Investigation and analysis of air-cleaning biofilter hybrid biocharge quantitative and qualitative parameters

Abstract

Investigation of microorganism quantitative and qualitative parameters in the hybrid load of the biofilter allows improving the parameters of one of the most effective and cheapest air cleaning technologies of volatile organic compounds (VOCs)—biofiltration process. The point of biofiltering is the partitioning of volatile organic compounds during the metabolism of microorganisms. In pursuance to assure the best conditions for their growth, the biofilter is loaded with biocharge mixture made of zeolite, foam and wood shavings. The device is filled with VOCs mixture consisting of: acetone of ketone group; butanol of alcohol group and xylene of aromatic carbohydrate group. The optimal temperature of 30 °C is sustained in the air-cleaning device as well as neutral concentration of hydrogen ions (pH 6.9-7.1), biocharge mixture is irrigated with mineral saline solution. The investigation results show that the biofilter is operating most effectively 8 weeks after the end of its activation. The most propitious conditions for growing in the first biofilter cassette is when mould fungus and bacteria cultures have grown, the distribution percentage of which is respectively 5.3% and 94.7% in regard to all grown colonies. The most acceptable for mould is the faction of zeolite granules and activated synthetic foam cubes for bacteria.

Mikroorganizmų biofiltro mišrios įkrovos kiekybinių ir kokybinių parametrų tyrimai leidžia tikslingiau įvertinti vienos iš efektyviausių ir pigiausių LOJ (lakiųjų organinių junginių) valymo iš oro technologijų – biofiltracijos proceso parametrus. Biofiltracijos proceso esmė – LOJ skaidymas vykstant mikroorganizmų metabolizmui. Siekiant užtikrinti palankiausias sąlygas jiems augti, kaip biofiltro bioikrova panaudota ceolito, porolono ir medienos drožlių mišinys. Į įrenginį buvo leidžiamas LOJ mišinys, į kurio sudėtį įėjo: ketonų grupei priklausantis acetonas; alkoholių grupei – butanolis ir aromatinių angliavandenilių grupei – ksilenas. Oro valymo įrenginyje buvo palaikoma optimali 30 °C temperatūra, neutrali vandenilio jonų koncentracija (pH 6,9–7,1), bioikrovos mišinys drėkintas mineralinių druskų tirpalu. Tyrimų rezultatai rodo, kad biofiltras efektyviausiai veikia praėjus 8 savaitėms nuo jo aktyvinimo. Užaugus pelėsinių grybų ir bakterijų kultūroms (jų procentinis pasiskirstymas įrenginyje yra 5,3 % ir 94,7 % visų užaugusių kolonijų atžvilgiu) nustatyta, kad palankiausios sąlygos augti pirmoje biofiltro kasetėje. Pelėsiams tinkamiausia ceolito granulių frakcija, o bakterijoms – suaktyvinti sintetiniai porolono kubeliai.