[發明專利]微生物和植物復合液相凈化臭氣廢氣的方法及系統

無效

• 申請號: 200810061785.8
• 申請日: 2008-05-20
• 公開（公告）號: CN101284210A
• 公開（公告）日: 2008-10-15
• 發明（設計）人: 泮進明;應義斌
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B01D53/84
• 分類號: B01D53/84
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司
• 代理人: 林懷禹

技術領域

本發明涉及臭氣、廢氣的凈化方法，尤其是涉及一種微生物和植物復合液相凈化臭氣廢氣的方法及系統。

背景技術

臭氣和廢氣普遍存在于工農業生產、環境工程處理設施以及日常生活中，成分復雜，隨意排放已引起很多環境污染問題。目前產生臭氣和廢氣最多的行業和場所包括畜禽養殖、廢水處理、固體廢棄物處理、食品化工、橡膠皮革行業等，對大氣環境造成很大的污染，嚴重危害著生態環境和人體健康。臭氣廢氣的成分復雜，隨著產生源的不同而殊異，如畜禽養殖場的臭氣以氨氣、硫化氫、胺、低級脂肪酸等為主，成分達上百種。這些臭廢氣對養殖動物和人體的危害很大，如氨氣常被溶解或吸附在潮濕的地面、墻壁及動物的黏膜上，刺激外黏膜并引起喉頭水腫、黏膜出血等問題。動物在氨的長期毒害下，體質變弱，對外界環境變化、病毒侵害的抵抗力差，引起采食量、生產力的下降。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、厭氧發酵系統等，都會進一步產生成分更加多樣、更加復雜的臭氣廢氣。臭氣廢氣更是工業產生中最大難題之一，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首，已對全球環境帶來致命的破壞。

臭氣廢氣成分的復雜性使處理難度極大，傳統的臭氣廢氣處理方法主要是物理、化學法，如物理吸附法、化學吸收法和催化燃燒法等，這些處理方法投資大、操作復雜、運行成本高，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；化學吸收法要消耗大量的化學品，其生成物如不經處理同樣會污染環境。尤其是對一些低濃度的臭氣廢氣，由于其中的有機物的濃度太低，已無回收價值，使用傳統方法凈化處理難度大、費用高。

生物過濾法是臭氣廢氣處理領域新出現的技術，因其成本低、操作簡單、技術清潔、無二次污染而受到青睞，已成為當前研究的熱點。與傳統的物理、化學法相比，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化為無害的物質，如硝化細菌可以將氨氣轉化為硝酸鹽，硫化細菌可以將含硫的物質轉化為硫酸鹽，從而達到治理的目的。在目前的研究中，生物過濾法都以孤立的形式加以應用，僅僅通過微生物的降解作用對臭氣廢氣的污染物進行轉化，未考慮對降解產物的處理和利用；同時，微生物一般生長在固態介質構成的固相環境下。因此，不可避免存在這樣的問題：(A)微生物將各種有害成分轉化為無害物質，這些新生成的產物僅小部分被微生物用于構建新的生命體，其余大部分存留下來，未加以利用而被浪費，這些積累的新物質含量過高時也會使抑制微生物的功能甚至產生毒害作用，未經處理隨意排放更是會引起局部區域的二次污染；(B)固態的各種基質對臭氣廢氣中各種污染物的吸附、攔截功能不如液相的水，往往需要更長的流程才能有效吸附、攔截污染物，從而增加了建造成本；(C)在固相環境下，微生物不容易均勻分布，微生物生長不旺盛的地方凈化能力就很低，流過的臭氣廢氣得不到有效的過濾和凈化，成為“盲區”，影響最終的效果；(D)微生物需要很好的環境才能迅速生長和發揮最佳功能，目前的大量微生物在液相的水環境中新陳代謝更旺盛，更能發揮凈化功能。目前的技術都未能提供解決這些問題的方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種微生物和植物復合液相凈化臭氣廢氣的方法及系統，以解決利用生物過濾法處理臭氣廢氣時孤立使用微生物時累積的降解產物無法被利用會抑制微生物功能、固態的基質吸附攔截污染物能力低、固相環境下微生物凈化功能較低、微生物分布不均勻易形成凈化盲區等技術難題。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一、本發明的微生物和植物復合液相凈化臭氣廢氣的方法：

在生物過濾器中填充水和作為微生物附著生長的介質，接種能降解臭氣廢氣所含污染物的一種或一種以上微生物，同時選擇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物的植物漂浮種植在生物過濾器水面，形成復合液相生物過濾器，使用時臭氣廢氣從分布在復合液相生物過濾器底部的進氣孔輸入，再經過氣體分布板后分散上浮，不斷混合水體和介質而使微生物得以均勻分布，臭氣廢氣在上浮過程中所含的污染物溶于水中并被附著于介質及游離態的微生物吸收降解，降解產物被植物吸收作為生長養分，臭氣廢氣中所含的氧氣為微生物和植物供氧，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，從而使臭氣廢氣得以凈化并避免二次污染。

二、本發明的微生物和植物復合液相凈化臭氣廢氣的系統：