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环境生物技术日臻成熟 废气生物处理产业前景可期

文章作者:www.cs-vaccine.com发布时间:2019-09-19浏览次数:1229

有机废气生物处理技术是一种新兴技术,为我们应对工业发展引起的有机废物污染提供了新思路和新途径。应用生物技术处理有机废气不仅可以节省成本,降低能耗,还可以提高加工效率。然而,除了对人类的现有益处之外,应用生物方法处理有机废气还存在一些缺点。环境生物技术的未来是成熟的。沼气处理行业的前景很有希望

近年来,随着有机工业和石化工业的快速发展,以及有机废气的不受控制的排放,越来越多的有机废气进入大气,空气污染日益严重。酸雨和冰雹等极端天气的范围和频率也在增加。它对人类的生命和健康产生重大影响。呼吸系统疾病和眼病逐渐增多。新兴的有机废气生物处理技术利用微生物对各种污染物具有强大而快速的适应性,并且可以作为代谢底物降解和转化。与传统的废气处理技术相比,有机废气生物处理技术具有更明显的优势。

1.有机废气生物处理技术介绍

1.1生物加工技术的基本概念

有机废气的生物净化是基于微生物对废水的成熟处理。生物净化基本上是氧化分解过程。通过使用废气的有机成分作为其生命活动的能量或营养物质,附着在多孔湿润介质上的活性微生物被转化为简单的无机或细胞成分。与废水生物处理过程的最大区别在于废气中的有机物质:首先通过传质过程从气相到液相(或固体表面的液膜),然后溶解在液相中的有机组分由浓度差异驱动。进一步扩散到培养基周围的生物膜,然后被其中的微生物吸收;在这种情况下,进入微生物的污染物在其自身的代谢过程中被分解为能量和营养物质,并且产生的代谢物部分溶解。进入液相,其中一部分作为细胞物质或细胞代谢能,其中一部分被释放到空气中。通过上述过程连续还原废气中的有机物质,从而进行净化。

1.2生物处理技术原理

关于废气生物净化机理尚无统一的理论。荷兰学者基于吸附操作的“双膜理论”提出的生物膜理论对全世界影响很大,得到了大多数人的认可和认可。该方法基本上通过微生物的代谢活动将复杂的有机物转化为简单的无毒无机物和其他细胞质。主要经历三个阶段:气液转化阶段,生物吸附阶段和生物降解阶段。

所谓的生物膜是由固体载体表面上的微生物群组成的粘合膜结构。在润湿环境中,微生物利用废气中的有机碳作为能源,在废气中的有机物质的氧化分解过程中生长,繁殖并形成具有一定厚度的薄膜。当处理低浓度或可生物降解的废气时,这种生物膜是特别有利的。

2.有机废气处理的生物处理特点

有机废气的生物处理主要是微生物的应用,对各种污染物具有很强的抵抗力和适应性。通过筛选和培养,选择具有强性能的自养或异养菌株。在一定的环境条件下,微生物通过代谢将有机废气中的有机污染物分解成简单的无机物质和细胞成分物质。与传统的废气处理技术相比,生物处理技术具有去除效率高,投资成本低,能耗低,对大气环境无二次污染的优点。同时,由于废气中生物处理吸收剂的再生可以通过吸收剂中微生物的作用直接实现,因此不需要物理和化学吸收和吸附等特殊设备,从而简化了工艺流程和工业设备,降低运营运营成本。

3.有机废气的生物处理方法

有机废气的生物处理技术是一种新兴的生物技术。目前,其主要处理工艺包括:生物过滤,生物滴滤和生物洗涤。同时,随着废气处理技术的深入研究,实际污染废气中气体的溶解度和生物降解性差异很大。一些新的生物处理方法,复合生物反应器,膜生物反应器和低pH值生物过滤器等也逐渐引起人们的关注并取得了良好的效果。这里我们主要介绍用于处理有机废气的膜生物反应器。

