[發(fā)明專利]液相和固相生物集成凈化臭氣廢氣的方法及系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810061676.6
• 申請日: 2008-05-23
• 公開（公告）號: CN101284209A
• 公開（公告）日: 2008-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 泮進(jìn)明;應(yīng)義斌
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: B01D53/84
• 分類號: B01D53/84;B01D53/85
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司
• 代理人: 林懷禹

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及臭氣、廢氣的凈化方法，尤其是涉及一種液相和固相生物集成凈化臭氣廢氣的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

臭氣和廢氣普遍存在于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境工程處理設(shè)施以及日常生活中，目前產(chǎn)生臭氣和廢氣最多的行業(yè)和場所包括畜禽養(yǎng)殖、廢水處理、固體廢棄物處理、食品化工、橡膠皮革行業(yè)等，對大氣環(huán)境造成很大的污染，嚴(yán)重危害著生態(tài)環(huán)境和人體健康。臭氣廢氣的成分復(fù)雜，隨著產(chǎn)生源的不同而殊異，如畜禽養(yǎng)殖場的臭氣以氨氣、硫化氫、胺、低級脂肪酸等為主，成分達(dá)上百種。在廢水廢物處理的過程中，如固體垃圾填埋場、垃圾焚燒廠、污水處理廠、堆肥場、厭氧發(fā)酵系統(tǒng)等，都會進(jìn)一步產(chǎn)生成分更加多樣、更加復(fù)雜的臭氣廢氣。臭氣廢氣更是工業(yè)產(chǎn)生中最大難題之一，各種氮氧化物、硫氧化物等污染成分是酸雨形成的主要罪魁禍?zhǔn)住?/p>

臭氣廢氣成分的復(fù)雜性使得處理難度極大，傳統(tǒng)的臭氣廢氣處理方法主要是物理、化學(xué)法，如物理吸附法、化學(xué)吸收法和催化燃燒法等，這些處理方法投資大、操作復(fù)雜、運(yùn)行成本高，而且還很可能造成難以再治理的二次污染，如物理吸附法中達(dá)到飽和后的吸附材料需要頻繁更替，處理這些廢棄的吸附材料難度很大；化學(xué)吸收法要消耗大量的化學(xué)品，其生成物如不經(jīng)處理同樣會污染環(huán)境。尤其是對一些低濃度的臭氣廢氣，由于其中的有機(jī)物的濃度太低，已無回收價值，使用傳統(tǒng)方法凈化處理難度大、費(fèi)用高。

生物過濾法是臭氣廢氣處理領(lǐng)域新出現(xiàn)的技術(shù)，因其成本低、操作簡單、技術(shù)清潔而受到青睞，已成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。與傳統(tǒng)的物理、化學(xué)法相比，生物過濾法更適用于大流量、低濃度的臭氣廢氣處理。生物過濾的原理是利用各種微生物將臭氣廢氣中的各種有害成分轉(zhuǎn)化為無害的物質(zhì)，如硝化細(xì)菌可以將氨氣轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，硫化細(xì)菌可以將含硫的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為硫酸鹽，從而達(dá)到治理的目的。在目前的研究中，生物過濾法的環(huán)境一般都以單相的形式加以應(yīng)用，包括以水為載體的液相生物過濾法和固態(tài)基質(zhì)構(gòu)成的固相生物過濾法。此外，一般的技術(shù)僅僅通過微生物的降解作用對臭氣廢氣的污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)化，未考慮對降解產(chǎn)物的進(jìn)一步處理和利用。因此，不可避免存在這樣的問題：(A)適于液相中生長的水適性微生物和適于固相中生長的氣適性微生物都在自然界中廣泛存在，能對臭氣廢氣中的若干種污染物進(jìn)行有效的降解，但由于臭氣廢氣的成分十分復(fù)雜，僅僅依靠水適性微生物或氣適性微生物都不能徹底凈化臭氣廢氣；(B)微生物將各種有害成分降解為無害物質(zhì)，這些降解產(chǎn)物僅小部分被微生物用于構(gòu)建新的生命體，其余大部分存留下來，未加以利用而被浪費(fèi)，這些積累的降解產(chǎn)物含量過高時也抑制微生物的功能甚至產(chǎn)生毒害作用，未經(jīng)處理隨意排放更是會引起局部區(qū)域的二次污染。目前的技術(shù)都未能提供解決這些問題的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種液相和固相生物集成凈化臭氣廢氣的方法及系統(tǒng)，以解決利用單相生物過濾處理臭氣廢氣時不能兼容其他相微生物、不能徹底凈化臭氣廢氣、微生物降解產(chǎn)物無法被利用會抑制微生物功能等技術(shù)難題。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一、本發(fā)明的液相和固相生物集成凈化臭氣廢氣方法：

在密閉的液相生物過濾器中填充水及微生物附著生長的介質(zhì)，接種能降解臭氣廢氣所含污染物的一種或一種以上水適性微生物，在固相生物過濾器中填充微生物和植物生長所需的基質(zhì)，接種能降解臭氣廢氣所含污染物的一種或一種以上氣適性微生物和種植一種或一種以上能吸收微生物降解臭氣廢氣過程中新生成的產(chǎn)物的植物，使用時臭氣廢氣先輸入密閉的液相生物過濾器，所含的污染物溶于水中并被附著于介質(zhì)及游離態(tài)的水適性微生物降解，再輸入固相生物過濾器底部，經(jīng)過基質(zhì)的物理吸附作用、微生物的降解作用得以凈化并從固相生物過濾器上部排出，運(yùn)行中每天從液相生物過濾器排放臟水并補(bǔ)充等量的清水，排放的臟水加以收集再用于灌溉固相生物過濾器的植物，從而使微生物降解產(chǎn)物被植物進(jìn)一步吸收用作生長所需的養(yǎng)料，收獲時或因氣候原因被迫更替時收割植物的莖、葉和根加以利用，再種植新的植物，從而使臭氣廢氣及降解產(chǎn)物得以徹底凈化。

二、本發(fā)明的液相和固相生物集成凈化臭氣廢氣系統(tǒng)：