Biodegradation of hydrophilic and h

Biodegradation of hydrophilic and hydrophobic VOC mixtures
such as ethanol and toluene has gained much attention in
the last decade and has been investigated on a limited basis.
Several pilot-scale investigations of biofilters treating paint VOC
mixtures have been reported However, further understanding
of the interactions between VOCs found in the paint
industrial emissions is required to optimize the bioreactor operation.
The potential of biofilters and biotrickling filters as a control
technique for industrial VOC emission has been in the focus of
research over the last two decades. The main emphasis in these
studies has been on evaluating process performance as a function
of the operational conditions (e.g. gas empty bed residence time,
inlet load or nutrient formulation and concentration), and/or packing
material characteristics, with the aim of obtaining valuable
information from these biological technologies Performance
of biofilter and biotrickling filters have been studied for the treatment
of streams contaminated with a wide variety of pollutants,
including aliphatic ketones mono-aromatics or its mixtures Mathur and Majumdar investigated methyl
ethyl ketone (MEK), toluene, n-butyl acetate and o-xylene elimination
using a coal-based BTF, and reported a maximum elimination
capacity (EC) of 185 g/m3/h for an inlet load (IL) of 278 g/m3/h,
working at an empty bed residence time (EBRT) of 42 s. Higuchi
et al.observed a maximum EC of 88 g/m3/h for removal of
2-butanone, butyl acetate, butoxyl, toluene, ethylbenzene and
xylene, using a BTF packed with poly-vinyl formal (PVF) material
operated at an inlet concentration of 0.43 g/m3 and an EBRT of 12 s.
Wide application of bioreactors for VOC abatement from surface
coating facilities still remains as a challenge, as these emissions
typically consist of complex mixtures of VOCs with different chemical
nature. Paint spray booth emissions generally result in streams
with high flow rates and relatively low VOC concentrations, which
usually contain a complex mixture of both hydrophobic (e.g. toluene
and xylenes) and hydrophilic compounds (e.g. methyl ethyl
ketone, ethyl acetate, methyl iso-butyl ketone) along with readily
biodegradable and moderately recalcitrant VOCs. In principle, bioreactors
eliminate pollutants and generate biomass. High biomass
growth is hence intrinsically coupled with high elimination capacity
of a bioreactor. Biomass accumulation however has emerged as
a major obstacle for long-term, stable operation of biotrickling
filters treating high loadings of VOCs Rapid biomass accumulation
in the packed bed leads to higher pressure drop and as a
result, pollutant removal efficiency decreases. The remedial actions
taken to prevent clogging may increase the operational cost. Several
strategies for controlling the growth of biomass have been
reported, including nutrient limitation addition of growthlimiting
concentrations of salt, starvation periods, biomass
removal by chemical washing, backwashing or mechanical
removal by stirring of the trickling filter bed to prevent
excessive biomass production or removal of excess biomass in
biotrickling filters and biofilters. However, these methods have various drawbacks including decrease of bacterial activity and corresponding
decrease in pollutant elimination capacity and a long
down-time post-treatment in case of chemical treatment. Fluidization
or backwashing of the filter bed, though suggested by many
researchers, requires expensive equipment and generates large
amounts of high BOD wastewater One of the developments
to prevent biomass accumulation is to remove biomass by
mechanical forces. A moving bed trickling filter was developed
using mechanical forces to restrict excessive biomass growth Ramshaw and Mallinson [25] invented a rotating packed
bed (RPB) for enhancing gas–liquid mass transfer in distillation
and absorption. Mass transfer performance of a rotating packed
bed equipped with blade packings in removing methanol and 1-
butanol from gaseous streams was investigated by Lin and Lin Rotating systems with fixed carriers were originally developed
and extensively used for wastewater treatment. To treat
waste gas, similar systems can be used by allowing the gas to flow
tangentially along the carriers’ discs. Central introduction of the
gas would also make it possible to use a packing instead of discs
as support for the biofilm as proposed by Rohr and Ruediger Gai et al.proposed rotating support packing units and
demonstrated the system at pilot-scale, for waste gas treatment
[29]. Rotating biological contactor (RBC) has the unique advantage
of continual biomass removal and hence has the potential to operate
over a long period of time without interruption. However, very
limited studies have investigated the feasibility of rotating biological
contactors for treating gaseous emissions [29]. The potential of
this technology to treat industrial VOCs circumventing the problem
of clogging associated with biofiltration techniques was aptly
demonstrated by Ravi et al. [30] in their work with dichloromethane
biodegradation. However, the previous studies with RBCs
investigated the biodegradation of single compounds only. The
present study attempts to evaluate the viability of RBCs as a potential
abatement technique for industrial VOC emission [31,32].
The present work involves the performance evaluation of the
RBC while treating low molecular aliphatic ketones such as MEK
and MIBK, as single pollutant as well as mixture. The performance
of the reactor treating these two ketone mixture in presence of
single aromatic VOC toluene as well as multiple aromatic VOCs
such as toluene, ethylbenzene and o-xylene was also investigated.
The effects of starvation, shut-down and shock–loads on the
performance of RBC were also investigated. 2. Materials and methods
2.1. Materials
2.1.1. Chemicals
Analytical grade (99.5–99.8% purity) methyl ethyl ketone,
methyl iso-butyl ketone, ethylbenzene, o-xylene and toluene and
chemicals, supplied by Rankem, India, were utilized for this study.
Analytical grade mineral di-potassium hydrogen phosphate,
di-hydrogen potassium phosphate, calcium sulfate di-hydrate,
magnesium sulfate hepta-hydrate, ammonium sulfate and ferrous
sulfate, supplied by Rankem, India, were used to prepare the mineral
salt media.
