مقاله روشهاي تصفيه هواي آلوده به وسیله بيوفيلتر

چكيده

بيوفيلتراسيون به عنوان روشي براي تبديل مواد آلاينده به تركيبات بي خطر بدون جذب انرژي زياد و در شرايط دما و فشار محيط مورد توجه واقع شده است. مطابق تعريف، بيوفيلتراسيون عبارت است از روشي براي كنترل آلودگي كه در آن يك بستر جامد و فعال بيولوژيكي با جذب يا جذب سطحي آلاينده ها، بستر مناسب جهت بيواكسيداسيون آنها را فراهم مي آورد. به دليل موجود بودن عامل فعال بيولوژيكي كه غالباً گونه هاي خاص باكتريايي و تا حدودي قارچها و مخمرها هستند راندمان بيوفيلترها در مقايسه با انواع فيلترهاي ديگر كه عمل جذب فقط با استفاده از ماده اي چون كربن فعال يا بنونيت صورت ميگيرد بسيار بالاتر است.

امروزه بيوفيلترها بصورت موفقيت آميزي در مقياس صنعتي بكار گرفته مي شود. در تحقيق حاضر پس از مرور يافته هاي علمي پيرامون فرايند بيوفيلتراسيون به بررسي عوامل مؤثر و پارامترهاي يك بيوفيلتر پرداخته شده و در ادامه يك مدل رياضي با لحاظ كردن شرايط فيزيكي دقيق حاكم بر بيوفيلتر و خصوصيات دقيق فيزيكي و شيميايي سيستم و با كمترين فرضيات ساده كننده موجود بدست آمده است و در نهايت توسط روشهاي عددي حل شده است. نتايج بدست آمده حاكي از همخواني مناسب داده‌هاي تجربي با مدل بدست آمده دارد و نشانگر امكان استفاده از مدل حاصل براي بهينه سازي بيوفيلتر در شرايط عملياتي مي باشد.

واژه هاي كليدي: بيوفيلتر, يبوفيلتراسيون, بيوفيلم, متانول, مدلسازي

فصل اول

روشهاي تصفيه هواي آلوده

۱-۱-مقدمه

در سالهاي اخير با مشخص شدن اثرات زيانبار تركيبات مختلف موجود در هوا تلاشهاي زيادي براي يافتن روشهاي ارزان و مؤثر حذف مواد آلاينده از هوا شروع شده است. بيوفيلتراسيون به عنوان روشي كه مي تواند بدون نياز به مصرف انرژي زياد و در شرايط دما و فشار محيط، مادة آلاينده را به تركيبات بي خطر تبديل كند، بسيار مورد توجه قرار گرفته است.

هواي آلوده پديده اي است كه از تركيب يا اختلاط هوا و مواد يا ذرات خاصي، در مدت زمان معيني توليد مي شود و در صورت تداوم، بيماري ها يا اختلالاتي براي انسان، حيوانات و گياهان ايجاد مي كند و به ميزان قابل ملاحظه اي، زندگي بشر را به مخاطره مي اندازد.

آلاينده هاي موجود در هوا دو نوعند: اوليه (Primary) و ثانويه (Secondary). آلاينده هاي اوليه موادي هستند كه در اثر منابع آلوده كننده به هواي محيط وارد مي گردند مانند: اكسيدهاي سولفور، اكسيدهاي نيتروژن، سولفيد هيدروژن، مونوكسيد كربن، دي اكسيد كربن، سرب، ذرات آلوده يا مواد معلق، هيدروكربورها و تركيبات آلي فرار (VOC_S).

آلاينده هاي ثانويه به مواد آلوده اي اطلاق مي شود كه در اثر فعل و انفعالات موجود در هواي اطراف زمين تشكيل مي گردند.

در اين پروژه چون به مدل سازي بيوفيلتر مورد استفاده جهت حذف تركيبات آلي فرار (VOC_S) پرداخته شده لذا به شرح مختصري در باره اين گروه از آلاينده ها مي پردازيم.