7.8. Биохимическая очистка газов

Биохимические методы газоочистки основаны на способности микроорганизмов разрушать и преобразовывать различные соединения. Поглощение и обезвреживание вредных примесей, содержащихся в воздухе, при биологической очистке осуществляется за счет жизнедеятельности микроорганизмов. Особенностью метода является использование естественных биологических процессов без применения чуждых экологической системе материалов и реагентов.

Сущность биохимического метода состоит в аэробном разложении, окислении и ассимиляции микроорганизмами уловленных примесей. Разложение веществ происходит под воздействием ферментов, вырабатываемых микроорганизмами под влиянием отдельных соединений или группы веществ, присутствующих в очищаемых газах.

Биологическую очистку применяют для обезвреживания органических растворителей, содержащихся в удаляемом вентиляционном воздухе производства пластических масс, процесса нанесения лакокрасочных покрытий, типографий; для очистки отходящих газов химической и нефтяной промышленности; для очистки воздуха в табачной, парфюмерной, фармацевтической и других отраслях; для борьбы с неприятными запахами органических веществ на мясокомбинатах и ферментных фабриках; для очистки сульфидсодержащих газов из канализационных камер.

В результате жизнедеятельности микроорганизмов происходит разложение вредных веществ, содержащихся в воздухе, и превращение их в менее опасные вещества. В качестве среды обитания микроорганизмов в биофильтре (насадке) применяют компост, землю, торф, кору деревьев, пластмассовые элементы и др. Активность микроорганизмов зависит от температуры, влажности, кислотности среды, насыщения кислородом, наличия веществ для питания микроорганизмов в очищаемом воздухе.

Биологический метод очистки может быть реализован в аппаратах или устройствах трех типов:

в фильтрах со слоем увлажненной почвы или компоста, через который пропускается очищаемый газ при нагрузке до 100 мг/(кг · ч);

в биофильтрах с инертной насадкой, на поверхности которой искусственно выращивается биопленка активного ила (суспензия, содержащая 5...10 г/л активного ила);

в аппаратах барботажного типа (скрубберах) с водной суспензией микроводорослей хлореллы или активного ила.

При биологической очистке необходимо создать определенный температурно-влажностный режим для микроорганизмов, которые являются живыми существами и нуждаются в определенной среде и питании. Если одно из условий (температура, влажность, соответствующая питательная среда) не создано, количество микроорганизмов резко уменьшается и они могут погибнуть. Необходимо выбрать оптимальный вид микроорганизмов и условия их обитания с учетом вида очищаемой среды и содержащихся в ней веществ.

7.9. Оценка эффективности газоочистки

Экологическое совершенство очистки газовых выбросов определяется отношением достигаемого уровня обезвреживания и экологически приемлемого уровня загрязнения биосферы.

Оценка эффективности газоочистки по значениям ПДК удобна, но экологически малоинформативна. Это объясняется тем, что обработка выбросов современными методами позволяет уменьшить концентрации вредных примесей более чем на 95%, и все же их значения остаются на 4...5 и более порядков выше нормативов ПДК.

Дальнейшее понижение концентраций загрязнителей до уровня, сопоставимого с ПДК, обошлось бы слишком дорого. Например, энергетические затраты на удаление одинакового количества загрязнителя посредством конденсации логарифмически возрастают с понижением его концентрации. Аналогичная зависимость характерна и для сорбционных методов очистки, основой которых также является конденсация примесей.

В ряде случаев для очистки газовых выбросов применяют термохимические, термокаталитические, хемосорбционные и другие способы обработки, которые по сути являются скомбинированными из рассмотренных выше. Процессы, происходящие при этом, будут иметь еще более сложный характер, однако принцип возрастания затрат энергии с увеличением глубины очистки справедлив и для них. По этой причине уровень обезвреживания газовых выбросов устанавливается исходя из экономических соображений, а не по экологическим или санитарно-гигиеническим требованиям.

Вывод

Главным техническим подходом в ООС является внедрение малоотходных и безотходных технологий, когда отходы одной отрасли хозяйства становятся сырьем для другой.

Сточные воды следует очищать механическими, химическими, физико-химическими и биологическими методами.

Для очистки газовых выбросов в атмосферу используют абсорбционный, окислительный и каталитический методы.

Список используемой литературы и источников:

http://uchebniki.ws/18411204/ekologiya/ochistka_gazovyh_vybrosov

http://www.bibliofond.ru/view.aspx?id=118135

http://biofile.ru/geo/13772.html

Реймерс Н.Ф. Экология. М., 1994.

Шилов И.А. Экология. М., 2001.

Хатунцев Ю.Л. Экология и экологическая безопасность. М., 2002.