RU2085264C1 - Method of cleaning gas-air mixture from noxious vapor-gas impurities - Google Patents

Method of cleaning gas-air mixture from noxious vapor-gas impurities Download PDF

Info

Publication number
RU2085264C1
RU2085264C1 RU9393033285A RU93033285A RU2085264C1 RU 2085264 C1 RU2085264 C1 RU 2085264C1 RU 9393033285 A RU9393033285 A RU 9393033285A RU 93033285 A RU93033285 A RU 93033285A RU 2085264 C1 RU2085264 C1 RU 2085264C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
microorganisms
air mixture
minutes
biologically active
Prior art date
Application number
RU9393033285A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU93033285A (en
Inventor
А.Г. Семин
В.Г. Калгатин
А.В. Мещеряков
А.В. Александров
Original Assignee
Малое научно-производственное внедренческое предприятие "Сфера"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Малое научно-производственное внедренческое предприятие "Сфера" filed Critical Малое научно-производственное внедренческое предприятие "Сфера"
Priority to RU9393033285A priority Critical patent/RU2085264C1/en
Publication of RU93033285A publication Critical patent/RU93033285A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2085264C1 publication Critical patent/RU2085264C1/en

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Landscapes

  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

FIELD: gas purification. SUBSTANCE: invention concerns cleaning gas by microbiological methods and may be used in wood-working, chemical, and other industries. Method consists in filtration of gas-air mixture through biologically active layers containing microorganisms, which are spaced in vertical direction and are made from material with the same porosity. Irrigation liquid for maintaining living activity of microorganisms is fed separately on each layer with controlled intake. Before the beginning of gas-air mixture filtration at starting temperature 45 C, through irrigation liquid at starting temperature 45 C, steam stream with controlled intake is passed. EFFECT: optimized conditions of operation. 5 cl, 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к способам очистки газа микробиологическими методами и может быть использовано в деревообрабатывающей, машиностроительной, химической, перерабатывающей и других отраслях промышленности. Преимущественно для очистки промышленных, вентиляционных газовоздушных смесей от вредных парогазовых примесей. The invention relates to methods for gas purification by microbiological methods and can be used in woodworking, engineering, chemical, processing and other industries. Mainly for cleaning industrial, ventilating gas-air mixtures from harmful vapor-gas impurities.

Известен способ биологической очистки отходящих газов, при котором нежелательные части (вредные примеси) отходящих газов превращаются с помощью микроорганизмов в безвредные продукты. Для этого загрязненный газ пропускают через реактор, заполненный жидкостью, в которой помещены частицы носителя для микроорганизмов в виде кусочков или гранул в таком количестве, чтобы они свободно перемещались во взвешенном состоянии (патент ФРГ N 3742219, кл. B 01 D 53/54). A known method of biological treatment of exhaust gases, in which unwanted parts (harmful impurities) of the exhaust gases are converted using microorganisms into harmless products. To do this, the contaminated gas is passed through a reactor filled with a liquid in which particles of the carrier for microorganisms are placed in the form of pieces or granules in such an amount that they move freely in suspension (German patent N 3742219, class B 01 D 53/54).

Однако в данном способе по линии загрязненного газа наблюдается высокое гидравлическое сопротивление, равное высоте жидкости. Скорость прохождения газа низка. However, in this method, a high hydraulic resistance equal to the height of the liquid is observed along the contaminated gas line. The gas flow rate is low.

Известен также способ обессеривания и дезодорации газовоздушного потока, заключающийся в прохождении загрязненного газового потока через слой торфа, при котором из потока удаляются вредные компоненты путем адсорбции торфом, адсорбции водой и разлагаются микроорганизмами (заявка Японии N 63-134034, кл. B 01 D 53/54). There is also a known method of desulfurization and deodorization of the air stream, which consists in passing a contaminated gas stream through a peat layer, in which harmful components are removed from the stream by adsorption by peat, adsorption by water and decomposed by microorganisms (Japanese application N 63-134034, class B 01 D 53 / 54).

Данный способ также требует значительных энергетических затрат на преодоление гидравлического сопротивления по ходу очищаемого газа вследствие уплотнения торфа отмирающими микроорганизмами. This method also requires significant energy costs to overcome the hydraulic resistance along the purified gas due to the compaction of peat by dying microorganisms.