2.1.2. Microorganism and culture media
The RBC was inoculated with a mixed microbial consortium
developed for biodegradation of various common paint industry
VOCs such as MEK, MIBK, ethylbenzene, o-xylene and toluene by
Datta and Philip [33]. The consortium consisted of aerobic bacterial
species. The predominant strains in the consortium were Pseudomonas
aeruginosa, Burkholderia vietnamiensis, Pseudomona nitroreducens,
Pandoraea pnomenusa. Mineral salt medium (MSM) with following composition (quantity of chemicals are given in g/L in
parentheses) was utilized in this study: K2HPO4 (0.8), KH2PO4
(0.2), CaSO42H2O (0.05), MgSO47H2O (0.5), (NH4)2SO4 (1.0), and
FeSO4 (0.01). The inlet concentration of NH4 + ion, the sole nitrogen
source, was 272 mg/L in the MSM. The pH of the nutrient media
was 6.8. 2.1.3. Lab scale rotating biological contactor
A bench-scale rotating biological contactor (RBC) was made of
5 mm thick plexi-glass column of 30 cm length and 10.5 cm inner
diameter. The cylindrical shape reactor could be opened-up into
two sections at a horizontal section along the length of the cylinder.
Each half was welded with a rectangular plexi-glass frame
along the edge, using chloroform. Air tight conditions were maintained
by bolting the two halves of cylinder through their respective
rectangular frame. Gaskets made-up of Teflon coated butyl
rubber were placed between the two sections to ensure air-tight
fitting. The column was placed horizontally A stainless steel horizontal
shaft of 1 cm diameter passed through the canter of the
cylindrical reactor and protruded through the side-walls on either
side through air-tight bearings. The protruded end of the shaft in
the front side was coupled with a horizontal shaft geared motor
aided with a VFD-speed controller. The shaft was mounted with
five circular discs of 10 cm diameter and 1 cm thickness. Each
RBC disc was having a detachable section (similar to a pizza slice)
which was exactly 1/8th of the volume of the disc. The perpendicular
distance of the five discs from the gas inlet point were 3, 9, 15,
21 and 27 cm and were termed D1, D2, D3, D4 and D5, respectively.
Four baffles were fixed with the upper section of the reactor
to increase the contact of polluted gas with the microbes. These
baffles were placed at a distance of 6 cm, 12 cm, 18 cm and
24 cm, respectively from the gas inlet side of the reactor. Baffles
were half-circle sections with 10.5 cm outer diameter and 7.5 cm
inner diameter. The thickness of each baffle was 0.5 cm. Baffles
as well as discs were made of plexi-glass. Sampling ports were provided
at the upper section of the reactor, at the top of each disc.
Sampling ports were made of 1 cm diameter Perspex tubes of
4 cm length. The sampling ports were closed with red-color Teflon
septum. An outlet port was provided at the rear end of the reactor
to facilitate liquid drain-off. The schematic of the rotating biological
contactor for VOC treatment is provided in 2.2. Analytical procedures
2.2.1. VOC analysis
Liquid samples were analyzed using Perkin Elmer Clarus 500
gas chromatograph with flame ionization detector (GC–FID). GC
was equipped with an auto sampler, an on-column, split/split less