膜生物反应器主体由平行的中空纤维膜管组成,微生物在管之间以液相生长。当废气通过管子时,气相污染物通过扩散和微生物的作用转移到液相中。降级。通过在膜的一侧添加吸收剂,溶解剂用于通过溶解不同的气体来分离和净化气体。吸收剂必须对挥发性有机废气具有高溶解度,而空气中的其它组分基本上不溶于顶部。需要接触的两相分别在膜的两侧流动,并且两相的接触发生在膜的孔中或膜表面的界面处,使得两相之间的直接接触可以避免,并防止乳化的发生。

膜反应器可以在很宽的范围内独立地控制气体,并且根据膜材料可以将内膜组件分成致密膜和微孔膜。致密膜对气体具有选择性渗透性,膜材料中气体混合物各组分的渗透速率不同,从而实现气体分离和富集的功能。驱动力是跨膜的压力差。膜材料的共同特征是它们具有大的比表面积,这为质量和热传递提供了大的接触面积。膜两侧的压降小,能耗低。与传统的废气分离技术相比,基于膜的吸收仅需要低压作为驱动力,以使两相流体分开流动并保持稳定的接触界面。此外,膜反应器尺寸小且重量轻,并且大多数常规的气体吸收和解吸可以使用膜反应器进行。

4.国内外发展和前景

使用生物方法处理空气中的污染物可以追溯到20世纪中叶。废气净化的生物学研究首先用于处理空气中低浓度的有气味物质。第一项使用微生物处理废气的专利于1957年在美国出现,但直到1970年才引起全国关注。到1980年,德国,日本,荷兰等国家已投入大量各类生物处理废气装置,混合废气的去除率一般在95%以上。到目前为止,德国,日本等国家已成功应用于化工,轻工等行业,并已应用了大量的生物净化装置。

20世纪90年代初,中国开始在该领域进行实验室研究。目前,气味生物净化的工程实践已经取得了成功,但应用仍然非常有限。国内一些企业正在引进国外生物除臭技术和设备,初期安装成本和运行维护成本很高。作为一个新兴的生物环保产业,废气生物处理产业已初具规模并不断发展壮大。

据统计,2008年有200多家专业或同时经营废气生物处理的企业和企业,员工人数逐年增加。国家废气污染控制项目对GDP的投入比例也在增加。废气生物处理环境服务发展迅速,但市场份额较低。与中国废气生物处理相关的环境服务产出份额不高。大多数环保企业规模较小。在全球竞争中,中国企业的相关技术没有优势。

此外,随着细胞融合,基因工程,分子生物学等技术的发展,环境生物技术得到进一步发展,研究领域不断扩大,使生物技术成为环境污染的解决方案,具有良好的经济和环境效益。其中一个有效的手段。与此同时,教育的不断发展,人们的环保意识和生态观念也得到了加强。随着市场对生物技术和生物制品的需求大幅增加,政府也越来越重视生物技术的发展,使环境生物技术越来越成熟。

结论:有机废气生物处理技术是一项新兴技术。它为我们解决工业发展引起的有机废物污染问题提供了新思路和新方法。应用生物技术处理有机废气不仅可以节省成本,降低能耗,还可以提高加工效率。然而,除了对人类的现有益处之外,应用生物方法处理有机废气还存在一些缺点。

例如,生物方法仅用于处理低浓度有机废气。如何将这些技术和方法应用于高浓度有机废气的处理还有待研究;影响污染物去除率的关键过程是将污染物从气相转移到液相。目前的研究大多是关于可溶性和易降解污染物的处理,这在实际应用中受到限制;利用基因工程技术开发有效的降解菌株;添加某些有机溶剂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积,孔隙率等直接影响反应器的生物量和整个填充床的压降以及填充床是否容易堵塞。

因此,提高生物过滤材料的物理性能和使用寿命,填料节省投资和能源消耗;实现自动控制,提高各种运行参数的控制能力,降低维护成本和故障次数;原始菌株的基础通过选择最佳生长条件,筛选出能够有效降解各种恶臭和有毒气体的优势菌株,从而缩短反应起始时间,加速生物反应过程,提高处理效率是不可避免的方向。