Influence of biofilter’s temperature regimes on air cleaning

Abstract

Microorganisms cultivated in the biofilter in the course of air cleaning depend on ambient ecological factors that have impact on organism development, procreation, oxidation of pollutants etc. Among the major ecological factors that predetermine the activity of microorganisms in the filter and air cleaning quality are temperature and volatile organic compounds passing the filter. When working on this paper the following research was carried out: assessment of the efficiency of the biofilter by varying the temperature range of the charge (7, 14 and 28 ºC) and initial concentrations (up to 100 mg/m3) of pollutants in question (butyl acetate, butanol and xylene). Air cleaning efficiency depends on the filter charge temperature and pollutant nature. For example, when initial concentrations of butyl acetate and butanol are below 30 mg/m³ and that of xylene is below 21 mg/m³, pollutants are removed with an efficiency of 59–77%. However, with the increase of concentrations the efficiency of air cleaning drops down (from 76–77% to 39–41%). At different temperature regimes (7 and 14 ºC), the air cleaning efficiency at higher temperature (14 ºC) passing through the charge is 5–10% higher. With the temperature of 28 ºC maintained, the filter efficiency was much higher. For example, when the initial butanol and butylacetate concentrations were 94 mg/m3, the air cleaning efficiency was 77–78 %; and when the initial concentration of xylene was 98 mg/m3, the cleaning efficiency was 53 %.

Oro valymo metu biofiltre kultivuojami mikroorganizmai labai priklauso nuo aplinkos ekologinių veiksnių, kurie turi įtakos gyvų organizmų vystymuisi, dauginimuisi, gebėjimui oksiduoti teršalus ir pan. Vieni svarbiausių filtro mikroorganizmų aktyvumą ir oro valymo kokybę sąlygojančių ekologinių veiksnių yra temperatūra bei tyrimų metu per filtrą leidžiami lakieji organiniai teršalai. Darbo metu įvertintas biofiltro efektyvumas, keičiant jo įkrovos temperatūros režimą (7, 14 ir 28°C) leisti skirtingu pradinių koncentracijų (iki 100 mg/m3) tiriamieji teršalai (butilacetatas, butanolis ir ksilenas). Oro valymo efektyvumas priklauso nuo filtro įkrovos temperatūros ir teršalų kilmės. Pavyzdžiui, kai įkrovos temperatūra 7°C bei pradinės butilacetato, butanolio koncentracijos iki 30 mg/m3, o ksileno iki 21 mg/m3, teršalų valymo efektyvumas 59–77%, padidinus koncentracijas valymo efektyvumas sumažėja (nuo 76–77 iki 39–41%). Palyginus įkrovoje palaikomus temperatūros režimus (7 ir 14°C), esant aukštesnei kaip 14°C temperatūrai, oras išvalomas 5–10% efektyviau. Bioįkrovoje palaikant 28°C temperatūrą, gautas gerokai didesnis filtro efektyvumas. Pavyzdžiui, dėl butilacetato ir butanolio, kurių pradinės koncentracijos 94 mg/m3, oro valymo efektyvumas net 77–78%.