Metode de purificare a aerului - studopediya

Pentru purificarea aerului prin diferite metode: fizice, chimice și biologice. Dintre metodele fizice - absorbția impurităților de pe cărbune activ sau alte absorbanți, fluide de absorbție. Cele mai comune metode de purificare chimice sunt ozonizare aer, calcinare, afterburning catalitică, clorinare. Purificarea biologică a emisiilor de gaze au început să aplice metodele și până de curând limitate. Pentru percepția adecvată a metodei de curățare a aerului de mai jos arată TG Volovoj [21].

Metode de purificare a aerului biologice se bazează pe capacitatea microorganismelor de a se degrada în condiții aerobe, o gamă largă de substanțe și compuși la produsele finale: CO2 și H2O. compus - capacitatea microorganismelor de a metaboliza alifatice, aromatice, heterociclice, aliciclice și diverse C1 cunoscute pe scară largă. Microorganismele utilizează amoniac, dioxid de sulf oxidat, hidrogen sulfurat și dimetilsulfoxid. Sulfate formate sunt utilizate de alte specii microbiene. Există dovezi de oxidare aerobă eficiente a CO karboksidobakteriyami. Reprezentanți rodaNocardia distrug efectiv stiren și xilen; Hyphomicrobium - dicloretan; Xanthobacterium - etan și dicloretan; Mycobacterium - clorură de vinil.

Pentru a crește capacitatea de biosinteză a microorganismelor - destructori substanțe toxice - utilizate metode tradiționale de reproducere și de selecție, precum și cele mai recente realizări de inginerie genetică și celulară. Numărul mare de contaminanți toxici pot fi distruse atmosferă monoculturile microorganisme, dar utilizarea mai eficientă a culturilor mixte având un potențial catalizator mai mare și, prin urmare, destructurare capacitate. Pentru compușii distrugerea trudnoutiliziruemyh de microorganisme, în unele cazuri, este recomandabil să se adapteze la astfel de substraturi, și numai apoi să le introducă în instalațiile existente pentru fluidul de lucru. Pentru curățarea biologică a aerului se utilizează trei tipuri de unități: biofiltre, bioskrubbery și bioreactoare cu strat udate.

Elementul principal al biofiltrul de purificare a aerului și de purificare a apei ca un biofiltru, un strat de filtru care absoarbe substanțele toxice din aer. Mai mult, aceste substanțe sunt difuzate în formă dizolvată în celule microbiene sunt incluse în acestea și suferă o degradare.

Ca suport pentru stratul de filtrare folosind materiale naturale. Compostul, turba, etc. Aceste materiale conțin diferite săruri minerale și substanțe necesare pentru creșterea microorganismelor. Prin urmare, în biofiltre nu introduce nici suplimente minerale. Aerul de purificat este furnizat într-un ventilator trece prin foaia de filtru în oricare direcție, de jos în sus sau invers. În acest caz, aerul trebuie să treacă prin stratul de filtrare în masă uniform. În acest sens, uniformitatea stratului și necesită un anumit grad de umiditate. Conținutul de umiditate optim pentru stratul de filtru de purificare a aerului este de 40-60% din greutate material purtător. Dacă umezeala insuficientă a stratului de material de filtrare sunt formate în fisura, materialul se usucă. Acest lucru împiedică trecerea aerului și reduce activitatea fiziologică a microorganismelor. Umidificarea materialului este asigurată prin pulverizarea apei pe suprafața stratului de filtrare. umiditate excesivă în stratul interior este format zone anaerobe cu rezistență aerodinamică ridicată. Acest lucru reduce timpul fluxului de aer în contact cu absorbantul și scade eficiența de curățare. Gros masa filtrului nu trebuie să formeze zone mai dense sau bucăți de material, ceea ce este posibil atunci când se utilizează compost, deoarece reduce suprafața specifică a stratului de filtrare. Materialul trebuie să fie nici gradienți de temperatură, și nu ar trebui să fie schimbări bruște ale pH-ului. Prin urmare, temperatura din biofiltrul este menținută constantă. Pentru aceasta, aerul alimentat biofiltrul, este încălzită, instalație ca întreg termostatate.

Pentru a asigura funcționarea stabilă a biofiltrelor ar trebui să fie un set de măsuri speciale. Astfel, aerul furnizat purificarea într-un biofiltru, pre-umidificat la bioskrubbere la o umiditate relativă de 95-100%. La umplerea stratului de filtrare pentru a reduce rezistența aerodinamică în granule de material adăugat (3-10 mm în diametru), realizate din materiale sintetice polimerice (polietilenă, polistiren), precum și particule de anvelope, carbon activat. Aditivii greutate este de la 30 la 70% în greutate material de filtrare și este distribuit uniform pe tot stratul. Pentru a preveni acidifierea bruscă a stratului de material de filtrare în transformarea materiei organice adăugate la acestea calcar sau carbonat de calciu într-o cantitate de 2-40%) din greutatea purtătorului. Pentru a evita situațiile în care microorganismele care aparțin mediul de lucru al biofiltrul poate fi inhibată ca urmare a unor substanțe toxice, cum ar fi emisiile de volei, în producerea de material de cărbune activ.

