2015年3月31日星期二

細菌與真菌復合作用處理臭味氣體的試驗研究

細菌與真菌復合作用處理臭味氣體的試驗研究

細菌與真菌復合作用處理臭味氣體的試驗研究


作者:李琳 劉俊新摘 要:本研究利用細菌和真菌微生物合成瞭一種新型生物除臭反應器,並對臭味氣體進行瞭試驗研究。結果表明,該生物除臭反應器能夠有效地去除氣體中硫化氫、乙硫醇、氨、乙酸、丙酸、二甲苯等多種發臭物質。

  

關鍵詞:復合式生物反應器;生物除臭1 前言

  惡臭作為世界七大環境公害之一,對人體健康和生態環境會造成嚴重危害。在污水的輸送和處理過程中,以及對所產生的污泥進行處理的過程中,都會有臭味氣體散發。如果不施行有效地控制,則對周圍空氣環境產生污染,影響污水處理廠的正常運行。

  發臭的物質主要包括:含硫化合物,如硫化氫、二氧化硫、硫醇、硫醚類等;含氮化合物,如氨、胺類、吲哚類等;低級脂肪酸,如乙酸、丙酸、異戊酸等[1]。其中,硫化氫和氨是兩種主要的無機物。  生物法主要有生物濾池、生物洗滌塔和生物滴濾池。在應用中,方法的選擇應根據廢氣中污染物的類型與性質而定[7 8]。常規的除臭生物反應器,主要采用細菌作為微生物的主體,細菌適合於在水中或潮濕的環境中生存。因此,對於水溶性好的污染物,利用細菌進行生物降解,會得到很好的去除效果。但是,對於在水中溶解度低的物質,細菌表面的水層將影響傳質速率,導致處理效率降低。  本研究采用細菌-真菌復合生物除臭反應器克服瞭單一生物除臭反應器的缺陷,能有效地將臭味氣體中的親水性和疏水性物質同時去除。並且設備操作簡單、運行成本低、能耗低。2 試驗裝置和方法

  試驗用的復合式生物除臭反應器是用PVC塑料板制成的,總高度為150cm, 總體積為375L。臭味氣體首先進入復合式生物反應器的細菌區內,氣體中易溶於水的物質被該反應區的微生物吸收降解;同時氣體被預濕。未被降解的水溶性差的污染物進入真菌區,被真菌微生物降解。這樣, 復合式生物除臭反應器可同時有效地去除親水性和疏水性污染物。

2.2 試驗用的惡臭氣體表1 惡臭成分及其性質

名稱溶解度(g/L)硫化氫H2S

0.18乙硫醇

CH3CH2SH乙硫醚(CH3CH2)2S

不溶乙酸CH3COOHCH3CH2

COOH

1.5

易溶於

氨NH3

0.9

511

二甲苯C8H10

1.88

水溶性

2.3 分析方法

  含硫化合物:島津GC-9A(日本)氣相色譜分析儀,檢測器為火焰光度檢測器(FPD)。

  低級脂肪酸:島津GC-9A(日本)氣相色譜分析儀,檢測器為氫焰離子檢測器(FID)。  pH值:PHS-3C(上海雷磁)酸度計

3 結果與討論

3.1臭味氣體的去除效果

  在試驗中,臭味氣體的進氣量為15m3/h。在近兩個月的試驗運行中,反應器對發臭物質的去除效果見圖2~4。根據定期的監測結果,反應器內細菌區和真菌區對各污染物的平均去除率匯總於表2。

表2 反應器對臭味氣體中發臭物質的平均去除率統計表總53.310078.0

乙酸未檢出

未檢出

100

丙酸

92.1

未檢出未檢出二甲苯

58.6

32.7

91.3

  從表2的分析結果可以看出,氨、硫化氫、乙酸、丙酸等氣體在較短的時間內,去除率可以達到90%以上,比較容易去除;二甲苯由於進氣濃度較低,試驗得到的去除率也較高。而乙硫醇、乙硫醚則較難去除。  在實驗室試驗研究的基礎上,將細菌-真菌復合式生物除臭反應器安裝在某糞便消納站進行現場試驗。在處理糞便過程中散發的惡臭物質主要為硫化氫、硫醇、硫醚等硫化物。以往采用加化學藥劑方法除臭,費用高,不能連續除臭。本試驗裝置在該消納站運行一個月,對硫化氫的去除率可以達到90%以上,硫醇的去除率可以達到80%以上,並且可以連續運行。3.2 pH3.3 RH  真菌區內的RH基本保持在90%以上。可見,經過細菌區的氣體可以在較長時間內保持理想的濕度,無需使用單獨的預濕設備,可減少設備投資和運行費用。

3.4 CO2濃度

  在耗氧條件下,生物除臭反應器內的微生物將臭味氣體中的有機物降解,有機物中的碳一部分轉化成CO2,另一部分被微生物利用。因此,反應器內產生CO2的濃度與微生物的降解活性有密切關聯。圖6為HORIBA VIA-510(日本)在線二氧化碳分析儀測定的試驗裝置處理主要含二甲苯物質時的進氣、細菌區出氣、真菌區出氣的CO2濃度變化結果。

  進氣、細菌區出氣、真菌區出氣中CO2的平均濃度分別為675ppm、730ppm、825ppm。可見,對於二甲苯,真菌區的產生CO2量高於細菌區的產生量。進氣中臭味物質的濃度高,CO2的出氣濃度隨之升高。

4 結論  試驗結果表明,細菌-真菌復合式生物除臭反應器可以有效地將臭氣中的多種污染物同時去除。具有占地面積小,運行操作與維護簡單等優點;細菌區可同時氣體預濕和去除易溶於水的污染物,減少輔助設備;復合式生物反應器無需循環水,營養液是定期供給,噴淋次數少,減少能耗。本研究技術可用於污水處理、污泥處理、生活垃圾處理過程中產生的臭氣的處理,也可用於其它排放臭氣和揮發性有機廢氣的工廠企業。來源:中國環保設備網



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