Laboratoryjny biofiltr strużkowy do oczyszczania powietrza z lotnych związków organicznych o charakterze odorowym

• Autorzy: Rybarczyk Piotr , Gospodarek Milena , Szulczyński Bartosz , Gębicki Jacek , Namieśnik Jacek

Warianty tytułu

EN

Laboratory biotrickling filter for the removal of odorous volatile compounds from air

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań doświadczalnych procesu dezodoryzacji powietrza zanieczyszczonego parami toluenu w biofiltrze ze złożem zraszanym (tj. w biofiltrze strużkowym). Zaproponowano układ badawczy do procesu biofiltracji, oparty na bioreaktorze dwusekcyjnym, wypełnionym ceramicznymi pierścieniami Raschiga. Złoże biofiltra zaszczepiono drobnoustrojami z rodzaju Candida. Jako ciecz zraszającą stosowano wodny roztwór soli mineralnych. Zbadano i porównano skuteczność usuwania toluenu z mieszaniny z powietrzem, stosując ciecz zraszającą bez dodatku i z dodatkiem dodecylosiarczanu sodowego. Stwierdzono, że dodatek związku powierzchniowo czynnego powoduje wzrost stopnia usunięcia toluenu w procesie biofiltracji. Wskazano, że proponowane stanowisko może być z powodzeniem stosowane podczas laboratoryjnych badań procesu biofiltracji, zapewniając stabilność pracy układu oraz ograniczenie problemów technicznych związanych z nadmiernym wzrostem biomasy w złożu biofiltra.

EN

The paper presents the results of experimental investigations of the deodorization process of air contaminated with toluene vapors in a trickled-bed biofilter (i.e. biotrickling filter). A laboratory set-up for biofiltration process was proposed, based on a two-section bioreactor filled with Raschig ceramic rings. The biofilter bed was inoculated with microorganisms from the Candida species. Aqueous solution of mineral salts was used as the trickling liquid. The effectiveness of toluene removal from its mixture with air was investigated and compared using a trickling liquid without addition and with the addition of sodium dodecyl sulphate. It has been found that the addition of a surfactant increases the degree of toluene removal in the biofiltration process. It was pointed out that the proposed set-up can be successfully applied during laboratory investigations of the biofiltration process, ensuring system stability and reducing technical problems related to excessive biomass growth in the biofilter bed.

Słowa kluczowe

PL

biofiltracja; biofiltr strużkowy; złoże zraszane; toluen; stopień usunięcia

EN

biofiltration; biotrickling filter; trickled bed; toluene; removal ratio

• Wydawca: Centralny Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Aparatury Badawczej i Dydaktycznej, COBRABiD sp. z.o.o
• Czasopismo: Aparatura Badawcza i Dydaktyczna
• Rocznik: 2019
• Tom: T. 24, nr 1
• Strony: 24--30
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., tab., fot.

Twórcy

autor

Rybarczyk Piotr

• Politechnika Gdańska, Wydział Chemiczny, Katedra Inżynierii Procesowej i Technologii Chemicznej, Gdańsk, Polska

autor

Gospodarek Milena

• Politechnika Gdańska, Wydział Chemiczny, Katedra Inżynierii Procesowej i Technologii Chemicznej, Gdańsk, Polska

autor

Szulczyński Bartosz

• Politechnika Gdańska, Wydział Chemiczny, Katedra Inżynierii Procesowej i Technologii Chemicznej, Gdańsk, Polska

autor

Gębicki Jacek

• Politechnika Gdańska, Wydział Chemiczny, Katedra Inżynierii Procesowej i Technologii Chemicznej, Gdańsk, Polska

autor

Namieśnik Jacek

• Politechnika Gdańska, Wydział Chemiczny, Katedra Chemii Analitycznej, Gdańsk, Polska