Кроме того, в объеме торфа затруднено поддержание оптимальной влажности и температуры. In addition, in the volume of peat it is difficult to maintain optimal humidity and temperature.

Наиболее близким к предлагаемому является способ очистки многокомпонентных газовых смесей, при котором смесь фильтруют через биологически активные слои, содержащие микроорганизмы. Слоями служат кожные опилки после дубления кожи, измельченный камыш и кукурузные рыльца. Слои располагаются в порядке увеличения порозности по отношению к направлению фильтрации очищаемого газа. Для поддержания жизнедеятельности микроорганизмов в слои периодически подают раствор питательных веществ (авт. св. СССР N 1701349, кл. B 01 D 53/00). Closest to the proposed is a method of purification of multicomponent gas mixtures, in which the mixture is filtered through biologically active layers containing microorganisms. The layers are sawdust after tanning, crushed reeds and corn stigmas. The layers are arranged in order of increasing porosity with respect to the direction of filtration of the gas to be cleaned. To maintain the vital activity of microorganisms, a nutrient solution is periodically fed into the layers (ed. St. USSR N 1701349, class B 01 D 53/00).

В данном способе слои не разделены и обладают различной порозностью, в связи с чем затруднено поддержание оптимальной влажности в каждом из слоев. Поскольку носители микроорганизмов являются веществами животного и растительного происхождения, то требуется их частая замена. In this method, the layers are not separated and have different porosity, and therefore it is difficult to maintain optimal humidity in each of the layers. Since carriers of microorganisms are substances of animal and plant origin, their frequent replacement is required.

Цель изобретения поддержание оптимальной влажности путем равномерного орошения носителя биомассы (микроорганизмов). The purpose of the invention is the maintenance of optimal humidity by uniformly irrigating the biomass carrier (microorganisms).

Цель достигается тем, что в способе очистки газовоздушной смеси от вредных парогазовых примесей, включающем фильтрацию через биологически активные слои, содержащие микроорганизмы, носители микроорганизмов разнесены по высоте, выполнены из материала с одинаковой порозностью, а перед фильтрацией через них осуществляют предварительную подготовку газовоздушной смеси путем ее пропускания через оросительную жидкость для смеси с начальной температурой ≥45oC (или через поток пара с регулируемым расходом при начальной температуре <45oC, подачу оросительной жидкости на слой регулируют и проводят для каждого слоя в отдельности. Оптимальными режимами подачи оросительной жидкости являются следующие: увлажнение в течение 2-10 мин, отключение подачи жидкости 10-30 мин для рабочего периода и 90-150 мин при нерабочем режиме (ночь, выходной день).The goal is achieved in that in a method for purifying a gas-air mixture from harmful vapor-gas impurities, including filtering through biologically active layers containing microorganisms, the microorganism carriers are spaced apart in height, made of material with the same porosity, and before filtering through them, preliminary preparation of the gas-air mixture is carried out by passing through the irrigation fluid mixture with an initial temperature of ≥45 o C (or vapor stream through an adjustable flow rate at an initial temperature <45 o C, the hearth for irrigation fluid, the layer is regulated and carried out for each layer separately.The optimal modes of irrigation fluid supply are as follows: moisturizing for 2-10 minutes, shutting off the fluid supply for 10-30 minutes for the working period and 90-150 minutes when idle (night) , day off).

В качестве носителя в способе может быть использована полиамидная нить. Разные слои носителя в этом способе могут быть заселены различными микроорганизмами. As a carrier in the method, a polyamide yarn can be used. Different carrier layers in this method can be populated by various microorganisms.

При реализации способа может использоваться дополнительный слой, не орошаемый жидкостью, применяемый в качестве каплеуловителя. When implementing the method, an additional layer not irrigated with liquid, used as a droplet eliminator, can be used.

На чертеже дана схема, реализующая предлагаемый способ. The drawing shows a diagram that implements the proposed method.

На чертеже приняты обозначения:
1 корпус устройства;
2 патрубок подводящего воздуховода;
3 выходной патрубок;
4 биологически активные слои;
5 элементы для орошения;
6 фильтр системы орошения;
7 насос;
8 органы регулировки подачи орошающей жидкости на слои;
9 питательный раствор;
10 линия подачи пара;
11 каплеуловитель I ступени;
12 каплеуловитель II ступени;
13 система электронного управления системой орошения.In the drawing, the notation:
1 device case;
2 pipe inlet duct;
3 outlet pipe;
4 biologically active layers;
5 elements for irrigation;
6 filter irrigation system;
7 pump;
8 bodies for regulating the supply of irrigation fluid to the layers;
9 nutrient solution;
10 steam supply line;
11 drop catcher I stage;
12 drop eliminator of the II stage;
13 electronic control system for the irrigation system.