capillary injection system, and a capillary column (Perkin Elmer
Elite (PE)-624, 30 m  0.53 mm  0.5 mm film thickness). During
the analysis, the column was held initially at a temperature of
50 C for 20 min. Temperatures of injector and detector were maintained
at 150 and 300 C, respectively. Nitrogen was used as the
make-up and carrier gas at a flow rate of 60 and 1.5 mL/min,
respectively. Injections were made in the split mod

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

Biodegradation hydrophilic และ hydrophobic น้ำยาผสม VOCเอทานอลและโทลูอีนได้รับความสนใจมากในทศวรรษ และมีการสอบสวนตามจำกัดหลายมาตราส่วนนักสืบสวนของ biofilters รักษาสี VOCส่วนผสมมีการรายงานอย่างไรก็ตาม ความเข้าใจเพิ่มเติมการโต้ตอบระหว่าง VOCs ในสีปล่อยก๊าซอุตสาหกรรมจะต้องปรับการ bioreactorศักยภาพของตัวกรอง biofilters และ biotrickling เป็นตัวควบคุมเทคนิคสำหรับปล่อยก๊าซ VOC อุตสาหกรรมมีจุดเน้นของงานวิจัยสองทศวรรษ เน้นหลักในเหล่านี้ศึกษาได้ประเมินประสิทธิภาพของกระบวนการเป็นฟังก์ชันเงื่อนไขการดำเนินงาน (เช่นแก๊สเตียงว่างอาศัยเวลากำหนดทางเข้าของการโหลดหรือธาตุอาหารและความเข้มข้น), และ/หรือบรรจุภัณฑ์ลักษณะวัสดุ มีจุดมุ่งหมายของการได้รับประโยชน์ข้อมูลจากเทคโนโลยีชีวภาพเหล่านี้ประสิทธิภาพการทำงานของ biofilter และ biotrickling ตัวกรองมีการศึกษาการรักษาของกระแสข้อมูลการปนเปื้อน ด้วยสารมลพิษ หลากหลายรวมคีโตน aliphatic โมโนอะโรเมติกส์หรือน้ำยาผสมของ Mathur และ Majumdar สอบสวน methylเอทิลคีโตน (เม็ก), โทลูอีน acetate ด... และตัดโอพาราใช้ BTF ที่ใช้ถ่านหิน และรายงานการตัดสูงสุดความจุ (EC) ของ 185 g/m3/h สำหรับเป็นทางเข้าของการโหลด (IL) 278 g/m3/hทำงานที่มีเวลาว่างเตียงเรสซิเดนซ์ (EBRT) ของ Higuchi 42 s ได้ร้อยเอ็ด al.observed EC สูงสุดของ 88 g/m3/h สำหรับลบ2-บิวทาโนน ส้ม butyl acetate, butoxyl โทลูอีน เอทิล และไซ ใช้ BTF ที่บรรจุ ด้วยโพลีไวนิลวัสดุ (PVF) อย่างเป็นทางการดำเนินการที่เข้มข้นที่ทางเข้าของ 0.43 g/m3 และมี EBRT 12 sประยุกต์ใช้ความกว้างของ bioreactors สำหรับลดหย่อน VOC จากพื้นผิวเคลือบสิ่งอำนวยความสะดวกยังคงเป็นความท้าทาย เป็นการปล่อยก๊าซเหล่านี้โดยทั่วไปประกอบด้วยส่วนผสมที่ซับซ้อนของ VOCs กับสารเคมีต่าง ๆธรรมชาติ ปล่อยบูธพ่นสีทั่วไปส่งผลให้กระแสด้วยอัตราการไหลสูงและความเข้มข้นของ VOC ค่อนข้างต่ำ ซึ่งมักจะประกอบด้วยความซับซ้อนผสมของ hydrophobic (เช่นโทลูอีนและ xylenes) และสาร hydrophilic (เช่น methyl เอทิลจุด เอทิล acetate, methyl iso ด...จุด) พร้อมพร้อมสลาย และปานกลาง recalcitrant VOCs หลัก bioreactorsกำจัดสารมลพิษ และสร้างชีวมวล ชีวมวลสูงเจริญเติบโตเป็นดังนั้นการทำควบคู่กับกำลังตัดสูงของ bioreactor รวบรวมชีวมวลไรได้ผงาดขึ้นเป็นอุปสรรคสำคัญสำหรับการดำเนินงานที่มั่นคง ระยะยาวของ biotricklingกรองรักษา loadings สูงของสะสมชีวมวล VOCs อย่างรวดเร็วในการรวบรวมเป้าหมาย การปล่อยความดันสูง และเป็นการผล ประสิทธิภาพการกำจัดมลพิษลดลง ทำการแก้ไขดำเนินการเพื่อป้องกันการขับอาจเพิ่มต้นทุนการดำเนินงาน หลายกลยุทธ์สำหรับการควบคุมการเจริญเติบโตของชีวมวลได้รายงาน รวมทั้งการเพิ่มธาตุอาหารจำกัด growthlimitingความเข้มข้นของเกลือ ชีวมวล รอบระยะเวลาของความอดอยากเอาซักผ้าเคมี backwashing หรือเครื่องกลกำจัด โดยกวนเตียงกรอง trickling เพื่อป้องกันการผลิตชีวมวลมากเกินไปหรือเอาชีวมวลส่วนเกินในbiotrickling กรองและ biofilters อย่างไรก็ตาม วิธีการเหล่านี้มีข้อเสียต่าง ๆ รวมทั้งการลดกิจกรรมของแบคทีเรีย และที่สอดคล้องลดมลพิษตัดกำลังและยาวเวลาลงหลังรักษาในกรณีที่สารเคมีบำบัด ฟลูหรือ backwashing