Tekstilės medžiagų panaudojimo oro biofiltracijos procese tyrimai ir vertinimas

Abstract

Magistro darbo tikslas yra atlikti biofiltro su tekstilės audinių įkrova aerodinaminių ir sorbcinių savybių tyrimus bei įvertinti praktinį tiriamos įkrovos panaudojimą. Baigiamasis darbas susideda iš keturių skyrių. Pirmajame skyriuje atliekamas klimato kaitai darančių įtaką teršalų emisijų vertinimas, apžvelgiami šiuo metu Lietuvoje ir pasaulyje taikomi oro valymo metodai. Atliekama oro valymo biofiltrų konstrukcijų bei naudojamų įkrovų analizė, vertinamas tekstilės audinių taikymas orui valyti nuo lakiųjų organinių ir neorganinių junginių. Skyriuje analizuojamas mikroorganizmų kultūrų panaudojimas sintetinės kilmės įkrovoje. Taip pat aprašomas modeliavimo programų taikymas biologiniame oro valymo procese. Antrajame skyriuje aprašoma biologiniam oro valymui taikomų tekstilės audinių aerodinaminio pasipriešinimo tyrimų metodika. Bandymų metu nustatytas įkrovos aerodinaminio pasipriešinimas, jo kaita valomo oro procese. Tyrimai atliekami naudojant VGTU Aplinkos apsaugos katedroje sukurtą eksperimentinį biologinį oro valymo įrenginį – biofiltrą. Trečiajame skyriuje aprašomi biofiltro užkrauto tekstilės audinių įkrova efektyvumo tyrimai. Siekiant išsiaiškinti biofiltro efektyvumo priklausomybę nuo bioįkrovos rūšies, naudojami skirtingų charakteristikų pluoštai – nailonas ir plaušinės augalas. Bandymų metu per įkrovą buvo traukiamas butanolio garais užterštas oro srautas. Taip pat atlikti oro valymo efektyvumo tyrimai, lašelinį biofiltrą užkrovus lavsano medžiagos įkrova. Ketvirtajame skyriuje atliekamas biofiltre vykstančių procesų, taikant tekstilės audinių įkrovą, matematinis modeliavimas. Pateikiami matematinio modeliavimo rezultatai bei jų palyginimas su eksperimentiniais tyrimų metu gautais duomenimis. Tyrimų metu nustatyta, kad efektyvesnės valant orą nuo butanolio garų yra plaušinės kasetės ir gali siekti 94 % valymo efektyvumą.

Master's work is carried out with a textile biofilter loading and aerodynamic properties of absorbers and the practical implications of the research investigated the use of the boot. Final thesis consists of four chapters. The first chapter carried out climate change affecting pollutant emissions assessment, a review of the current world and Lithuania apply air cleaning methods. Carried air cleaning biofilter designs and used boot analysis, assessment of textile fabrics for air purification from volatile organic and inorganic compounds. The chapter analyzes the use of micro-cultures of synthetic origin charge. It also describes the simulation programs in biological air purification process. The second section describes the biological air cleaning of textile fabrics aerodynamic resistance research methodology. During the tests were estimated the wind load resistance, the change in the process of being cleaned air. Studies conducted by Faculty of the Department of Environmental Protection developed an experimental biological air cleaning device - biofilter. The third section describes the biofilter textile packing efficiency. In order to find the biofilter efficiency dependence on the type of bio-load for different characteristics of fibers - nylon and fibrous plant. During the tests, a charge was brought to butanol vapors contaminated air flow. Also carried out air cleaning efficiency tests, once loaded lavsano biofilter material load. The fourth section of the biofilter processes carried out using textile boot, mathematical modeling. The mathematical modeling results and their comparison with the experimental data obtained during the investigation. Research has shown that effective air cleaning from butanol vapor cartridges are fibrous and can reach 94% cleaning efficiency.