Investigation of cleaning efficiency of biological air‐treatment device with activated charge of different origin

Abstract

In order to carry out an experimental investigation a biological air‐treatment device was used, namely, a biofilter with a charge of a different origin composed of zeolite, foam and wood chips. When mixing foam and zeolite together with wood chips for air treatment from volatile organic compounds, not only a biological but also adsorptive air‐treatment method is used. Using complex treatment technologies the device efficiency and the charge service period are improved. The investigation has shown that microorganisms, being predominant in the bio‐treatment process, can breed in charges of on inorganic origin made of natural zeolite and foam. While cultivating spontaneous microorganism associations in the charge, biofilter treatment efficiency was determined to be dependent on the sort of the supplied pollutant, concentration and filtration period. The charge filtration function was most efficient at a velocity of 0,1 m/s when the device was supplied with acetone‐polluted air. Cleaning air from acetone, when the original concentration of the pollutant was 103 mg/m³, the filter treatment efficiency reached 95%. When the concentration of pollutants supplied into the biofilter is reduced and the filtration period is increased, the device treatment efficiency increases as well.

Biologinio oro valymo įrenginio su aktyvinta skirtingos kilmės įkrova valymo efektyvumo tyrimai

Santrauka. Eksperimentiniams tyrimams atlikti buvo naudotas biologinis oro valymo įrenginys – biofiltras užkrautas skirtingos kilmės įkrova, sudaryta iš ceolito, porolono ir medienos drožlių. Poroloną ir ceolitą maišant su medienos drožlėmis lakiesiems organiniams junginiams valyti iš oro taikomas ne tik biologinis, bet ir adsorbcinis oro valymo metodas. Kompleksiškai taikant skirtingas valymo technologijas pagerinamas įrenginio valymo efektyvumas ir įkrovos naudojimo laikas. Tyrimai parodė, kad biologinio valymo procese vyraujantys mikroorganizmai gali daugintis ir neorganinės kilmės įkrovose, sudarytose iš gamtinio ceolito bei porolono. Įkrovoje kultivuojant savaiminių mikroorganizmų asociacijas nustatytos biofiltro valymo efektyvumo priklausomybės nuo tiekiamo teršalo rūšies, koncentracijos, filtracijos laiko. Geriausiai įkrova filtravo 0,1 m/s greičiu į įrenginį tiekiamą acetonu užterštą orą. Valant iš oro acetoną, kai pradinė teršalo koncentracija yra 103 mg/m3 , filtro valymo efektyvumas siekė 95 %. Mažinant į biofiltrą tiekiamų teršalų koncentracijas ir didinant jų filtracijos laiką, įrenginio valymo efektyvumas didėja.

Reikšminiai žodžiai: biofiltras, lakieji organiniai junginiai, biodegradacija, ceolitas, adsorbcija, mikroorganizmai.

Исследование эффективности установки для биологической очистки воздуха с активированной загрузкой различного происхождения

Peзюме. Для выполнения экспериментальных исследований использовалось биологическое устройство для очистки воздуха – биофильтр, загруженный загрузкой различной породы, состоящей из цеолита, поролона и древесины. При смешивании поролона, цеолита и древесины для очистки воздуха от летучих органических составов применялся не только биологический, но и aдсорбционный метод очистки воздуха. При совместном применении разных технологий очистки улучшается эффективность устройства и продлевается срок действия загрузки. Исследование показало, что микроорганизмы могут размножаться и на загрузках неорганического происхождения, состоящих из природного цеолита и поролона. При выращивании самопроизвольных ассоциаций микроорганизмов установлены зависимости эффективности очистки воздуха от вида поступающего загрязнителя, концентрации и периода фильтрации. Фильтрация была наилучшей, когда воздух, загрязненный ацетоном, подавался в биофильтр со скоростью 0,1 м/сек. Эффективность биофильтра при очищении воздуха от ацетона, первоначальная концентрация которого составляла 103 мг/м³ , достигала 95%. Эффективность очищения воздуха в устройстве увеличивается, когда концентрация поставляемых в биофильтр загрязнителей уменьшается, а период фильтрации продлевается.

Ключевые слова: биофильтр, летучие органические составы, биологический распад, цеолит, адсорбция, микроорганизмы.

First Published Online: 14 Oct 2010

Keyword : biofilter, volatile organic compounds, biodegradation, zeolite, adsorption, microorganisms