Газовоздушная смесь поступает в биологический фильтр, где в зависимости от температуры газовоздушной смеси проходит предварительную фильтрацию через оросительную жидкость (при ≥45oC), либо в газовоздушную смесь подается регулируемый расход пара 10 (при <45oC). Подготовленная таким образом газовоздушная смесь проходит ряд полок с носителем биомассы (микроорганизмов). В качестве носителя используются отходы полиамидной нити. Для нормальной жизнедеятельности микроорганизмов необходимо в носителе 4 поддерживать определенную влажность. С этой целью над каждым слоем расположена система увлажнения 5. Расход увлажняющей (орошающей) жидкости на каждый слой регулируется, причем увеличивается по ходу очищаемой газовоздушной смеси. Верхний слой не орошается и используется как каплеуловитель I ступени 11. Система орошения слоев работает циклически. Увлажнение во время рабочего дня проводят в течение 2-10 мин, с перерывами 10-30 мин, в нерабочее время (ночь, выходной день) период между включением орошения увеличивается до 90-150 мин. Такты и длительность работы системы орошения устанавливаются электронным реле 8. Орошающая жидкость собирается в нижней части биологического фильтра, куда добавляются питательные вещества и откуда через фильтр 6 насосом 7 подается в систему предварительной фильтрации газовоздушной смеси и систему периодического увлажнения биологически активных слоев. Микроорганизмы, специально подобранные в зависимости от присутствующих в газовоздушной смеси врезных примесей, в результате своей жизнедеятельности разлагают вредные примеси на оксид углерода и воду. Микроорганизмы развиваются до массы саморегуляции, т. е. когда объем биомассы соответствует количеству вредных примесей в газовоздушной смеси. На период роста биомассы, а также на сезонные колебания температуры и влажности газовоздушной смеси и проводится электронное задание такта и длительности работы системы орошения биологически активных слоев. Отмирающие микроорганизмы, в случае применения в качестве носителя - полиамидной нити, не удерживаются на носителе, а смываются, в отличии от других носителей, как то: торф, кожаная крошка, измельченный тростник, синтипон и др. орошающей жидкостью, тем самым не увеличивают аэродинамическое сопротивление слоев. Попаданию отмерших микроорганизмов в систему орошения препятствует фильтр на всасе насоса. В качестве примера реализации заявляемого способа можно привести биологический фильтр (промышленный образец), установленный НПП "Сфера" на одной из мебельных фабрик.The gas-air mixture enters the biological filter, where, depending on the temperature of the gas-air mixture, it is pre-filtered through the irrigation liquid (at ≥45 o C), or an adjustable steam flow rate of 10 (at <45 o C) is supplied to the gas-air mixture. Thus prepared gas-air mixture passes a series of shelves with a carrier of biomass (microorganisms). As a carrier, waste polyamide filament is used. For the normal functioning of microorganisms, it is necessary to maintain a certain humidity in the carrier 4. For this purpose, a humidification system is located above each layer 5. The flow rate of the moisturizing (irrigating) liquid for each layer is regulated, and increases along the cleaned gas-air mixture. The top layer is not irrigated and is used as a droplet eliminator of I stage 11. The layer irrigation system works cyclically. Humidification during the working day is carried out for 2-10 minutes, with breaks of 10-30 minutes, during non-working hours (night, day off), the period between switching on the irrigation increases to 90-150 minutes. The strokes and duration of the irrigation system are set by electronic relay 8. The irrigation fluid is collected in the lower part of the biological filter, where nutrients are added and from where it is pumped through filter 6 to the gas-air pre-filtering system and the periodically wetting system for biologically active layers. Microorganisms specially selected depending on the cut-in impurities present in the gas-air mixture decompose harmful impurities into carbon monoxide and water as a result of their vital activity. Microorganisms develop to a mass of self-regulation, i.e., when the volume of biomass corresponds to the amount of harmful impurities in the gas-air mixture. For the period of biomass growth, as well as for seasonal fluctuations in the temperature and humidity of the air-gas mixture, an electronic task of the tact and duration of the irrigation system of biologically active layers is carried out. Dying microorganisms, in the case of using a polyamide yarn as a carrier, are not retained on the carrier, but are washed off, unlike other carriers, such as peat, leather crumbs, chopped reeds, synthetic winterizer and other irrigating liquids, thereby not increasing aerodynamic layer resistance. The ingress of dead microorganisms into the irrigation system is prevented by a filter at the pump inlet. As an example of the implementation of the proposed method, you can bring a biological filter (industrial design) installed NPP "Sphere" at one of the furniture factories.