เตียงกรอง แนะนำแต่ โดยมากนักวิจัย ต้องใช้อุปกรณ์ราคาแพง และสร้างขนาดใหญ่จำนวนน้ำเสีย BOD สูงหนึ่งของการพัฒนาเพื่อป้องกันการสะสมของมวลชีวภาพคือการ เอาชีวมวลโดยกองเครื่องจักรกล ย้ายเตียง trickling ตัวได้รับการพัฒนาเครื่องจักรกลใช้บังคับเพื่อจำกัดการเจริญเติบโตของชีวมวลมากเกินไป Ramshaw และ Mallinson [25] คิดค้นการหมุนรวบรวมเตียง (พัก) เพิ่มก๊าซของเหลวถ่ายโอนมวลในการกลั่นและดูดซึม บรรจุโอนย้ายโดยรวมประสิทธิภาพของการหมุนเตียงพร้อมลเครื่องใบมีดในการเอาเมทานอลและ 1-บิวทานอจากลำธารเป็นต้นถูกสอบสวน โดย Lin และระบบ Lin Rotating กับผู้ให้บริการคงเดิมจัดทำขึ้นและใช้อย่างกว้างขวางสำหรับบำบัดน้ำเสีย ในการรักษาก๊าซ ที่เหลือสามารถใช้ระบบที่คล้ายกัน โดยให้ก๊าซไหลtangentially ไปที่ดิสก์ของสายการบิน แนะนำศูนย์กลางการก๊าซจะยังช่วยให้คุณสามารถใช้บันทึกดิสก์เป็นการสนับสนุน biofilm เสนอโดย Rohr และชุมชนพื้นฐานทั้งไก่ร้อยเอ็ด al.proposed หมุนสนับสนุนหน่วยบรรจุ และแสดงให้เห็นว่าระบบที่นำร่องสเกล สำหรับบำบัดก๊าซเสีย[29] การหมุนคอนแทคชีวภาพ (RBC) มีประโยชน์เฉพาะลบชีวมวลอย่างต่อเนื่อง และมีศักยภาพในการทำงานดังนั้นช่วงระยะเวลาที่ยาวนานของเวลาโดยไม่หยุดชะงัก อย่างไรก็ตาม มากการศึกษาจำกัดได้ตรวจสอบความเป็นไปได้ของการหมุนชีวภาพทบอร์ดสำหรับรักษาปล่อยเป็นต้น [29] ศักยภาพของเทคโนโลยีรักษา circumventing ปัญหา VOCs อุตสาหกรรมของ clogging เกี่ยวข้องกับเทคนิคการ biofiltration เป็น aptlyแสดงโดยรวีร้อยเอ็ด al. [30] ในงานด้วย dichloromethanebiodegradation อย่างไรก็ตาม การศึกษาก่อนหน้านี้ ด้วย RBCsสอบสวน biodegradation สารเดียวเท่านั้น ที่พยายามประเมินศักยภาพของ RBCs เป็นศักยภาพการศึกษาปัจจุบันเทคนิคการลดหย่อนสำหรับปล่อยก๊าซ VOC อุตสาหกรรม [31,32]งานปัจจุบันเกี่ยวข้องกับการประเมินประสิทธิภาพของการRBC ขณะรักษาคีโตน aliphatic โมเลกุลต่ำเช่นเม็กและ MIBK เป็นแนวเดียวกับส่วนผสม ประสิทธิภาพการทำงานของระบบรักษาเหล่านี้สองจุดผสมในสถานะของเดียวหอม VOC โทลูอีนเป็น VOCs หอมหลายเช่นโทลูอีน เอทิลและโอไซยังตรวจสอบผลของความอดอยาก ปิดลงและช็อค – โหลดในการนอกจากนี้ยังได้ตรวจสอบประสิทธิภาพของ RBC 2. วัสดุและวิธีการ2.1. วัสดุ2.1.1. เคมีภัณฑ์วิเคราะห์เกรด (ความบริสุทธิ์ 99.5-99.8%) methyl เอทิลคีโตนจุดด... iso methyl เอทิล โอพารา และโทลูอีน และเคมีภัณฑ์ จัดทำ โดย Rankem ประเทศอินเดีย ถูกใช้สำหรับการศึกษานี้เกรดวิเคราะห์แร่ di-โพแทสเซียมไฮโดรเจนฟอสเฟตไดไฮโดรเจนฟอสเฟตโพแทสเซียม แคลเซียมซัลเฟต di-ผับ/เลาจน์ผับ/เลาจน์กับแมกนีเซียมซัลเฟต hepta แอมโมเนียซัลเฟต และเหล็กใช้การเตรียมแร่ซัลเฟต จัดทำ โดย Rankem อินเดียสื่อเกลือ2.1.2. จุลินทรีย์และสื่อวัฒนธรรมRBC ถูก inoculated กับองค์กรจุลินทรีย์ผสมพัฒนาสำหรับ biodegradation ต่าง ๆ ทั่วไปสีอุตสาหกรรมVOCs เช่นเม็ก MIBK เอทิล โอพารา และโทลูอีนโดยDatta และฟิลิป [33] กิจการร่วมค้าประกอบด้วยแบคทีเรียแอโรบิกสายพันธ์ สายพันธุ์กันในกิจการร่วมค้ามีลีaeruginosa, Burkholderia vietnamiensis, Pseudomona nitroreducensPandoraea pnomenusa แร่เกลือปานกลาง (MSM) กับองค์ประกอบต่อไปนี้ (ปริมาณของสารเคมีได้ใน g/L ในเครื่องหมายวงเล็บ) ถูกใช้ในการศึกษานี้: K2HPO4 (0.8), KH2PO4(0.2), CaSO4 2H2O (0.05), MgSO4 7H2O (0.5), (NH4) 2SO4 (1.0), และFeSO4 (0.01) ทางเข้าของความเข้มข้นของ NH4 + ไอออน ไนโตรเจนแต่เพียงผู้เดียวแหล่งที่มา มี 272 mg/L ใน MSM PH ของสื่อธาตุอาหาร6.8 ได้ 2.1.3. แล็บขนาดคอนแทคหมุนชีวภาพถูกทำเป็นม้านั่งขนาดหมุนคอนแทคชีวภาพ (RBC)คอลัมน์ plexi กระจกหนา 5 มม.ยาว 30 ซม. และภายใน 10.5 ซม.เส้นผ่าศูนย์กลาง ปล่อยรูปร่างเป็นทรงกระบอกอาจจะเปิดขึ้นในสองส่วนในส่วนแนวนอนตามความยาวของถังแต่ละครึ่งถูกรอยกับกรอบสี่เหลี่ยม plexi-แก้วริม ใช้คลอโรฟอร์ม อากาศที่ถูกรักษาสภาพแน่นโดย bolting สองซีกของถังผ่านผู้เกี่ยวข้องกรอบสี่เหลี่ยม ปะเก็นสมมติของเทฟลอนเคลือบด...ยางที่อยู่ระหว่างสองส่วนให้เครื่องแน่นเหมาะสม คอลัมน์ถูกวางในแนวนอนเหล็กสแตนเลสแนวนอนเพลาเส้นผ่านศูนย์กลาง 1 ซ.ม.ผ่าน canter ของเครื่องปฏิกรณ์ทรงกระบอก และ protruded ผ่านผนังด้านในด้านผ่านตลับลูกปืนเครื่องแน่น เพลาในท้าย protrudedด้านหน้าถูกควบคู่กับมอเตอร์แกนแนวนอนที่มุ่งช่วยกับตัวควบคุมความเร็ว VFD เพลาติดตั้งห้าแผ่นวงกลมของความหนา 1 ซม.และเส้นผ่าศูนย์กลาง 10 ซม. แต่ละดิสก์ RBC มีส่วนออกได้ (คล้ายกับชิ้นพิซซ่า)ซึ่งเป็นเหมือน 1/8 ของดิสก์ เส้นตั้งฉากของดิสก์ห้าจากจุดทางเข้าของแก๊สได้ 3, 9, 1521 และ 27 ซม. และถูกเรียกว่าง 1, D2 ดี 3, D4 และ D5 ตามลำดับพุ่ง 4 ก็คง มีส่วนบนของระบบการเพิ่มของก๊าซเสียด้วยจุลินทรีย์ เหล่านี้พุ่งขึ้นอยู่ที่ระยะ 6 cm, 12 ซม. 18 ซม. และ24 ซม. ตามลำดับจากด้านทางเข้าของแก๊สของระบบ พุ่งมีส่วนที่ครึ่งวงกลม มีเส้นผ่าศูนย์กลางรอบนอก 10.5 ซม.และ 7.5 ซมเส้นผ่าศูนย์กลางภายใน ความหนาของแต่ละ baffle 0.5 cm. พุ่งเช่นเดียว กับดิสก์ทำ plexi แก้ว สุ่มพอร์ตได้ที่ส่วนบนของเครื่องปฏิกรณ์ ด้านบนของแต่ละดิสก์สุ่มพอร์ตทำท่อ Perspex เส้นผ่าศูนย์กลาง 1 ซม.ของความยาว 4 ซม. พอร์ตที่สุ่มถูกปิด ด้วยเทฟลอนสีแดงseptum พอร์ตร้านให้ที่ท้ายของระบบเพื่ออำนวยความสะดวกของเหลวไหลออกจาก แผนผังวงจรของชีวภาพหมุนไว้สำหรับรักษา VOC ใน 2.2 ขั้นตอนวิเคราะห์ 2.2.1. VOC วิเคราะห์ตัวอย่างของเหลวถูกวิเคราะห์โดยใช้เพอร์เอลเมอ Clarus 500chromatograph ก๊าซกับเครื่องตรวจจับการ ionization เปลวไฟ (GC-FID) GCมีพร้อมการอัตโนมัติแซมเพลอร์ การในคอลัมน์ แยก/แบ่งน้อยระบบฉีดเส้นเลือดฝอย และคอลัมน์เส้นเลือดฝอย (เพอร์เอลเมออีลิท (PE) -624 ความหนา 30 เมตร 0.53 มม. 0.5 มม.ฟิล์ม) ในระหว่างการวิเคราะห์ คอลัมน์ถูกจัดขึ้นครั้งแรกที่อุณหภูมิของC 50 สำหรับประมาณ 20 นาทีอุณหภูมิของหัวฉีดและเครื่องตรวจจับถูกรักษาไว้ที่ 150 และ 300 C ตามลำดับ มีใช้ไนโตรเจนเป็นการแต่งหน้าและผู้ขนส่งก๊าซในอัตราไหล 60 และ 1.5 mL/minตามลำดับ ฉีดการทำ mod แยก

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การย่อยสลายสารระเหยผสมกับน้ำและไม่ชอบน้ำ
เช่นเอทานอลและโทลูอีนได้รับความสนใจมากใน
ทศวรรษที่ผ่านมาและได้รับการตรวจสอบบนพื้นฐาน จำกัด
หลายสืบสวนนักบินขนาดของตัวกรองชีวภาพรักษา VOC สี
ผสมได้รับรายงาน แต่เข้าใจต่อไป
ของการสื่อสาร ระหว่างสารอินทรีย์ระเหยที่พบในสี
ปล่อยก๊าซเรือนกระจกในภาคอุตสาหกรรมจำเป็นต้องมีการเพิ่มประสิทธิภาพการดำเนินงานของเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพ
ที่มีศักยภาพของระบบตัวกรองชีวภาพและตัวกรอง biotrickling การควบคุม
เทคนิคในการปล่อยสารระเหยอุตสาหกรรมได้รับในจุดเน้นของการ
วิจัยในช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมา เน้นหลักเหล่านี้ใน
การศึกษาได้รับการประเมินประสิทธิภาพของกระบวนการเป็นหน้าที่
ของเงื่อนไขการดำเนินงาน (ก๊าซเช่นเวลาที่อยู่อาศัยเตียงที่ว่างเปล่า,
โหลดเข้าหรือสูตรสารอาหารและความเข้มข้น) และ / หรือบรรจุ
ลักษณะวัสดุที่มีจุดประสงค์ของการได้รับที่มีคุณค่า
ข้อมูล จากเทคโนโลยีชีวภาพเหล่านี้ผลการดำเนินงาน
ของกรองชีวภาพและ biotrickling กรองได้รับการศึกษาสำหรับการรักษา
ของลำธารปนเปื้อนด้วยความหลากหลายของมลพิษ
รวมทั้งคีโตนสารประกอบอะโรเมติกขาวดำหรือผสมของ Mathur และจัมดาร์สอบสวนเมทิล
เอทิลคีโตน (MEK), โทลูอีน, n- บิวทิลอะซิเตทและการกำจัด o-ไซลีน
โดยใช้ BTF ถ่านหินที่ใช้และรายงานสูงสุดกำจัด
ความจุ (EU) 185 g / m3 / h สำหรับการโหลดเข้า (IL) 278 g / m3 / h,
ทำงานที่เตียงที่ว่างเปล่า เวลาที่อยู่อาศัย (EBRT) ของ 42 S Higuchi
เอ al.observed EC สูงสุด 88 g / m3 / h สำหรับการกำจัดของ
2-butanone, บิวทิลอะซิเตท, butoxyl โทลูอีนเอทิลเบนซีนและ
ไซลีนโดยใช้ BTF เต็มไปด้วยโพลีไวนิลอย่างเป็นทางการ (PVF) วัสดุ
ดำเนินการที่ทางเข้า ความเข้มข้นของ 0.43 g / m3 และ EBRT 12 S
กว้างของการประยุกต์ใช้ถังหมักสำหรับการลดสารระเหยจากพื้นผิว
เคลือบสิ่งอำนวยความสะดวกยังคงเป็นความท้าทายในขณะที่การปล่อยก๊าซเหล่านี้
มักจะประกอบด้วยส่วนผสมที่ซับซ้อนของสารอินทรีย์ระเหยที่มีสารเคมีที่แตกต่างกัน
ธรรมชาติ ปล่อยก๊าซเรือนกระจกพ่นสีโดยทั่วไปผลในลำธาร
ที่มีอัตราการไหลสูงและความเข้มข้นของสารระเหยที่ค่อนข้างต่ำซึ่ง
มักจะมีส่วนผสมที่ซับซ้อนของทั้งสองไม่ชอบน้ำ (เช่นโทลูอีน
และไซลีน) และสารน้ำ (เช่นเมทิลเอทิล
คีโตนเอทิลอะซิเตท, เมธิลไอโซบิวทิลคีโตน ) พร้อมด้วยพร้อม
VOCs ย่อยสลายได้และบิดพลิ้วปานกลาง ในหลักการ bioreactors
ขจัดมลพิษและสร้างชีวมวล ชีวมวลสูง
ด้วยเหตุนี้การเจริญเติบโตเป็นคู่ภายในมีประสิทธิภาพในการกำจัด
ของเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพ การสะสมมวลชีวภาพ แต่ได้กลายเป็น
อุปสรรคสำคัญสำหรับระยะยาวการทำงานมีเสถียรภาพของ biotrickling
กรองการรักษาแรงสูงของการสะสมมวลชีวภาพสารอินทรีย์ระเหยอย่างรวดเร็ว
ในเตียงเต็มไปนำไปสู่การลดลงของความดันสูงขึ้นและเป็น
ผลให้การกำจัดมลพิษลดลงอย่างมีประสิทธิภาพ ดำเนินการแก้ไข
ดำเนินการเพื่อป้องกันการอุดตันอาจจะเพิ่มค่าใช้จ่ายในการดำเนินงาน หลาย
กลยุทธ์ในการควบคุมการเจริญเติบโตของชีวมวลที่ได้รับการ
รายงานรวมถึงการเพิ่มข้อ จำกัด ของสารอาหาร growthlimiting
ความเข้มข้นของเกลือระยะเวลาการอดอาหารชีวมวล
การกำจัดโดยการล้างสารเคมี backwashing หรือกลไก
การกำจัดโดยการกวนของเตียงไหลกรองเพื่อป้องกันไม่ให้
การผลิตชีวมวลมากเกินไปหรือลบ ชีวมวลส่วนเกินใน
ตัวกรอง biotrickling และกรองชีวภาพ อย่างไรก็ตามวิธีการเหล่านี้มีข้อบกพร่องต่าง ๆ รวมทั้งการลดลงของกิจกรรมแบคทีเรียและสอดคล้อง
การลดลงของความสามารถในการกำจัดมลพิษและยาว
หลังการรักษาลงเวลาในกรณีของการรักษาทางเคมี ไหล
หรือ backwashing เตียงกรอง แต่แนะนำโดยหลาย
นักวิจัยต้องใช้อุปกรณ์ราคาแพงและสร้างขนาดใหญ่
ปริมาณของบีโอดีสูงน้ำเสียหนึ่งของการพัฒนา
เพื่อป้องกันการสะสมมวลชีวภาพคือการลบชีวมวลโดย
กองกำลังเครื่องจักรกล ย้ายเตียงกรองไหลได้รับการพัฒนา
โดยใช้กองกำลังทางกลที่จะ จำกัด การเจริญเติบโตของชีวมวลมากเกินไป Ramshaw และมัล [25] คิดค้นบรรจุหมุน
เตียง (RPB) เพื่อเสริมสร้างการถ่ายเทมวลก๊าซเหลวในการกลั่น
และการดูดซึม ประสิทธิภาพการถ่ายเทมวลของบรรจุหมุน
เตียงพร้อมกับ packings ใบมีดในการลบเมทานอลและ 1
บิวทานอจากกระแสก๊าซได้รับการตรวจสอบโดยหลินและหลินระบบหมุนกับผู้ให้บริการคงมีการพัฒนามา
อย่างกว้างขวางและใช้ในการบำบัดน้ำเสีย ในการรักษา
ก๊าซเสียระบบที่คล้ายกันสามารถนำมาใช้โดยให้ก๊าซไหล
สัมผัสพร้อมแผ่นผู้ให้บริการ ' แนะนำกลางของ
ก๊าซยังจะทำให้มันเป็นไปได้ที่จะใช้บรรจุแทนแผ่น
การสนับสนุนไบโอฟิล์มที่เสนอโดยโรห์และ Ruediger Gai เอ al.proposed หมุนหน่วยการบรรจุการสนับสนุนและ
แสดงให้เห็นถึงระบบที่นักบินระดับสำหรับการบำบัดก๊าซเสีย
[29] หมุนสัมผัสทางชีวภาพ (RBC) มีข้อได้เปรียบที่ไม่ซ้ำกัน
การกำจัดชีวมวลอย่างต่อเนื่องและด้วยเหตุนี้มีศักยภาพที่จะดำเนินการ
ในช่วงระยะเวลานานโดยไม่หยุดชะงัก อย่างไรก็ตามมาก
การศึกษา จำกัด มีการสอบสวนความเป็นไปได้ของการหมุนชีวภาพ
คอนแทคสำหรับการรักษาการปล่อยก๊าซ [29] ศักยภาพของ
เทคโนโลยีนี้ในการรักษา VOCs อุตสาหกรรมหลีกเลี่ยงปัญหา
ของการอุดตันที่เกี่ยวข้องกับเทคนิค BIOFILTRATION เหมาะเจาะถูก
แสดงให้เห็นโดยราวีและคณะ [30] ในการทำงานของพวกเขาด้วยไดคลอโรมีเทน
ย่อยสลาย อย่างไรก็ตามการศึกษาก่อนหน้านี้มี RBCs
ตรวจสอบการย่อยสลายของสารเดียวเท่านั้น
การศึกษาครั้งนี้พยายามที่จะประเมินศักยภาพของเม็ดเลือดแดงที่มีศักยภาพเป็น
เทคนิคการลดการปล่อยสารระเหยสำหรับอุตสาหกรรม [31,32]
การทำงานในปัจจุบันที่เกี่ยวข้องกับการประเมินผลการปฏิบัติงานของ
RBC ในขณะที่การรักษาคีโตนสารประกอบโมเลกุลต่ำเช่น MEK
และ MIBK เป็นมลพิษเดียว รวมทั้งส่วนผสม ประสิทธิภาพการทำงาน
ของเครื่องปฏิกรณ์การรักษาเหล่านี้มีส่วนผสมสองคีโตนในที่
เดียวโทลูอีนสารระเหยที่มีกลิ่นหอมเช่นเดียวกับสารอินทรีย์ระเหยที่มีกลิ่นหอมหลาย
เช่นโทลูอีนเอทิลเบนซีนและไซลีน o-ก็ตรวจสอบ
ผลกระทบของความอดอยาก, ปิดลงและช็อกโหลดบน
ประสิทธิภาพการทำงานของ RBC ถูกตรวจสอบยัง 2. วัสดุและวิธีการ
2.1 วัสดุ
2.1.1 สารเคมี
เกรดวิเคราะห์ (99.5-99.8% ความบริสุทธิ์) เมทิลเอทิลคีโตน
เมธิลไอโซบิวทิลคีโตน, ethylbenzene, o-ไซลีนและโทลูอีนและ
สารเคมีที่จัดทำโดย Rankem, อินเดีย, ถูกนำมาใช้สำหรับการศึกษา
ชั้นประถมศึกษาวิเคราะห์แร่ดิโพแทสเซียมไฮโดรเจนฟอสเฟต ,
ดิไฮโดรเจนฟอสเฟตโพแทสเซียมแคลเซียมซัลเฟตดิชุ่มชื้น,
แมกนีเซียมซัลเฟต Hepta-ไฮเดรต, แอมโมเนียมซัลเฟตและธาตุเหล็ก
ซัลเฟตจัดทำโดย Rankem, อินเดีย, ถูกนำมาใช้เพื่อเตรียมความพร้อมแร่
สื่อเกลือ
2.1.2 จุลินทรีย์และวัฒนธรรมสื่อ
RBC ได้รับเชื้อด้วยกลุ่มจุลินทรีย์ผสม
ที่พัฒนาขึ้นสำหรับการย่อยสลายของสีที่พบในอุตสาหกรรมต่างๆ
VOCs เช่น MEK, MIBK, ethylbenzene, o-ไซลีนและโทลูอีนโดย
Datta และฟิลิป [33] สมาคมประกอบด้วยแบคทีเรียแอโรบิก
ชนิด สายพันธุ์เด่นในกลุ่ม ได้แก่ Pseudomonas
aeruginosa, Burkholderia vietnamiensis, nitroreducens Pseudomona,
Pandoraea pnomenusa เกลือแร่ปานกลาง (MSM) โดยมีองค์ประกอบดังต่อไปนี้ (ปริมาณของสารเคมีที่จะได้รับในกรัม / ลิตรใน
วงเล็บ) ถูกนำมาใช้ในการศึกษานี้: K2HPO4 (0.8), KH2PO4
(0.2), CaSO4 2H2O (0.05), MgSO4 7H2O (0.5? ), (NH4) 2SO4 (1.0) และ
FeSO4 (0.01) ความเข้มข้นของ NH4 + ไอออนไนโตรเจน แต่เพียงผู้เดียว
มาเป็น 272 มิลลิกรัม / ลิตรในกลุ่มชายรักชาย พีเอชของสื่อสารอาหารที่
เป็น 6.8 2.1.3 ระดับห้องปฏิบัติการหมุนสัมผัสทางชีวภาพ
ม้านั่งขนาดหมุนสัมผัสทางชีวภาพ (RBC) ที่ทำจาก
5 มมคอลัมน์ Plexi-กระจกหนา 30 ซมยาว 10.5 ซม. และภายใน
เส้นผ่าศูนย์กลาง เครื่องปฏิกรณ์รูปทรงกระบอกจะเปิดขึ้นเป็น
สองส่วนในส่วนแนวนอนตามความยาวของถัง
ครึ่งแต่ละคนได้เชื่อมกับกรอบ Plexi แก้วสี่เหลี่ยม
ตามขอบโดยใช้คลอโรฟอร์ม เครื่องสภาพแน่นไว้
โดย bolting ทั้งสองส่วนของกระบอกสูบผ่านของแต่ละ
กรอบสี่เหลี่ยม ปะเก็นที่ทำขึ้นจากเทฟลอนเคลือบบิวทิล
ยางถูกวางอยู่ระหว่างสองส่วนเพื่อให้แน่ใจว่าลม
ที่เหมาะสม คอลัมน์ถูกวางในแนวนอนสแตนเลสแนวนอน
เพลาเซนติเมตรเส้นผ่าศูนย์กลาง 1 ผ่านวิ่งช้าๆของ
เครื่องปฏิกรณ์ทรงกระบอกและยื่นออกมาผ่านทางด้านผนังทั้ง
ด้านผ่านแบริ่งลม ปลายยื่นออกมาของเพลาใน
ด้านหน้าได้รับการควบคู่ไปกับการมุ่งมอเตอร์เพลาแนวนอน
ได้รับความช่วยเหลือกับตัวควบคุม VFD ความเร็ว เพลาที่ได้รับการติดตั้งด้วย
ห้าแผ่นกลม 10 เซนติเมตรเส้นผ่าศูนย์กลางและความหนา 1 ซม แต่ละ
แผ่น RBC ได้มีส่วนที่ถอดออกได้ (คล้ายกับชิ้นพิซซ่า)
ซึ่งเป็นสิ่งที่ 1/8 ของปริมาณของแผ่นดิสก์ ตั้งฉาก
ระยะทางของห้าแผ่นจากจุดทางเข้าก๊าซ 3, 9, 15,
21 และ 27 ซม. และได้รับการเรียกว่า D1, D2, D3, D4 และ D5 ตามลำดับ
สี่แผ่นกั้นได้รับการแก้ไขที่มีส่วนบนของเครื่องปฏิกรณ์
ที่จะ เพิ่มรายชื่อของก๊าซที่ปนเปื้อนกับจุลินทรีย์ เหล่านี้
แผ่นกั้นอยู่ในระยะทาง 6 ซม., 12 ซม., 18 ซม. และ
24 ซมตามลำดับจากด้านทางเข้าก๊าซของเครื่องปฏิกรณ์ แผ่นกั้น
เป็นส่วนครึ่งวงกลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10.5 เซนติเมตรด้านนอกและ 7.5 ซม.
เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน ความหนาของแต่ละยุ่งเหยิงเป็น 0.5 เซนติเมตร แผ่นกั้น
รวมทั้งแผ่นที่ทำจาก Plexi แก้ว พอร์ตการเก็บตัวอย่างมีให้
ที่ส่วนบนของเครื่องปฏิกรณ์ที่ด้านบนของแผ่นดิสก์แต่ละ
พอร์ตการเก็บตัวอย่างที่ทำจากท่อ Perspex เซนติเมตรเส้นผ่าศูนย์กลาง 1 จากทั้งหมด
ยาว 4 เซนติเมตร พอร์ตสุ่มตัวอย่างถูกปิดด้วยเทฟลอนสีแดงสี
กะบัง พอร์ตร้านถูกจัดให้ที่ปลายด้านหลังของเครื่องปฏิกรณ์
เพื่ออำนวยความสะดวกของเหลวท่อระบายน้ำออก แผนผังของทางชีวภาพหมุน
สัมผัสสำหรับการรักษาสารระเหยที่ระบุไว้ใน 2.2 การวิเคราะห์
2.2.1 VOC การวิเคราะห์
ตัวอย่างน้ำมาวิเคราะห์โดยใช้ Perkin Elmer Clarus 500
Chromatograph ก๊าซไอออนไนซ์กับเครื่องตรวจจับเปลวไฟ (GC-FID) GC
พร้อมกับเก็บตัวอย่างอัตโนมัติ, ในคอลัมน์แยก / แยกน้อยกว่า
ระบบหัวฉีดฝอยและเส้นเลือดฝอยคอลัมน์ (Perkin Elmer
Elite (PE) -624, 30 เมตร? 0.53 มม? 0.5 มมความหนาของฟิล์ม) ในระหว่าง
การวิเคราะห์คอลัมน์ที่จัดขึ้นครั้งแรกที่อุณหภูมิ
50 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 20 นาที อุณหภูมิของหัวฉีดและเครื่องตรวจจับไว้
ที่ 150 และ 300 องศาเซลเซียสตามลำดับ ไนโตรเจนถูกใช้เป็น
แต่งหน้าและก๊าซให้บริการที่อัตราการไหล 60 และ 1.5 มิลลิลิตร / นาที
ตามลำดับ ฉีดได้ทำในแยกสมัย

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การย่อยสลายสารระเหยน้ำและ hydrophobic
เช่นเอทานอลและโทลูอีน ได้รับความสนใจมากใน
ทศวรรษและได้รับการตรวจสอบบนพื้นฐานที่ จำกัด การตรวจสอบระบบนำร่องหลาย

สีผสมสำหรับการได้รับรายงานแต่เพิ่มเติมความเข้าใจ
ของปฏิสัมพันธ์ระหว่างสารอินทรีย์ระเหยง่ายที่พบในเพ้นท์
ก๊าซอุตสาหกรรม จะต้องปรับขนาดการดำเนินงาน .
ศักยภาพของระบบกรอง และ biotrickling เป็นตัวควบคุม
เทคนิคสำหรับ VOC อุตสาหกรรมการได้รับโฟกัส
การวิจัยในช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมา เน้นหลักในการศึกษาเหล่านี้มีการประเมินการปฏิบัติงานตามกระบวนการ

เป็นฟังก์ชันของเงื่อนไขการดำเนินงาน ( เช่นแก๊สเปล่าพักเวลา
ปากน้ำโหลด หรือ สารอาหารสูตรและความเข้มข้น ) และ / หรือ บรรจุ
ลักษณะวัสดุ กับวัตถุประสงค์ของการได้รับข้อมูลที่มีคุณค่าจากเทคโนโลยีชีวภาพ

และประสิทธิภาพของตัวกรองชีวภาพ biotrickling กรองได้รับการศึกษาสำหรับการรักษา
ของกระแสการปนเปื้อนกับความหลากหลายของสารมลพิษ
รวมถึงลิฟาติกคีโตนโมโน ) หรือส่วนผสมของมาเธอร์ majumdar และเมทิลเอทิลคีโตน )
( เมฆ ) , โทลูอีน , ไซลีนและนอร์แมลบิวทิลอะซิเตท
ตัดโดยใช้ถ่านหินเหล่านี้ตามและรายงานความจุตัด
สูงสุด ( EC ) ของ 185 g / m3 / h สำหรับการโหลด ( IL ) 0 g / m3 / H ,
ทำงานที่ไม่มีเวลาพัก ( ebrt ) 42 . กูชิ
et al .สังเกตสูงสุด EC 88 g / m3 / h สำหรับการกำจัด
2-butanone , บิวทิลอะซิเตท , butoxyl เบนซีน โทลูอีน และไซลีน
โดยใช้เหล่านี้เต็มไปด้วยโพลีไวนิลอย่างเป็นทางการ ( PVF ) วัสดุ
ดำเนินการที่ปากน้ำความเข้มข้น 4 กรัม / ลบ . ม. และ ebrt 12 S .
กว้างการใช้เครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพสำหรับ VOC abatement จากเครื่องเคลือบพื้นผิว
ยังคงเป็นความท้าทายที่เหล่านี้ปล่อย
มักจะประกอบด้วยของสารอินทรีย์ระเหยง่ายด้วยเคมีที่แตกต่างกัน
ธรรมชาติส่วนผสมที่ซับซ้อน สีสเปรย์บูธการปล่อยก๊าซโดยทั่วไปผลในอัตราการไหลสูงและกระแส

( VOC ต่ำ ซึ่งมักจะมีส่วนผสมที่ซับซ้อนของทั้งคู่ เช่น โทลูอีน และไซลีน )
) และสารน้ำ เช่น เมทิลเอทิลคีโตนเอทิลอะซิเตทเมธิล
, ISO , บิวทิลคีโตน ) พร้อมกับพร้อม
ย่อยสลายได้ง่ายและปานกลาง หัวดื้อ . ในหลักการ , เครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพ
ขจัดมลพิษและสร้างมวลชีวภาพ การเจริญเติบโตมวลชีวภาพ
สูงดังนั้นภายในควบคู่กับการเป็นแบบความจุสูง
. ชีวมวลสะสม แต่ได้กลายเป็น
อุปสรรคสําคัญสําหรับระยะยาว , การดำเนินงานที่มั่นคงของ biotrickling
กรองการกระทำของมวลชีวภาพสูงอย่างรวดเร็วสะสม
" / "ในบริการจัดเตียงนำไปสู่ความดันที่สูงขึ้นและเป็น
ผลของประสิทธิภาพการกำจัดจะลดลง การกระทำซ่อม
ถ่าย เพื่อป้องกันการอุดตัน อาจเพิ่มต้นทุนการดำเนินงาน หลายกลยุทธ์
สำหรับการควบคุมการเจริญเติบโตมวลชีวภาพได้
รายงาน รวมทั้งข้อจำกัดของธาตุอาหารและ growthlimiting
ความเข้มข้นของเกลือ การอดอาหาร ชีวมวล
ช่วง