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環境生物技術日臻成熟 廢氣生物處理產業前景可期

文章作者:www.utbltn.icu發布時間:2019-09-19瀏覽次數:1229

有機廢氣生物處理技術是一種新興技術,為我們應對工業發展引起的有機廢物污染提供了新思路和新途徑。應用生物技術處理有機廢氣不僅可以節省成本,降低能耗,還可以提高加工效率。然而,除了對人類的現有益處之外,應用生物方法處理有機廢氣還存在一些缺點。環境生物技術的未來是成熟的。沼氣處理行業的前景很有希望

近年來,隨著有機工業和石化工業的快速發展,以及有機廢氣的不受控制的排放,越來越多的有機廢氣進入大氣,空氣污染日益嚴重。酸雨和冰雹等極端天氣的范圍和頻率也在增加。它對人類的生命和健康產生重大影響。呼吸系統疾病和眼病逐漸增多。新興的有機廢氣生物處理技術利用微生物對各種污染物具有強大而快速的適應性,并且可以作為代謝底物降解和轉化。與傳統的廢氣處理技術相比,有機廢氣生物處理技術具有更明顯的優勢。

1.有機廢氣生物處理技術介紹

1.1生物加工技術的基本概念

有機廢氣的生物凈化是基于微生物對廢水的成熟處理。生物凈化基本上是氧化分解過程。通過使用廢氣的有機成分作為其生命活動的能量或營養物質,附著在多孔濕潤介質上的活性微生物被轉化為簡單的無機或細胞成分。與廢水生物處理過程的最大區別在于廢氣中的有機物質:首先通過傳質過程從氣相到液相(或固體表面的液膜),然后溶解在液相中的有機組分由濃度差異驅動。進一步擴散到培養基周圍的生物膜,然后被其中的微生物吸收;在這種情況下,進入微生物的污染物在其自身的代謝過程中被分解為能量和營養物質,并且產生的代謝物部分溶解。進入液相,其中一部分作為細胞物質或細胞代謝能,其中一部分被釋放到空氣中。通過上述過程連續還原廢氣中的有機物質,從而進行凈化。

1.2生物處理技術原理

關于廢氣生物凈化機理尚無統一的理論。荷蘭學者基于吸附操作的“雙膜理論”提出的生物膜理論對全世界影響很大,得到了大多數人的認可和認可。該方法基本上通過微生物的代謝活動將復雜的有機物轉化為簡單的無毒無機物和其他細胞質。主要經歷三個階段:氣液轉化階段,生物吸附階段和生物降解階段。

所謂的生物膜是由固體載體表面上的微生物群組成的粘合膜結構。在潤濕環境中,微生物利用廢氣中的有機碳作為能源,在廢氣中的有機物質的氧化分解過程中生長,繁殖并形成具有一定厚度的薄膜。當處理低濃度或可生物降解的廢氣時,這種生物膜是特別有利的。

2.有機廢氣處理的生物處理特點

有機廢氣的生物處理主要是微生物的應用,對各種污染物具有很強的抵抗力和適應性。通過篩選和培養,選擇具有強性能的自養或異養菌株。在一定的環境條件下,微生物通過代謝將有機廢氣中的有機污染物分解成簡單的無機物質和細胞成分物質。與傳統的廢氣處理技術相比,生物處理技術具有去除效率高,投資成本低,能耗低,對大氣環境無二次污染的優點。同時,由于廢氣中生物處理吸收劑的再生可以通過吸收劑中微生物的作用直接實現,因此不需要物理和化學吸收和吸附等特殊設備,從而簡化了工藝流程和工業設備,降低運營運營成本。

3.有機廢氣的生物處理方法

有機廢氣的生物處理技術是一種新興的生物技術。目前,其主要處理工藝包括:生物過濾,生物滴濾和生物洗滌。同時,隨著廢氣處理技術的深入研究,實際污染廢氣中氣體的溶解度和生物降解性差異很大。一些新的生物處理方法,復合生物反應器,膜生物反應器和低pH值生物過濾器等也逐漸引起人們的關注并取得了良好的效果。這里我們主要介紹用于處理有機廢氣的膜生物反應器。