Rata de îndepărtare a impurităților nocive din aer în timpul tratamentului biologic poate fi limitată prin difuzia substanțelor din faza gazoasă în stratul biocatalitice și viteza reacțiilor biochimice din celulele microbiene. La intrare cu concentrație ridicată de substanțe nocive în procesul de aer distrugerea lor în timpul curgerii prin stratul de filtrare neuniform. Mai întâi a distrus substanțe ușor disponibile, și numai la sfârșitul procesului de distrugere începe trudnodegradiruemyh compuși. Astfel, în prezența aerului ca și impuritățile nocive butanol, acetat de etil, acetat de butii, toluen ultima microorganisme utilizate numai după oxidarea altor substanțe.

stare staționară, iar cea mai mare rată de bioremediere a ajuns la un anumit timp după lansarea biofiltrul. Este nevoie de ceva timp să se maturizeze și să se adapteze cenozei microbiologice. Perioada de adaptare Durata depinde de concentrația substanțelor în peisajul aerului și microbiană în stratul de difuzie și poate fi de la câteva ore până la câteva săptămâni. Concentrația de microorganisme crește și poate deveni excesivă în timpul purificării. Prin urmare, în mod periodic materialul foaie de filtru trebuie să fie actualizat. Durata ciclului este suficient de mare și are o vechime de câțiva ani.

Principiul bioskrubberov funcționare caracterizat prin aceea că procedeul de purificare a aerului se realizează în două etape, în două unități diferite. În prima etapă a substanțelor toxice de absorbție în aer, și oxigenul dizolvat în apă. Ca rezultat, frunzele de aer purificat, și apa poluată, urmată de curățare. În a doua etapă apa poluată curge în bazinul de aerare, unde este regenerat. Purificarea apei în rezervorul de aerare are loc în mod obișnuit, cu participarea oxigenului. În timpul curățării substanțelor organice complexe sunt oxidate de microorganisme care formează nămolul activat, la produșii finali cu formarea biomasei.

Bioreactor cu strat udate. Fluid de lucru astfel biosisteme sunt microorganisme imobilizate. reactor Biosloy este un imobilizat-granule de celule microbiene. Biosloy spălat cu apă care conține mineralele necesare pentru dezvoltarea celulelor. Aerul contaminat trece prin această biosloy. În acest caz, substanțele care urmează a fi degradarea difuză în film apos care acoperă particulele biocatalizator și alte oxidați de microorganisme. Viteza de degradare poate fi limitată de viteza de difuzie a substanțelor din faza gazoasă a lichidului, iar viteza de reacție în celulele microbiene. Viteza de difuzie, la rândul său, depinde de natura substanțelor toxice, cantitățile în concentrațiile lor. Starea de echilibru bioreactor pat de stat cu udată după lansarea sa are loc în termen de 5-10 zile. Când se utilizează pre-curățare agent adaptat la microorganisme, această perioadă poate fi redusă la câteva ore. Biosloy curățate periodic de excesul de biomasă și se umple cu granule proaspete. Cerințe de bază pentru purificarea biologică a gazelor, sunt simplitatea construcției și fiabilitatea operațională, productivitatea specifică ridicată și un grad ridicat de purificare. Productivitatea specifică a instalației este măsurată prin raportul dintre volumul de aer care a trecut prin ea timp de 1 oră, volumul total al instalației.

Bioskrubbery comparativ cu biofiltre sunt mai mici, cum sunt de câțiva metri de mare turn. Costurile de operare au de mai sus, ca procesul de bioremediere a apei necesită costuri semnificative. bioskrubberov Aplicarea în mod eficient, în prezența aerului, substanțe toxice ușor solubile.

Promițător pentru bioreactoare de purificare a aerului sunt udate cu un strat. Aceste instalații, având un grad înalt de purificare, caracterizate printr-o productivitate specifică mai mare (câteva mii de metri cubi pe oră de aer purificat). Astfel de sisteme eficiente de purificare a aerului întreprinderi de producție intensivă a animalelor. Gradul de curățare a aerului în reactor cu microorganisme imobilizată pe cărbune din acetonă, butanol, acetat de etil a ajuns la 90%.

Există și alte metode de purificare a aerului biologic, de exemplu, pe baza suspensiei de microorganisme în creștere.

Astfel, în procesul biologic prezent pentru purificarea emisiilor de gaze sunt deja aplicate la scară industrială. Astfel, firma „Kvartek“ (România) produce biofiltru universal destinat pentru curățarea emisiilor din compus organic (stiren, xilen, toluen, benzen, etanol, acetat de etil, fenol, formaldehidă, etc.) Industrie. Baza biofiltrul este obținută în mod specific cultura de microorganisme (biomasă), care oxidează compusul organic la bioxid de carbon și apă. Serviciul de biomasă Termenul este practic nelimitat. tratare biologică instalație care funcționează la temperatura camerei, de mici dimensiuni, are un consum redus de energie, curățenia mediului. biofiltru Aspectul prezentat în Fig. 7, precum și caracteristicile tehnice ale acestuia sunt enumerate mai jos.

Fig. 7. Proiectarea biofiltrul pentru purificarea aerului

Productivitate, m 3 / h