Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Process control of air stream deodorization from vapors of VOCs using a gas sensor matrix conducted in the biotrickling filter (BTF)

Dobrzyniewski Dominik, Szulczyński Bartosz, Rybarczyk Piotr, Gębicki Jacek

Archives of Environmental Protection

|

2023

|

Vol. 49, no 2

85--94

EN

This article presents the validity, advisability and purposefulness of using a gas sensor matrix to monitor air deodorization processes carried out in a peat-perlite-polyurethane foam-packed biotrickling filter. The aim of the conducted research was to control the effectiveness of air stream purification from vapors of hydrophobic compounds, i.e., n-hexane and cyclohexane. The effectiveness of hydrophobic n-hexane and cyclohexane removal from air was evaluated using gas chromatography as the reference method and a custom-built gas sensor matrix consisting of seven commercially available sensors. The influence of inlet loading (IL) of n-hexane and cyclohexane on the biotrickling filtration performance was investigated. The prepared sensor matrix was calibrated with use of two statistical techniques: Multiple Linear Regression (MLR) and Principal Component Regression (PCR). The developed mathematical models allowed us to correlate the multidimensional signal from the sensor array with the concentration of the removed substances. The results based on gas chromatography analyses indicated that the elimination efficiencies of n-hexane and cyclohexane reached about 40 and 30 g m-3 h-1, respectively. The results obtained using a gas sensor matrix revealed that it was possible not only to determine concentration reliably of investigated hydrophobic volatile organic compounds in the gas samples, but also to obtain results of a similar high level of quality as the chromatographic ones. A gas-sensor matrix proposed in this work can be used for on-line real-time monitoring of biofiltration process performance of air polluted with n-hexane and cyclohexane.

PL

W artykule przedstawiono zasadność, celowość i sensowność zastosowania matrycy czujników gazowych do monitowania procesów dezodoryzacji powietrza prowadzonych w biofiltrze zraszanym (BTF) z wypełnieniem w postaci torf-perli-pianka poliuretanowa. Celem przeprowadzonych badań była kontrola procesowa skuteczności oczyszczania strumienia powietrza z par związków hydrofobowych, którymi były n-heksan i cykloheksan. Skuteczność usuwania hydrofobowego n-heksany i cykloheksanu z powietrza oceniono przy użyciu chromatografii gazowej jako techniki referencyjnej oraz skonstruowanej matrycy czujników gazowych składającej się z siedmiu komercyjnie dostępnych czujników. Zbadano wpływ obciążenia złoża (IL) n-heksanu i cykloheksanu na wydajności biofiltracji. Przygotowana matryca czujnikowa została skalibrowana z wykorzystaniem dwóch technik statystycznych: Multiple Linear Regression (MLR) oraz Principal Component Regression (PCR). Opracowane modele matematyczne pozwoliły skorelować wielowymiarowy sygnał z matrycy czujników ze stężeniem usuwanych substancji. Wyniki uzyskane na podstawie analiz chromatograficznych wykazały, że wydajność usuwania n-heksanu i cykloheksanu osiągnęły odpowiednio około 40 i 40 gm-3h-1. Wyniki uzyskane z wykorzystaniem matrycy czujników gazowych wykazały, że możliwe było nie tylko wiarygodne określenie stężeń badanych hydrofobowych lotnych związków organicznych w próbkach gazowych, ale również charakteryzowały się podobnie wysokim poziomem jakości jak wyniki chromatograficzne. Zaproponowana w tej pracy matryca czujników gazowych może być wykorzystana do monitorowania procesu biofiltracji powietrza zanieczyszczonego n-heksanem i cykloheksanem w czasie rzeczywistym.

2

Reducing Volatile Organic Compound Emissions Using Biotrickling Filters and Bioscrubber Systems

Shihab Mohammed Salim, Mhemid Rasha Khalid Sabri, Saeed Liqaa I., Ismail Hanan Haqi, Alp Kadir

Journal of Ecological Engineering

|

2022

|

Vol. 23, nr 10

255--268

EN

A comparative study was conducted for differentiating between attached and suspended growth, represented by a lab-scale biotrickling filter and bio-scrubber under anoxic conditions, respectively. However, malodorous ethanethiol gas (ET) that was categorized as one of the volatile organic sulfur compounds (VOSCs) was studied using a variety of settings and parameters. In contrast, NO3− can be used as an electron acceptor in the bioconversion of ET gas to elemental sulfur and/or sulfate when no oxygen is available. Empty bed residence times (EBRTs), gas to liquid ratios (G/Ls) (40, 60, 80, 100, 150), and inlet concentrations (150, 300, 800, and 1500 mg/m3) were all investigated in relation to ET removal efficiency (RE) (30, 60, 90, and 120 s). While the G/L ratio of 80 resulted in efficient ET removal (more than 90.8% for 150 mg/m3 of inlet concentration), it could only achieve the extraction of 80.6% for 1500 mg/m3 of inlet concentration at a fixed EBRT of 60 s. These results were based on the performance of a lab-scale anoxic biotrickling filter. Even though mass transfer constraints and poor solubility of ET were factors, the performance of the biotrickling filter under anoxic settings was superior to that of the bioscrubber and improved the low oxidation rates of ET.

3

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

Rybarczyk Piotr, Gospodarek Milena, Szulczyński Bartosz, Gębicki Jacek, Namieśnik Jacek

Aparatura Badawcza i Dydaktyczna

|

2019

|

T. 24, nr 1

24--30

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.