Experimental Study of Droplet Biofilter Packed with Green Sphagnum

Author(s):  
Erika Petrauskaitė ◽  
Rasa Vaiškūnaitė

Air cleaning from VOC (volatile organic compunds) group of contaminants could be done by using different types of methods: adsoption, absorption, chemical or thermal oxidation. However, the most promising method is biological air cleaning. Biofilters have found most of their success in the treatment of dilute high-flow waste gas sreams containing odors or volatile organic compounds. To evaluate the meaning of the applicability of green sphagnum use in the droplet biofilter we will make the research. Sphagnum as a plant has big capabilities to absorb water and hold it in the porous parts plant structure. This characteristic of the plant could affect the water flow in the lower layer of the biolfiltrer and in this case will change the possibility to microorganisms to create right envinment to absorb and degrade the polluted air. The main aim of this research is the experimental study of droplet biofilter packed with green sphagnum.

Author(s):  
Aušra Zigmontienė ◽  
Lukas Žarnauskas

Investigation of microorganism quantitative and qualitative parameters in the hybrid load of the biofilter allows improving the parameters of one of the most effective and cheapest air cleaning technologies of volatile organic compounds (VOCs)—biofiltration process. The point of biofiltering is the partitioning of volatile organic compounds during the metabolism of microorganisms. In pursuance to assure the best conditions for their growth, the biofilter is loaded with biocharge mixture made of zeolite, foam and wood shavings. The device is filled with VOCs mixture consisting of: acetone of ketone group; butanol of alcohol group and xylene of aromatic carbohydrate group. The optimal temperature of 30 °C is sustained in the air-cleaning device as well as neutral concentration of hydrogen ions (pH 6.9–7.1), biocharge mixture is irrigated with mineral saline solution. The investigation results show that the biofilter is operating most effectively 8 weeks after the end of its activation. The most propitious conditions for growing in the first biofilter cassette is when mould fungus and bacteria cultures have grown, the distribution percentage of which is respectively 5.3% and 94.7% in regard to all grown colonies. The most acceptable for mould is the faction of zeolite granules and activated synthetic foam cubes for bacteria. Santrauka Mikroorganizmų biofiltro mišrios įkrovos kiekybinių ir kokybinių parametrų tyrimai leidžia tikslingiau įvertinti vienos iš efektyviausių ir pigiausių LOJ (lakiųjų organinių junginių) valymo iš oro technologijų – biofiltracijos proceso parametrus. Biofiltracijos proceso esmė – LOJ skaidymas vykstant mikroorganizmų metabolizmui. Siekiant užtikrinti palankiausias sąlygas jiems augti, kaip biofiltro bioįkrova panaudota ceolito, porolono ir medienos drožlių mišinys. Į įrenginį buvo leidžiamas LOJ mišinys, į kurio sudėtį įėjo: ketonų grupei priklausantis acetonas; alkoholių grupei – butanolis ir aromatinių angliavandenilių grupei – ksilenas. Oro valymo įrenginyje buvo palaikoma optimali 30 °C temperatūra, neutralivandenilio jonų koncentracija (pH 6,9–7,1), bioįkrovos mišinys drėkintas mineralinių druskų tirpalu. Tyrimų rezultatairodo, kad biofiltras efektyviausiai veikia praėjus 8 savaitėms nuo jo aktyvinimo. Užaugus pelėsinių grybų ir bakterijų kultūroms (jų procentinis pasiskirstymas įrenginyje yra 5,3 % ir 94,7 % visų užaugusių kolonijų atžvilgiu) nustatyta, kad palankiausios sąlygos augti pirmoje biofiltro kasetėje. Pelėsiams tinkamiausia ceolito granulių frakcija, o bakterijoms – suaktyvinti sintetiniai porolono kubeliai. Резюме Исследование количественных и качественных параметров микроорганизмов при смешанной загрузке биофильтра позволяет совершенствовать параметры одной из самых эффективных и дешевых технологий по очисткевоздуха от летучих органических соединений (ЛОС) – процесса биофильтрации. Суть процесса биофильтрациизаключается в расщеплении ЛОС в процессе метаболизма микроорганизмов. В целях обеспечения самых благоприятных условий для их роста биофильтр загружался биологической смесью из цеолита, поролона и древеснойстружки. В устройство вводилась смесь ЛОС, в состав которой входил ацетон (группа кетонов), бутанол (группа спиртов) и ксилен (группа углеводородов). В воздухоочистном устройстве поддерживалась оптимальная температура (30 oC), нейтральная концентрация ионов водорода (pH 6,9–7,1), биологическая загрузочная смесь смачивалась раствором минеральных солей. Полученные результаты свидетельствовали о том, что наиболее эффективнобиофильтр работает спустя 8 недель после окончания его активизации. После того, как культуры грибков плесении бактерий, процентное распределение которых в устройстве соответственно было равно 5,3% и 94,7% относительно всех выращенных колоний, выросли, наиболее благоприятными для роста оказались условия в первой кассете биофильтра. Для плесени наиболее приемлемой оказалась фракция гранул цеолита, а для бактерий –активизированные кубики синтетического поролона.


Author(s):  
Erika PETRAUSKAITĖ ◽  
Rasa VAIŠKŪNAITĖ

Volatile organic compound pollution is one of the problems of outdoor and indoor environment air quality. In order to maintain good air quality, air cleaning technologies are being engaged. One of the recent biological air treatment technology is biofiltration. It is a promising treatment of air from volatile organic compounds (VOCs). Experimental research of droplet biofilter for cleaning VOCs was carried out. Biofilter load of green sphagnum was used with the aim to clean three different concentrations of pollutant toluene. Measurements of biofiltration processes were recorded after 20 and 40 days. The aim of this experimental research is to estimate biofilter efficiency using green sphagnum as a load material.


2019 ◽  
Vol 157 ◽  
pp. 309-318 ◽  
Author(s):  
Lin Fang ◽  
Christina Norris ◽  
Karoline Johnson ◽  
Xiaoxing Cui ◽  
Jiaqi Sun ◽  
...  

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document