Lọc sinh học là gì? ppsx

Lọc sinh học là gì?




Lọc sinh học
(biofiltration) là một
công ngh
ệ điều khiển
sự ô nhiễm mới. Nó
bao gồm sự loại bỏ
và ô xi hóa những
hợp chất khí bị
nhiễm bẩn nhờ vi
sinh vật.

Lọc sinh học được thiết lập rất
tốt trong công nghệ điều khiển ô
nhiễm ở Đức và Hà Lan và nó
Hình ảnh
minh h
ọa về
bioreactor
cho quy mô
xử lý công
nghiệp

cũng thu hút đư
ợc sự quan tâm ở

Bắc Mỹ.

Lọc sinh học có thể xử lý những
phân tử khí hữu cơ- những hợp
chất hữu cơ bay hơi ( Volatile
Organic Compound- VOC's)
hoặc các hợp chất cacbon, hay
những chất khí độc vô cơ-
amoniac hay H2S.

1. Nguyên lý.

L
ọc sinh học sử dụng vi sinh vật để
phân hủy những hợp chất hữu cơ (
hoặc biến đổi những hợp chất vô
cơ) thành cac-bon-nic, nước và
muối. Khi hệ thống lọc sinh học
được lắp đặt, vi sinh vật đã có sẵn
trong nguyên liệu mà ở đó nó được
sử dụng như một lớp lọc. TRong
các phòng thí nghi
ệm, với mục đích
tăng cư
ờng tốc độ phân hủy, vi sinh
vật được cân nhắc đến đầu tiên là
hi
ệu quả của chúng trong việc phân
hủy của nguyên liệu được nghiên
cứu.

Nguyên liệu lọc thường là than
bùn, đất, phân compốt hay cây
thạch nam, tuy nhiên bột cacbon đ
ã
được hoạt hóa và polysterene cũng
có thể được sử dụng. Sự lựa chọn
nguyên liệu lọc là vô cùng quan
trọng bởi vì nó phải cung cấp cho
vi sinh vật dinh dưỡng, sự phát
triển về mặt sinh học, và có dung
tích hấp thụ tốt.

Quá trình sinh học là một sự ô xi
hóa nhờ vi sinh vật, và có thể được
viết như sau:

H
ợp chất gây ô nhiễm + Oxi ->
CO2+ H2O + nhiệt + sinh khối

Vi sinh vật sống trong lớp màng
sinh học ẩm , mỏng, nơi được bao
bọc xung quanh các phần tử của
nguyên liệu lọc. Khí bẩn được
khuyếch tán trong hệ thống lọc và
được hấp thụ bên trên màng sinh
học. Thực tế đây là vị trí mà quá
trình ô xi hóa được thực hiện. Các
chất bẩn không đư

ợc luân chuyể cố
định đến nguyên liệu lọc.

2. Mô hình cơ bản.

Thành phần cơ bản của một hệ
thống lọc sinh học la lớp lọc và m
ột
hệ thống ống để đẩy khí đi qua hệ
thống lọc sinh học. Một hệ thống
lọc sinh học chứa đựng một hoặc
nhiều hơn một lớp lọc điển hình
cao 1m. Nó có tác dụng làm
ẩm khí
trước khi đi vào hệ thống lọc
sinhhọc , bởi vì các dòng khí liên
tục bên bên ngoài lớp lọc luôn rất
khô. Một vài thông số phải được
duy trì trong quá trình hệ thống lọc
sinh học đang vận hành.

Độ ẩm: Độ ẩm là yếu tố thiết yếu
cho hệ thống lọc sinh học làm việc
hiệu quả nhất . Vi sinh vật cần một
môi trường ẩm. Từ việc nguyên
liệu lọc có khuynh hướng khô đi
bởi dòng khí, do đó hệ thống lọc
sinh học phải có một trạng thái ổn
định để làm ẩm khí trước khi đi v
ào

nguyên liệu lọc.

Nhiệt độ: Vi sinh vật hoạt đồng tốt
nhất giữa 30 và 40 độ C. Ở một
khía cạnh nào đó nó có thể có ích
cho một hiệu quả tốt hơn bao gồm
những phương pháp cho sự điều
khiển bậc nhiệt độ.

Mức Oxy: Từ việc phần lớn sự
phân hủy là hiếu khí, bậc ô xy l
à vô
cùng quan trọng trong một quá
trình lọc sinh học. Trên thực tế, Ô
xy không được sử dụng trực tiếp ở
dạng khí, nhưng vi sinh v
ật sử dụng
ô xy có mặt ở dạng hòa tan trong
màng sinh học. Trong một số
trường hợp của chất gây ô nhiễm
nhất định, ô xy nên được thêm
vào.

pH: pH nơi mà vi sinh vật có thể
hoạt động hiệu quả nhất là khoảng
7. Vì vậy pH của khí bẩn phải đư
ợc
duy trì xung quanh giá trị này.