膜生物反應器主體由平行的中空纖維膜管組成,微生物在管之間以液相生長。當廢氣通過管子時,氣相污染物通過擴散和微生物的作用轉移到液相中。降級。通過在膜的一側添加吸收劑,溶解劑用于通過溶解不同的氣體來分離和凈化氣體。吸收劑必須對揮發性有機廢氣具有高溶解度,而空氣中的其它組分基本上不溶于頂部。需要接觸的兩相分別在膜的兩側流動,并且兩相的接觸發生在膜的孔中或膜表面的界面處,使得兩相之間的直接接觸可以避免,并防止乳化的發生。

膜反應器可以在很寬的范圍內獨立地控制氣體,并且根據膜材料可以將內膜組件分成致密膜和微孔膜。致密膜對氣體具有選擇性滲透性,膜材料中氣體混合物各組分的滲透速率不同,從而實現氣體分離和富集的功能。驅動力是跨膜的壓力差。膜材料的共同特征是它們具有大的比表面積,這為質量和熱傳遞提供了大的接觸面積。膜兩側的壓降小,能耗低。與傳統的廢氣分離技術相比,基于膜的吸收僅需要低壓作為驅動力,以使兩相流體分開流動并保持穩定的接觸界面。此外,膜反應器尺寸小且重量輕,并且大多數常規的氣體吸收和解吸可以使用膜反應器進行。

4.國內外發展和前景

使用生物方法處理空氣中的污染物可以追溯到20世紀中葉。廢氣凈化的生物學研究首先用于處理空氣中低濃度的有氣味物質。第一項使用微生物處理廢氣的專利于1957年在美國出現,但直到1970年才引起全國關注。到1980年,德國,日本,荷蘭等國家已投入大量各類生物處理廢氣裝置,混合廢氣的去除率一般在95%以上。到目前為止,德國,日本等國家已成功應用于化工,輕工等行業,并已應用了大量的生物凈化裝置。

20世紀90年代初,中國開始在該領域進行實驗室研究。目前,氣味生物凈化的工程實踐已經取得了成功,但應用仍然非常有限。國內一些企業正在引進國外生物除臭技術和設備,初期安裝成本和運行維護成本很高。作為一個新興的生物環保產業,廢氣生物處理產業已初具規模并不斷發展壯大。

據統計,2008年有200多家專業或同時經營廢氣生物處理的企業和企業,員工人數逐年增加。國家廢氣污染控制項目對GDP的投入比例也在增加。廢氣生物處理環境服務發展迅速,但市場份額較低。與中國廢氣生物處理相關的環境服務產出份額不高。大多數環保企業規模較小。在全球競爭中,中國企業的相關技術沒有優勢。

此外,隨著細胞融合,基因工程,分子生物學等技術的發展,環境生物技術得到進一步發展,研究領域不斷擴大,使生物技術成為環境污染的解決方案,具有良好的經濟和環境效益。其中一個有效的手段。與此同時,教育的不斷發展,人們的環保意識和生態觀念也得到了加強。隨著市場對生物技術和生物制品的需求大幅增加,政府也越來越重視生物技術的發展,使環境生物技術越來越成熟。

結論:有機廢氣生物處理技術是一項新興技術。它為我們解決工業發展引起的有機廢物污染問題提供了新思路和新方法。應用生物技術處理有機廢氣不僅可以節省成本,降低能耗,還可以提高加工效率。然而,除了對人類的現有益處之外,應用生物方法處理有機廢氣還存在一些缺點。

例如,生物方法僅用于處理低濃度有機廢氣。如何將這些技術和方法應用于高濃度有機廢氣的處理還有待研究;影響污染物去除率的關鍵過程是將污染物從氣相轉移到液相。目前的研究大多是關于可溶性和易降解污染物的處理,這在實際應用中受到限制;利用基因工程技術開發有效的降解菌株;添加某些有機溶劑以改善疏水性污染物的溶解度;生物法中使用的填料的比表面積,孔隙率等直接影響反應器的生物量和整個填充床的壓降以及填充床是否容易堵塞。

因此,提高生物過濾材料的物理性能和使用壽命,填料節省投資和能源消耗;實現自動控制,提高各種運行參數的控制能力,降低維護成本和故障次數;原始菌株的基礎通過選擇最佳生長條件,篩選出能夠有效降解各種惡臭和有毒氣體的優勢菌株,從而縮短反應起始時間,加速生物反應過程,提高處理效率是不可避免的方向。

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