindo que gráficos lineares fossem traçados. A constante saturação de Monod, K, é de aproximadamente 50 g m-3 e ka em torno de 900 s-1.

Keywords

• Biodegradation
• phenol
• aerobic reactor
• models