بررسی عملکرد صافی زیستی چکنده به منظور حذف اتیل بنزن از جریان هوای آلوده

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

پژوهشکده بیوتکنولوژی و محیط زیست، پژوهشگاه صنعت نفت، صندوق پستی 137 ـ 14665، تهران، ایران

چکیده

در این پژوهش حذف اتیل بنزن از جریان هوای آلوده در یک صافی زیستی چکنده در مقیاس آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. پرکن‌های پلاستیکی پال رینگ به عنوان پایه نگهدارنده برای تثبیت میکروارگانیسم‌ها و تشکیل فیلم زیستی میکروبی در نظر گرفته شد و از مخلوط شیرابه کمپوست و آب آلوده به اتیل بنزن در یک منطقه صنعتی برای تلقیح صافی زیستی چکنده استفاده شد. حجم مفید صافی زیستی 7/4 لیتر و زمان اقامت گاز یک دقیقه در نظر گرفته شد. فاز عملیاتی 95 روز به طول انجامید که در طول آن شدت جریان هوای ورودی ثابت بود (7/4 لیتر بر دقیقه) و غلظت اتیل بنزن در هوای ورودی از 5/0 تا 5/2 گرم بر متر مکعب افزایش یافت. در پایان فاز عملیاتی، بیشینه‌ی ظرفیت حذف صافی زیستی چکنده برابر با 133 گرم بر مترمکعب در ساعت با بازدهی حذف 93 درصد به دست آمد. نتیجه­ ها بیانگر عملکرد مطلوب صافی زیستی چکنده برای حذف اتیل بنزن از فاز گازی است که نویدبخش کاربرد عملیاتی آن در صنایع گوناگون است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Hinojosa-Reyes, M., Rodríguez-González V., Arriaga S., Enhancing Ethylbenzene Vapors Degradation in a Hybrid System Based on Photocatalytic Oxidation UV/TiO 2–In and a Biofiltration Process, Journal of Hazardous Materials, 209: 365-371 (2012).

[2] Ravi R., Philip L., Swaminathan T., Comparison of Biological Reactors (Biofilter, Biotrickling Filter and Modified RBC) for Treating Dichloromethane Vapors, Journal of Chemical Technology and Biotechnology, 85(5): 634-639 (2010).

[3] صالح احمدی, ر.، حلاج، ر.، ضمیر، س.م., مدل سازی فرایند حذف هگزان در فیلتر زیستی قارچی با دمای متغیر و بارگذاری پیوسته و ناپیوسته، نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران، (2)31: 83 تا 95 (1391).

[4] Mudliar S., Giri B., Padoley K., Satpute D., Dixit R., Bhatt P., Pandey R., Juwarkar A., Vaidya A., Bioreactors for Treatment of VOCs and Odours–A Review, Journal of Environmental Management, 91(5): 1039-105 (2010).

[5] Álvarez-Hornos F., Gabaldon C., Soria M., Martin M., Marzal P., Penya-roja J.M., Biofiltration of Ethylbenzene Vapours: Influence of the Packing Material, Bioresource Technology, 99(2): 269-276 (2008).

[6] Gallastegui G., Barona A., Rojo N., Gurtubay L., Elias A., Comparative Response of Two Organic Biofilters Treating Ethylbenzene and Toluene After Prolonged Exposure, Process Safety and Environmental Protection, 91(1): 112-122 (2013).

[7] Kennes C., Veiga M.C., "Air Pollution Prevention and Control: Bioreactors and Bioenergy", John Wiley & Sons (2013).

[8] Namini M., Heydarian S.M., Bonakdarpour B., Farjah A., Removal of H2S from Synthetic Waste Gas Streams Using a Biotrickling Filter, Iranian Journal Chemical Engineering, 5: 40-51 (2008).

[9] Iranpour R., Cox H., Deshusses M., Schroeder E., Literature Review of Air Pollution Control Biofilters and Biotrickling Filters for Odor and Volatile Organic Compound Removal, Environmental Progress, 24(3): 254-267 (2005).

[10] Kennes C., Rene E.R., Veiga M.C., Bioprocesses for Air Pollution Control, Journal of Chemical Technology and Biotechnology, 84(10): 1419-1436 (2009).

[11] Wang L., Rong C., Cheng Y., Huang J., Yang H., zeng G., Lu L., He S., Enhanced Removal of Ethylbenzene from Gas Streams in Biotrickling Filters by Tween-20 and Zn (II), Journal of Environmental Sciences, 26(12): 2500-2507 (2014).

[12] Mohamed M., Ouki S.K., Kinetic and Removal Mechanisms of Ethylbenzene from Contaminated Solutions by Chitin and Chitosan. Water, Air, & Soil Pollution, 220(1): 131-140 (2011).

[13] Santos V.P., Bakker J.J.W., Krevutzer M.T., Kapteinjn F., Gascon J., Transport Limitations During Phase Transfer Catalyzed Ethyl-Benzene Oxidation: Facts and Fictions of Halide Catalysis, ACS Catalysis, 2(7): 1421-1424 (2012).

[14] Tranfo G., "Benzene and its Derivatives: New Uses and Impacts on Environment and Human Health". Nova Science Publishers Incorporated (2012).

[15] Mpanias C.J., Baltzis B.C., An Experimental and Modeling Study on the Removal of Mono‐Chlorobenzene Vapor in Biotrickling Filters, Biotechnology and Bioengineering, 59(3): 328-343 (1998).

[16] Deshusses M.A., Cox H.H.J., "Biotrickling Filters for Air Pollution Control, in Encyclopedia of Environmental Microbiology", John Wiley & Sons, Inc (2003).

[17] Zamir S.M., Babatabar S., Shojaosadati S.A., Styrene Vapor Biodegradation in Single-and Two-Liquid Phase Biotrickling Filters Using Ralstonia Eutropha, Chemical Engineering Journal, 268: 21-27 (2015).

[18] Kennes C., Veiga M.C., Inert Filter Media for the Biofiltration of Waste Gases-Characteristics and Biomass Control, Reviews in Environmental Science and Biotechnology, 1(3): 201-214 (2002).