Investigation into determining the humidity of charge used for biological air treatment

Abstract

Microorganisms can reproduce only in such substrata which contain a certain amount of water and dissolved nutritious substances. Therefore, it is necessary to search for such charges that are distinguished by a large filtering surface and good humidity‐retaining properties. In experiments three types of materials – wood, zeolite and foam ‐ were used as a charge for the biological air‐cleaning process. The charges were mixed up to maintain humidity necessary for the microorganisms in the biofilter as long as possible. The charges were placed into three different cassettes in the biofilter. The wood charge consisted of wood chips of 10–15 mm and that of zeolite contained 10–12 mm of zeolite granules. The foam rubber was cut into separate cubes each having the dimensions of 30×30×20 mm. Dependence of the charge humidity on the airflow rate, temperature, time and charge thickness was determined in the work. During the experiments the airflow rate reached 0.1–0.6 m/sec., and the temperature ranged from 15 to 35 °C. Foam showed the best sorption properties, but a better distribution of humidity was found in the wood‐chip charge.

Biologiniam oro valymui naudojamos įkrovos drėgnumo nustatymo tyrimai

Santrauka. Mikroorganizmai gali daugintis tik tokiuose substratuose, kuriuose yra tam tikras kiekis vandens ir ištirpusių maisto medžiagų. Todėl būtina ieškoti tokių įkrovų, kurios pasižymėtų dideliu filtravimo paviršiaus plotu bei geromis drėgmės sulaikymo savybėmis. Eksperimentiniams tyrimams panaudota trijų rūšių įkrova, sudaryta iš medienos drožlių, ceolito ir porolono gabaliukų. Siekiant kuo ilgiau biofiltre išlaikyti mikroorganizmams reikiamą drėgmę, įkrovos buvo maišomos. Jos įdedamos į skirtingas kasetes, įrengtas biofiltre. Medienos įkrovą sudarė 10–15 mm frakcijos medienos drožlės, ceolitą – 10–12 mm frakcijos iš ceolito sudaryti grūdeliai. Porolonas supjaustytas į kubelius, kurių kiekvieno matmenys: 30×30×20 mm. Buvo nustatyta įkrovų drėgnumo priklausomybė nuo oro srauto greičio, temperatūros ir įkrovos sluoksnio storio. Oro srauto greitis siekė 0,1–0,5 m/s, o temperatūros intervalas – 15–35 °C. Geriausiomis sorbcinėmis savybėmis pasižymėjo porolonas, tačiau geresnis drėgmės pasiskirstymas nustatytas medienos skiedrų įkrovoje.

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

Исследование влажности загрузки в биологическом процессе очистки воздуха

Резюме. Микроорганизмы могут размножаться лишь в субстратах, в которых имеется вода и минеральные вещества. Поэтому необходимы сорбенты, отличающиеся большой фильтрующей поверхностью и хорошей сорбцией влажности. В экспериментах исследовались три типа материалов, включая древесину, цеолит и поролон, которые использовались в качестве загрузки для биологического процесса очистки воздуха. Загрузка помещалась в кассеты биофильтра. Фракция древесины составляла 10 мм, цеолита – 15 мм. Поролон разрезался на куски размером 30×30×20 мм. В результате были найдены зависимости влажности загрузки от скорости потока подаваемого воздуха, его температуры и толщины слоя загрузки. Во время экспериментов скорость потока подаваемого воздуха составляла 0,1–0,5 м/с, а температура – 15–35 °C. Воду лучше сорбировал поролон, однако лучшее распределение влажности зафиксировано в древесной загрузке.

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

First Published Online: 14 Oct 2010

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