Bibliografia

• [1] Sówka I., Miller U., Sobczyński P., Dynamic olfactometry and modelling as methods for the assessment of odour impact of public utility objects – Dolnośląska Biblioteka Cyfrowa. Environ. Prot.Eng. 42 (2016) 143-152.
• [2] Lewkowska P., Cieślik B., Dymerski T., Konieczka P., Namieśnik J., Characteristics of odors emitted from municipal wastewater treatment plant and methods for their identification and deodorization techniques. Environ. Res. 151 (2016) 573-586.
• [3] Szynkowska M., Wojciechowska E., Węglińska A., Paryjczak T., Odours emission. An environmental protection issue. Przem. Chem. 88 (2009) 712-720.
• [4] Nanda S., Kumar Sarangi P., Abraham J., Microbial biofiltration technology for odour abatement: An introductory review. J. Soil Sci. Environ. Manag. 3 (2012) 28-35.
• [5] Rybarczyk P., Szulczyński B., Gębicki J., Hupka J., Treatment of malodorous air in biotrickling filters: A review. Biochem. Eng. J. 141 (2019) 146-162.
• [6] Barbusinski K., Kalemba K., Kasperczyk D., Urbaniec K., Kozik V., Biological methods for odor treatment – A review. J. Clean. Prod. 152 (2017) 223-241.
• [7] Schiavon M., Ragazzi M., Rada E. C., Torretta V., Air pollution control through biotrickling filters: a review considering operational aspects and expected performance. Crit. Rev. Biotechnol. 36(2016) 1143-1155.
• [8] 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. J. Environ. Manage. 91 (2010) 1039-1054.
• [9] Prabhat Kumar T., Anil Kumar M., Chandrajit B., Biofiltration of Volatile Organic Compounds (VOCs) – An Overview. Res. J. Chem. Sci. 1 (2011) 83-92.
• [10] Mirmohammadi M., Sotoudeheian S., Bayat R., Triethylamine removal using biotrickling filter (BTF): effect of height and recirculation liquid rate on BTFs performance. Int. J. Environ. Sci. Technol. 14 (2017) 1615-1624.
• [11] Cheng Y., He H., Yang C., Zeng G., Li X., Chen H., Yu G., Challenges and solutions for biofiltration of hydrophobic volatile organic compounds. Biotechnol. Adv. 34 (2016) 1091-1102.
• [12] Lebrero R., Estrada J. M., Muñoz R., Quijano G., Toluene mass transfer characterization in a biotrickling filter. Biochem. Eng. J. 60 (2012) 44-49.
• [13] Saucedo-Lucero J. O., Marcos R., Salvador M., Arriaga S., Muñoz R., Quijano G., Treatment of O2-free toluene emissions by anoxic biotrickling filtration. Chemosphere 117 (2014) 774-780.
• [14] Melse R. W., Mol G., Odour and ammonia removal from pig house exhaust air using a biotrickling filter. Water Sci. Technol. 50 (2004) 275-282.
• [15] Fijało C., Dymerski T., Gębicki J., Namieśnik J., Instrument for preparation of reference gas mixtures with the use of the process of barbotage and permeation. Apar. Badaw. i Dydakt. 20 (2015) 57-64.
• [16] Szulczyński B., Rybarczyk P., Gębicki J., Estimation of the odour intensity of air samples undergoing biofiltration process using electronic nose and artificial neural network. In Proceedings of the 14th ISC Modern Analytical Chemistry; Karel Nesměrák, Ed.; Charles University, Faculty of Science:Prague, (2018) 263-268.
• [17] Szulczyński B., Rybarczyk P., Gębicki J., Application of electronic nose to effectiveness monitoring of air contaminated with toluene vapors biofiltration process. SHS Web Conf. 57 (2018) 1-8.
• [18] Cheng Y., He H., Yang C., Yan Z., Zeng G., Qian H., Effects of anionic surfactant on n-hexane removalin biofilters. Chemosphere 150 (2016) 248-253.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).