Газовоздушная смесь, содержащая пары ацетона, этилацетата, толуола, бутанола, гексанона, этанола, ксилола и стирола, с температурой tвх=46oC, подаются в патрубок подводящего воздуховода 2. В патрубке подводящего воздуховода расположена система предварительной фильтрации газовоздушной смеси. На входе первого биологически активного слоя по ходу газовоздушной смеси параметры смеси (влажность)=100% температура t - 31oC, скорость 1,5 м/с. Всего по ходу газовоздушной смеси в биофильтре установлено десять слоев 4. Одиннадцатый слой выполняет функцию каплеуловителя I ступени. Микроорганизмы консорциум родов Methy lobacterium organophilum и pseudomonas oleovorans. Длительность орошения полиамидного носителя биомассы в начальной стадии развития 2 мин, периодичность орошения 10 мин, после выхода на режим саморегуляции соответственно 5 и 30 мин. В нерабочее время (ночь, выходной день) на режиме саморегуляции 5 и 120 мин. Система орошения включает в себя: фильтр 6, электронасос 7, система предварительной фильтрации через оросительную жидкость 9, органы регулировки подачи орошающей жидкости на слои 8 и систему электронного управления системой орошения 13. На выходе из биологического фильтра в патрубке отводящего воздуховода 3 установлен каплеуловитель II ступени 12. В удаляемой газовоздушной смеси капельная влага отсутствует. Температура на выходе tвых=25oC. Аэродинамическое сопротивление биологического фильтра на режиме саморегуляции составляет 900 Па.The gas-air mixture containing acetone, ethyl acetate, toluene, butanol, hexanone, ethanol, xylene and styrene vapors with a temperature of tin = 46 ° C is fed into the inlet duct 2. The pre-filtration system for the air-gas mixture is located in the inlet duct. At the entrance of the first biologically active layer along the gas-air mixture, the mixture parameters (humidity) = 100% temperature t - 31 o C, speed 1.5 m / s. In total, ten layers 4 are installed in the biofilter along the gas-air mixture. The eleventh layer functions as a droplet eliminator of the first stage. Microorganisms consortium of the genera Methy lobacterium organophilum and pseudomonas oleovorans. The duration of irrigation of the polyamide carrier of biomass in the initial stage of development is 2 minutes, the frequency of irrigation is 10 minutes, after reaching the self-regulation mode, respectively, 5 and 30 minutes. Out of hours (night, day off) on the self-regulation mode 5 and 120 minutes. The irrigation system includes: a filter 6, an electric pump 7, a pre-filtering system through an irrigation liquid 9, controls for supplying an irrigation liquid to the layers 8 and an electronic control system for the irrigation system 13. At the outlet of the biological filter, a stage II droplet eliminator is installed 12. There is no drip moisture in the removed gas-air mixture. Outlet temperature = 25 t O o C. The aerodynamic resistance of the biological filter on the self-regulation mode is 900 Pa.

Эффективность очистки приведена в таблице. The cleaning efficiency is shown in the table.

Claims (5)

