În aerul marilor orașe industriale conține o cantitate imensă de substanțe nocive. În același timp, concentrația multor substanțe toxice depășește nivelurile admise. Principala contribuție la poluarea atmosferei de rafinare a introdus întreprindere, chimice, și industria de prelucrare a produselor alimentare, precum și complexe agricole mari, lagune de canalizare, instalații de eliminare a deșeurilor. Dintre acești compuși, - (hidrocarburi aromatice și nesaturate, azot, oxigen, sulf și compuși care conțin halogeni) organici compuși anorganici (dioxid de sulf, sulfura de carbon, oxizi de carbon, amoniac, acid clorhidric, halogen) și. În aer marile orașe industriale există zeci de compusi diferite, inclusiv cu miros neplăcut, capabil chiar și în concentrații scăzute reprezintă o amenințare pentru sănătate, dar, de asemenea, provoca disconfort oameni.
Sunt utilizate metode diferite pentru purificarea aerului - fizic, chimic și biologic, dar nivelul și amploarea aplicării lor sunt acum extrem de departe de ceea ce este necesar. Printre metodele fizice utilizate sunt absorbția impurităților pe cărbune activ și alți absorbanți, absorbția de lichide. Cele mai frecvente metode chimice de purificare a aerului sunt ozonarea, calcinarea, arderea catalitică, clorurarea. Metodele biologice de purificare a emisiilor de gaze cu aer au început să fie aplicate relativ recent și, până acum, pe o scară limitată.
Metode de purificare a aerului biologice se bazează pe capacitatea microorganismelor de a degrada gama aerobioză largă de substanțe și compuși pentru a termina capacitatea produselor CO2 și H2 O. Este cunoscut de microorganisme de a metaboliza alifatice, aromatice, heterociclice, aliciclice și diverse C1 -connection. Microorganismele utilizează amoniac, oxidează dioxidul de sulf, hidrogenul sulfurat și dimetilsulfoxidul. Sulfații formați sunt utilizați de alte specii microbiene. Există date privind oxidarea eficientă a monoxidului de carbon prin carboxi-dibacterii aerobi, care este unul dintre cei mai periculoși poluanți atmosferici.
Reprezentanții genului Nocardia distrug efectiv sterolii și xilenul; Hifomicrobiul este dicloretan; Xanthobacterium - etan și dicloretan; Mycobacterium este clorură de vinil. Cel mai vast spectru al căilor catabolice este caracterizat prin microorganisme ale solului. Astfel, numai reprezentanții genului Pseudomonas pot utiliza ca o singură sursă de carbon, sulf sau azot peste 100 de compuși - poluanți ai biosferei. O mare oportunitate de a spori capacitatea biosintetice a microorganismului-decompozitori substanțe toxice sunt înarmați cu microbiologi și geneticienii, inclusiv metodele de reproducere și selecție convenționale, precum și cele mai recente realizări ale celulei și ingineriei genetice. 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 distrugerea compușilor dificili utilizate într-un număr de cazuri, este recomandabil să se adapteze microorganismelor la astfel de substraturi, și numai apoi să le introducă în instalațiile existente pentru fluidul de lucru.
Pentru purificarea aerului biologic se folosesc trei tipuri de instalații: biofiltre, biosububiere și bioreactoare cu strat de spălare.
Ca suport pentru stratul de filtrare din biofilter se utilizează materiale naturale - compost, turbă etc. Aceste materiale conțin în compoziția lor diferite săruri minerale și substanțe necesare pentru dezvoltarea microorganismelor. Prin urmare, la biofiltre nu se adaugă aditivi minerali. Aerul care urmează a fi curățat este alimentat de ventilator în sistem, trece prin patul filtrului în orice direcție, de jos în sus sau invers. În acest caz, aerul trebuie să treacă uniform întreaga masă a patului de filtru. Prin urmare, este necesară omogenitatea stratului și un anumit grad de umiditate. Conținutul de umiditate al stratului filtrant este de 40-60% din greutatea materialului purtător. Atunci când conținutul de umiditate al materialului stratului de filtrare este insuficient, în acesta se formează fisuri, materialul se usucă. Acest lucru face dificilă trecerea aerului și reducerea activității fiziologice a microorganismelor. Umidificarea materialului este asigurată prin pulverizarea apei pe suprafața stratului de filtrare. Cu o umiditate excesivă în grosimea stratului, se formează zone anaerobe cu rezistență aerodinamică ridicată. Ca urmare, timpul de contact al fluxului de aer cu absorbantul scade și eficiența de curățare scade. În grosimea filtrului nu ar trebui să se formeze zone mai dens sau bulgări de material, ceea ce este posibil cu utilizarea compostului, deoarece aceasta reduce suprafața specifică a stratului filtrant. Materialul nu trebuie să aibă gradienți de temperatură, nici să apară schimbări bruște ale pH-ului mediului. Prin urmare, regimul de temperatură din biofilter este menținut constant. În acest scop, aerul furnizat în biofilter este încălzit, instalația în ansamblu este termostatată.
Principiul funcționării bioscuberelor diferă în sensul că procesul de purificare a aerului se realizează în două etape în două instalații diferite. În prima etapă a absorbantului, substanțele toxice din aer, precum și oxigenul, se dizolvă în apă. Ca urmare, frunzele de aer curăță și apa contaminată urmează curățarea. Aplicați diferite tipuri de absorbanți (bule, duze, spray, duze etc.). Scopul îmbunătățirilor structurale este creșterea suprafeței de interfață a fazelor, a gazului și a lichidului. Aceasta determină eficiența absorbției. În a doua etapă, apa contaminată intră în aerotank, unde este regenerată. Purificarea apei în aerotank se efectuează conform schemei obișnuite, cu participarea oxigenului. În timpul purificării, substanțele organice complexe sunt oxidate de microorganisme care formează nămolul activ către produsele finale cu formarea de biomasă.
Bioreactor cu un strat de spălare. Organismul de lucru al acestui biosistem este microorganismele imobilizate. Bioreactorul reactorului este o peletă cu celule microbiene imobilizate. Acest strat este spălat cu apă conținând substanțe minerale necesare dezvoltării celulelor. Aerul contaminat trece prin el, în timp ce substanțele care urmează a fi degradate difuzează în pelicula apoasă care acoperă particulele de biocatalizator și sunt în continuare oxidate de microorganisme. Rata de distrugere poate fi limitată de rata de difuzie a substanțelor din faza gazoasă în faza lichidă, precum și de rata reacțiilor din celulele microbiene. Rata de difuzie, la rândul său, depinde de natura substanțelor toxice și a concentrațiilor acestora. Regimul staționar al bioreactorului cu stratul de spălare după începerea acestuia are loc în 5 până la 10 zile. Atunci când se utilizează microorganisme pre-adaptate substanțelor curățitoare, această perioadă poate fi scurtă la câteva ore. Periodic, de obicei, la fiecare câteva luni, bio-stratul este curățat de exces de biomasă și umplut cu granule proaspete.
Principalele cerințe pentru instalațiile biologice de purificare a gazului sunt simplitatea și fiabilitatea operațională a structurii, productivitatea specifică ridicată și gradul înalt de purificare. Capacitatea specifică a instalației este măsurată prin raportul dintre volumul de aer care a trecut prin acesta în 1 oră și volumul total al instalației.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: