The influence of air pollution has become a major issue and a nuisance to the communities surrounding the sources of pollutant emissions. Some pollutants are odorous, and of these compounds, hydrogen sulfide (H2S) is one of the most common. H2S is a colorless gas found in the off-gas produced by textile manufacturing, waste management, dye production, heavy water production and petroleum refining, and it can be removed primarily by chemical and physical practices. H2S typically smells of rotten eggs and has an odor threshold of 0.5 ppb to 0.3 ppm. It can lead to death at concentrations of over 500 ppm due to its broad spectrum toxicity (Busca and Pistarino, 2003). In recent decades, biological methods have been incorporated into the field of H2S research. Among the available biotechnologies, which include biofilters, biorubbers and biotrickling filters, the biotrickling filter (BTF) is the most suitable for controlling H2S. Although biological treatments are ecologically and environmentally favorable, they are still insufficient compared with chemical methods. Though chemical scrubbing is the most well-established technology for H2S removal in Waste Water Treatment Plants (WWTPs), this method consumes many chemicals, which increase both the operating costs and the carbon footprint of the treatment (Mannucci et al., 2012).
By contrast, a biotrickling filter can remove H2S under various operating conditions without the use of so many chemicals. The main advantages of BTFs are their ease of control, low costs and high removal efficiency (RE). Though there is abundant literature on the process modeling and biomass accumulation of BTFs used in the removal of volatile organic compounds (VOCs) (Devinny and Ramesh, 2005 and Yang et al., 2010), further study is needed regarding the removal of H2S. Several studies have demonstrated that BTFs can run normally even under extreme conditions. Kim et al. (Kim et al., 2005) proved that trickle-bed air biofilters could be used under periodic backwashing and cyclical nonuse periods to treat styrene-containing air at a styrene load of 0.64–3.17 kg chemical oxygen demand (COD)/(m3 day). Moreover, Namini et al. (Namini et al., 2012) evaluated the performance of a bio-trickling filter employing thiobacillus thiparus immobilized on polyurethane foam under various starvation regimens, showing that the BTF was subjected to various starvations such as non-contaminant loading, idleness, and complete shutdown.
The selection of packing materials is of great importance in BTFs. Fine packing materials usually present high REs and better stability over the long run. Due to the importance of the packing materials, many types of materials have already been studied, including molecular sieves, polyurethane foam, sugarcane bagasse, coconut fiber, activated carbon, ceramic rings and compost (He et al., 2009, Filho et al., 2010 and Dorado et al., 2010). In addition, some researchers have developed a number of new packing materials. Dumont et al. (Dumont et al., 2008) compared a new packing material called UP20, which contains CH4N2O, H3PO4, CaCO3 (C/N/P molar ratio: 100/5/1) and an organic binder, with pine bark for the removal of H2S, showing that UP20 could be effective in treating large concentrations of pollutants. Packing materials with larger specific areas and longer life spans are more suitable, as they have better physical and chemical stabilities.
Current research is focused on using BTFs with lower residence times to treat mixed gasses. Hernández et al. (Hernández et al., 2013) tested the startup and long-term performance of two biotrickling filters packed with polyurethane foam and polar wood chips in the treatment of a mixture of ethylmercaptan, H2S and NH3. The result indicated that both filters could completely remove NH3 in the long run, while the H2S removal efficiencies exceeded 90%. The removal of ethylmercaptan differed obviously between the two BTFs. In terms of residence time, Gabriel et al. (Gabriel and Deshusses, 2003) investigated the performance of a full-scale biotrickling filter in treating H2S over a gas contact time period of 1.6–2.2 s. Under continuous operation over one year, the BTF showed stable performance and high removal efficiency, although the inlet H2S concentration was relatively low (30–60 ppm). The results of that study proved the feasibility of using BTFs to remove low concentrations of H2S over short periods of gas contact time.
The objective of the present study was to investigate the performance of treating H2S-contaminated air streams with a two-layer biotrickling filter filled with new packing materials. These materials consisted of modified organism-suspended fillers and activated carbon-loaded polyurethane inoculated with activated sludge. The empty bed residence time (EBRT) was also controlled on the basis of an actual situation. Finally, the pilot scale BTF was shown to run normally and maintain a high RE.
อิทธิพลของมลพิษทางอากาศได้กลายเป็นปัญหาที่สำคัญและสร้างความรำคาญให้กับชุมชนโดยรอบแหล่งที่มาของการปล่อยมลพิษที่ มลพิษบางคนมีกลิ่นหอมและของสารเหล่านี้ไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H2S) เป็นหนึ่งในที่พบมากที่สุด H2S เป็นก๊าซไม่มีสีที่พบในออกก๊าซที่ผลิตโดยผลิตสิ่งทอ, การจัดการของเสียการผลิตสีย้อมผลิตน้ําหนักและการกลั่นน้ำมันปิโตรเลียมและมันสามารถลบออกได้โดยการปฏิบัติตามหลักทางเคมีและกายภาพ H2S มักจะมีกลิ่นของไข่ที่เน่าเสียและมีกลิ่นเกณฑ์ 0.5 ppb 0.3 ppm มันจะนำไปสู่การเสียชีวิตที่ระดับความเข้มข้นมากกว่า 500 ppm เนื่องจากเป็นพิษคลื่นความถี่กว้าง (Busca และ Pistarino, 2003) ในทศวรรษที่ผ่านวิธีการทางชีวภาพได้รับการจดทะเบียนเป็นด้านการวิจัยรุ่น H2S ท่ามกลางเทคโนโลยีชีวภาพที่มีอยู่ซึ่งรวมถึงระบบตัวกรองชีวภาพ, biorubbers และตัวกรอง biotrickling กรอง biotrickling (BTF) เป็นที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการควบคุม H2S แม้ว่าการรักษาทางชีวภาพที่มีต่อระบบนิเวศและสิ่งแวดล้อมที่ดีพวกเขายังคงไม่เพียงพอเมื่อเทียบกับวิธีการทางเคมี แม้ว่าขัดเคมีเป็นเทคโนโลยีที่ดีที่สุดที่จัดตั้งขึ้นเพื่อกำจัด H2S ในบำบัดน้ำเสียพืช (WWTPs) วิธีนี้สิ้นเปลืองสารเคมีจำนวนมากซึ่งเพิ่มทั้งค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานและการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ของการรักษา (Mannucci et al., 2012)
โดยคมชัดกรอง biotrickling สามารถลบ H2S ภายใต้สภาวะต่าง ๆ ได้โดยไม่ต้องใช้สารเคมีจำนวนมากดังนั้น ข้อดีหลักของ BTFs มีความสะดวกในการควบคุมค่าใช้จ่ายที่ต่ำและมีประสิทธิภาพการกำจัดสูง (อีกครั้ง) แม้ว่าจะมีวรรณกรรมมากมายในการสร้างแบบจำลองกระบวนการและชีวมวลการสะสมของ BTFs ใช้ในการกำจัดสารอินทรีย์ระเหยง่าย (VOCs) (ที่ Devinny และ Ramesh 2005 และหยาง et al., 2010) การศึกษาเพิ่มเติมเป็นสิ่งจำเป็นเกี่ยวกับการกำจัดของรุ่น H2S งานวิจัยหลายชิ้นแสดงให้เห็นว่า BTFs สามารถทำงานได้ตามปกติแม้ภายใต้สภาพอากาศที่รุนแรง คิม, et al (คิม et al., 2005) พิสูจน์ให้เห็นว่าระบบตัวกรองชีวภาพอากาศหยดเตียงสามารถนำมาใช้ภายใต้ backwashing งวดและงวด nonuse วัฏจักรการรักษาทางอากาศที่มีสไตรีนที่โหลดสไตรีนของ 0.64-3.17 กก. ความต้องการออกซิเจนทางเคมี (COD) / (วัน M3 ) นอกจากนี้ Namini et al, (Namini et al., 2012) การประเมินประสิทธิภาพการทำงานของตัวกรองชีวภาพไหลจ้าง thiparus thiobacillus ตรึงบนโฟมภายใต้ยาอดอาหารต่างๆที่แสดงให้เห็นว่า BTF ได้ภายใต้การ starvations ต่างๆเช่นการโหลดที่ไม่ใช่สารปนเปื้อนอยู่เฉยๆและปิดระบบอย่างสมบูรณ์ .
การเลือกวัสดุบรรจุภัณฑ์มีความสำคัญอย่างมากในการ BTFs วัสดุบรรจุภัณฑ์ที่ดีมักจะความละเอียดสูงในปัจจุบันและมีเสถียรภาพที่ดีในระยะยาว เนื่องจากความสำคัญของวัสดุบรรจุภัณฑ์ที่หลายประเภทของวัสดุได้รับการศึกษาแล้วรวมทั้งโมเลกุล sieves โฟมยูรีเทน, ชานอ้อย, ใยมะพร้าว, ถ่าน, แหวนเซรามิกและปุ๋ยหมัก (เขา et al., 2009 Filho, et al 2010 และโดราโด et al., 2010) นอกจากนี้นักวิจัยบางคนได้พัฒนาจำนวนของวัสดุบรรจุภัณฑ์ใหม่ Dumont, et al (. Dumont et al, 2008) เมื่อเทียบกับวัสดุบรรจุภัณฑ์ใหม่ที่เรียกว่า UP20 ซึ่งมี CH4N2O, H3PO4, CaCO3 (C อัตราส่วน / N / P กราม: 100/5/1) และสารยึดเกาะอินทรีย์กับเปลือกสนสำหรับการกำจัดของ H2S แสดงให้เห็นว่า UP20 อาจจะมีประสิทธิภาพในการรักษาระดับความเข้มข้นของสารมลพิษที่มีขนาดใหญ่ วัสดุบรรจุภัณฑ์ที่มีพื้นที่เฉพาะที่มีขนาดใหญ่และมีช่วงชีวิตอีกต่อไปมีความเหมาะสมมากที่พวกเขามีความเสถียรทางเคมีและกายภาพที่ดีกว่า.
ปัจจุบันการวิจัยจะเน้นการใช้ BTFs ต่ำกว่าครั้งที่อยู่อาศัยที่จะรักษาก๊าซผสม Hernández, et al (Hernández et al., 2013) การทดสอบการเริ่มต้นและระยะยาวประสิทธิภาพการทำงานของสองตัวกรอง biotrickling เต็มไปด้วยโฟมและไม้ขั้วโลกชิปในการรักษาที่มีส่วนผสมของ ethylmercaptan, H2S และ NH3 ผลที่ได้ชี้ให้เห็นว่าฟิลเตอร์ทั้งสองอย่างสมบูรณ์สามารถลบ NH3 ในระยะยาวในขณะที่ประสิทธิภาพการกำจัด H2S เกิน 90% การกำจัดของ ethylmercaptan แตกต่างกันอย่างเห็นได้ชัดระหว่างสอง BTFs ในแง่ของเวลาที่อยู่อาศัย, กาเบรียล, et al (กาเบรียลและ Deshusses, 2003) การตรวจสอบประสิทธิภาพการทำงานของตัวกรอง biotrickling เต็มรูปแบบในการรักษา H2S ในช่วงเวลาที่ติดต่อก๊าซ 1.6-2.2 s ภายใต้การดำเนินงานอย่างต่อเนื่องกว่าหนึ่งปี BTF แสดงให้เห็นประสิทธิภาพการทำงานที่มั่นคงและมีประสิทธิภาพในการกำจัดสูงแม้ว่าเข้มข้น H2S ค่อนข้างต่ำ (30-60 ppm) ผลการศึกษาที่ได้รับการพิสูจน์ความเป็นไปได้ของการใช้ BTFs ในการลบความเข้มข้นต่ำ H2S ในช่วงระยะเวลาสั้น ๆ ติดต่อก๊าซ.
วัตถุประสงค์ของการศึกษาครั้งนี้คือการตรวจสอบประสิทธิภาพของการรักษา H2S ปนเปื้อนกระแสอากาศที่มีตัวกรอง biotrickling สองชั้น เต็มไปด้วยวัสดุบรรจุภัณฑ์ใหม่ วัสดุเหล่านี้ประกอบไปด้วยการปรับเปลี่ยนฟิลเลอร์มีชีวิตที่ถูกระงับและเปิดใช้งานคาร์บอนยูรีเทนโหลดเชื้อด้วยตะกอน ที่อยู่อาศัยเวลานอนว่างเปล่า (EBRT) นอกจากนี้ยังถูกควบคุมบนพื้นฐานของสถานการณ์ที่เกิดขึ้นจริง สุดท้าย BTF ระดับนำร่องได้แสดงให้ทำงานได้ตามปกติและรักษา RE สูง
การแปล กรุณารอสักครู่..
อิทธิพลของมลพิษทางอากาศได้กลายเป็นปัญหาที่สำคัญและสร้างความรำคาญให้กับชุมชนโดยรอบแหล่งที่มาของการปล่อยมลพิษ . มลสารมีกลิ่นไอและสารประกอบเหล่านี้ ก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ ( h2s ) เป็นหนึ่งในที่พบมากที่สุด h2s เป็นก๊าซไม่มีสีที่พบในปิดแก๊สผลิตโดยการผลิต , การจัดการของเสียสิ่งทอ , การผลิตสี , ผลิตน้ำหนักและการกลั่นปิโตรเลียม และมันสามารถถอดออกเป็นหลัก โดยทางเคมีและกายภาพ ) h2s มักจะมีกลิ่นของไข่ที่เน่าเสียและมีกลิ่นเกณฑ์ 0.5 ppb ถึง 0.3 ppm มันสามารถนำไปสู่ความตายที่ความเข้มข้น 500 ppm เนื่องจากพิษของสเปกตรัมกว้าง ( busca และ pistarino , 2003 ) ในทศวรรษที่ผ่านมา , วิธีทางชีวภาพได้ถูกรวมเข้าไปในเขตของการวิจัย h2s . ในหมู่มากของ ซึ่งรวมถึงระบบกรองและ biorubbers biotrickling , biotrickling กรอง ( เหล่านี้ ) เหมาะสำหรับการควบคุม h2s แม้ว่าการรักษาทางชีววิทยา นิเวศวิทยา และดีต่อสิ่งแวดล้อม แต่ยังไม่เพียงพอเมื่อเทียบกับวิธีทางเคมี แม้ว่าเคมีซักผ้าเป็นเทคโนโลยีที่มีชื่อเสียงมากที่สุดสำหรับ h2s กำจัดพืชบำบัดน้ำเสีย ( wwtps ) วิธีการนี้ใช้สารเคมีมากมาย ซึ่งเพิ่มทั้งต้นทุนและการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ของการรักษา ( mannucci et al . , 2012 )โดยคมชัด , biotrickling กรองสามารถลบ h2s ภายใต้เงื่อนไขต่างๆ โดยไม่ต้องใช้สารเคมีมาก ประโยชน์หลักของ btfs มีความสะดวกในการควบคุมต้นทุนและประสิทธิภาพการกำจัดสูงต่ำ ( อีกครั้ง ) แม้ว่ามีวรรณกรรมมากมายในการสร้างแบบจำลองกระบวนการและการสะสมมวลชีวภาพของ btfs ใช้ในการกำจัดสารอินทรีย์ระเหยง่าย ( VOCs ) ( devinny และ ราเมซ , 2005 และหยาง et al . , 2010 ) ต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมอีกเกี่ยวกับการกำจัด h2s หลายการศึกษา พบว่า btfs สามารถทำงานได้ตามปกติแม้ภายใต้สภาวะที่รุนแรง Kim et al . ( Kim et al . , 2005 ) ได้พิสูจน์ว่าระบบแอร์เตียงหยดสามารถใช้ภายใต้วัฏจักร backwashing เป็นระยะและใช้ระยะเวลารักษาสไตรีนที่มีอากาศที่สไตรีนโหลด 0.64 – 3.17 กก. ความต้องการออกซิเจนทางเคมี ( COD ) / ( 3 วัน ) นอกจากนี้ namini et al . ( namini et al . , 2012 ) ประเมินประสิทธิภาพของการใช้พลังงานชีวภาพโปรยกรอง thiparus ตรึงบนโฟมภายใต้ยาอาหารต่าง ๆเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าภายใต้ starvations ปลอดสารปนเปื้อนต่างๆ เช่น ความเกียจคร้าน และโหลดเสร็จปิดการเลือกวัสดุบรรจุภัณฑ์มีความสำคัญใน btfs . วัสดุบรรจุปรับ res สูงและเสถียรภาพที่ดีขึ้นมักจะอยู่ในระยะยาว เนื่องจากความสำคัญของการบรรจุวัสดุหลายประเภทของวัสดุได้ถูกศึกษา รวมทั้ง sieves โมเลกุลยูรีเทนโฟมชานอ้อย , ใยมะพร้าว , ถ่าน , แหวนเซรามิกและปุ๋ยหมัก ( เขา et al . , 2009 , ลูกคิดว่า et al . , 2010 และ Dorado et al . , 2010 ) นอกจากนี้ นักวิจัยบางคนได้พัฒนาจำนวนของวัสดุบรรจุภัณฑ์ใหม่ ดูมองต์ et al . ( ดูมองต์ et al . , 2008 ) เมื่อเทียบกับวัสดุบรรจุใหม่เรียก up20 ซึ่งมี ch4n2o , H3PO4 , CaCO3 ( C / N / P อัตราส่วน 100 / 5 / 1 ) และอินทรีย์สารยึดเกาะกับเปลือกสนเพื่อกำจัด h2s , แสดง up20 อาจจะมีประสิทธิภาพในการรักษาความเข้มข้นของมลพิษขนาดใหญ่ . บรรจุวัสดุที่มีพื้นที่เฉพาะและอยู่ในช่วงชีวิตที่ยาว มีความเหมาะสมมากขึ้นเช่นที่พวกเขามีความคงตัวทางกายภาพและทางเคมีที่ดีการวิจัยในปัจจุบันมุ่งเน้นไปที่การใช้ btfs กับเวลาที่อยู่ล่างเพื่อรักษาก๊าซผสม เ ร์น . kgm ndez et al . ( เ ร์น . kgm ndez et al . , 2013 ) การทดสอบการเริ่มต้นและประสิทธิภาพในระยะยาวของทั้งสอง biotrickling กรองบรรจุด้วยโฟม และไม้ชิขั้วในการผสมของทิล เมอร์แค๊ปแต๊น h2s nh3 , และ . ผลการศึกษาพบว่า ทั้งสองตัวกรองสามารถลบ nh3 ในระยะยาว ในขณะที่ประสิทธิภาพการกำจัด h2s เกิน 90 % การกำจัดทิล เมอร์แค๊ปแต๊นแตกต่างอย่างชัดเจนระหว่างสอง btfs . ในแง่ของเวลาที่อยู่อาศัย , Gabriel et al . ( กาเบรียล และ deshusses , 2003 ) ได้ศึกษาประสิทธิภาพของตัวกรอง biotrickling เต็มรูปแบบในการรักษา h2s กว่าติดต่อแก๊สเวลา 1.6 – 2.2 . ที่ดำเนินงานอย่างต่อเนื่องมากกว่าหนึ่งปี เหล่านี้ให้มีเสถียรภาพและประสิทธิภาพสูง แม้ว่าจะมี h2s ความเข้มข้นค่อนข้างต่ำ ( 30 - 60 ppm . ) ผลการศึกษาที่พิสูจน์ความเป็นไปได้ในการใช้ btfs ลบความเข้มข้นต่ำของ h2s ผ่านช่วงเวลาสั้น ๆติดแก๊สวัตถุประสงค์ของการศึกษาครั้งนี้ เพื่อศึกษาประสิทธิภาพของการรักษา h2s กระแสอากาศที่ปนเปื้อนด้วย biotrickling สองชั้นกรองเต็มไปด้วยวัสดุบรรจุใหม่ วัสดุเหล่านี้ประกอบด้วยสารอินทรีย์ระงับการแก้ไขและถ่านกัมมันต์โหลด Polyurethane ที่ใส่กากตะกอนน้ำเสีย . ว่างที่พักเวลา ( ebrt ) ถูกควบคุม บนพื้นฐานของสถานการณ์ที่เกิดขึ้นจริง ในที่สุด นำร่องเหล่านี้ก็แสดงให้ทำงานได้ตามปกติ และรักษากำลังสูง
การแปล กรุณารอสักครู่..