1. Способ очистки газовоздушной смеси от вредных парогазовых примесей, включающий фильтрацию ее через биологически активные слои, содержащие микроорганизмы и являющиеся их носителем, и подачу орошающей жидкости для поддержания жизнедеятельности микроорганизмов в слоях, отличающийся тем, что биологически активные слои разносят по высоте и выполняют из материала с одинаковой порозностью, перед фильтрацией осуществляют предварительную подготовку газовоздушной смеси, при этом газовоздушную смесь с начальной температурой 45oС пропускают через орошающую жидкость, а газовоздушную смесь с начальной температурой 45oС пропускают через поток пара с регулируемым расходом и подачу орошающей жидкости проводят на каждый слой в отдельности с регулируемым расходом.1. The method of purification of a gas-air mixture from harmful vapor-gas impurities, including filtering it through biologically active layers containing microorganisms and being their carrier, and supplying irrigation liquid to maintain the activity of microorganisms in the layers, characterized in that the biologically active layers are spread in height and are made of material of the same porosity, before filtration is carried preconditioned air-gas mixture, the gas mixture from an initial temperature of 45 o C miss through the scrubbing liquid and the gas mixture with an initial temperature of 45 o C is passed through the vapor stream with controlled flow rate and feeding the scrubbing liquid is conducted in each layer individually adjustable flow rate. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что подачу орошающей жидкости осуществляют в течение 2 10 мин, затем отключают подачу жидкости на 10 30 мин для рабочего периода и на 90 150 мин при нерабочем режиме ночью или в выходной день. 2. The method according to claim 1, characterized in that the irrigation fluid is supplied for 2 to 10 minutes, then the fluid is turned off for 10 to 30 minutes for the working period and for 90 to 150 minutes when idle at night or on a day off. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в качестве носителя используют полиамидную нить. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a polyamide thread is used as a carrier. 4. Способ по любому из пп.1 3, отличающийся тем, что используют каплеуловитель, выполненный из биологически активного слоя, содержащего микроорганизмы. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that they use a droplet eliminator made of a biologically active layer containing microorganisms. 5. Способ по любому из пп.1 4, отличающийся тем, что разные слои носителя заселяют разными микроорганизмами. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the different layers of the carrier are populated with different microorganisms.
RU9393033285A 1993-06-25 1993-06-25 Method of cleaning gas-air mixture from noxious vapor-gas impurities RU2085264C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU9393033285A RU2085264C1 (en) 1993-06-25 1993-06-25 Method of cleaning gas-air mixture from noxious vapor-gas impurities

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU9393033285A RU2085264C1 (en) 1993-06-25 1993-06-25 Method of cleaning gas-air mixture from noxious vapor-gas impurities

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU93033285A RU93033285A (en) 1996-01-20
RU2085264C1 true RU2085264C1 (en) 1997-07-27

Family

ID=20143966

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU9393033285A RU2085264C1 (en) 1993-06-25 1993-06-25 Method of cleaning gas-air mixture from noxious vapor-gas impurities

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2085264C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 1701349, кл. B 01 D 53/00, 1991. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN2859316Y (en) Plant-supported biological filtering air purifier
KR100951307B1 (en) Deodorizing System for livestock facility
CA1263325A (en) Process and apparatus for purifying styrene- containing exhaust air
KR100337523B1 (en) Effluent Treatment System
US20040152185A1 (en) Process and apparatus for the biofiltration of volatile organic compounds
CN101360955B (en) Biological process for purifying air in confined rooms and apparatus thereof
US20200171432A1 (en) A filtering apparatus and method for treating polluted air in indoor spaces
KR20020073971A (en) Stench and VOCs remove system using Biofilter and AC/ACF
KR100412236B1 (en) Multistage purification systems of stenchy or harmful gases
CN208097804U (en) A kind of hybrid biological treatment exhaust device equipped with regenerated reactor
CZ92494A3 (en) Biological filter
WO2003059037A2 (en) A method and apparatus for improving the quality of indoor air
RU2085264C1 (en) Method of cleaning gas-air mixture from noxious vapor-gas impurities
KR100320742B1 (en) Biological filter for deodorizing and removing volatile organic components
CN215311443U (en) Novel multistage exhaust-gas treatment device
KR100267632B1 (en) Method for removing volatile organic componets, hydrogen sulfide and ammonia gas employing biological filter system with immobilized microorganisms
CN205435469U (en) Biological method exhaust treatment device of second grade
CN100352537C (en) Waste gas purifier and application
CN205216578U (en) Composite module biofiltration purifier
DE19608834C1 (en) Biological treatment process treats effluent air
CN2721621Y (en) Deodorizing system apparatus with biological filter
CN207462986U (en) A kind of sewage plant ozone and foul smell cooperated purification system
WO2005028084A1 (en) Process and plant for the purification of high-temperature gaseous flows
Wang et al. Review of biofiltration-effect of support media on biofilter performance
CN214148250U (en) Indoor air purifier based on biology-plant coupling