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生物发酵过程中产生大量未处理尾气,特别是生物医药发酵空气用量大,未处理尾气排入大气中,使部分发酵代谢产物随尾气带出,甚至有特殊难闻气味产生,其药品成分或中间体浓度在空气中不断升高还可能会危害人体健康和环境。因此,必须对发酵尾气进行治理。
一、发酵尾气
发酵尾气比较复杂,主要为发酵罐废气、发酵菌渣干燥废气、提取储罐废气、发酵液预处理废气和板框过滤的废气、有机溶剂废气、污水站废气。
发酵尾气中最主要的是未被利用的空气,还有生产菌在初级代谢和次级代谢中的各种中间物和产物,以及发酵过程中的酸碱废气。
在发酵类抗生素生产过程中的废气主要为CO2、水蒸气、及有机挥发物VOCs(Volatile Organic Compounds)。污染源主要为有机溶媒废气,主要有氯化氢以及溶剂(丁酯、丁醇)、二氯甲烷、异丙醇等。
二、恶臭气体处理技术
恶臭气体不仅对生态环境造成严重影响,而且对人体健康具有极大的危害,会使中枢神经产生障碍、病变,引起慢性病、急性病和死亡。恶臭物质是通过发臭基团,如硫基、羧基等刺激嗅觉细胞,使人感到厌恶和不愉快。恶臭气体的污染源多,污染面广,涉及行业多,浓度一般较低,成分复杂,监测难度大。治理困难。
各种恶臭气体处理方法的目的在于经过物理、化学、生物的作用,使恶臭气体的物质结构发生改变,消除恶臭。恶臭气体常见处理方法有燃烧法、氧化法、吸收法、吸附法、中和法、生物法和低温等离子体等。
常见恶臭气体处理方法比较
处理方法 |
定义 |
适用范围 |
特点 |
燃烧法 |
通过强氧化反应降解可燃性恶臭物质的方法 |
适用于高浓度、小气量的可燃性恶臭物质的处理 |
分解效率高,但设备易腐蚀,消耗燃料,成本高,处理中可能生成二次污染物 |
氧化法 |
利用氧化剂氧化恶臭物质的方法 |
适用于中、低浓度恶臭气体的处理 |
处理效率高,但需要氧化剂,处理费用高 |
吸收法 |
用溶剂吸收臭气中的恶臭物质而使气体脱臭的方法 |
适用于高、中浓度的恶臭气体 |
处理流量大,工艺成熟,但处理效率不高,消耗吸收剂,污染物仅由气相转移到液相 |
吸附法 |
利用吸附剂吸附去除恶臭气体中恶臭物质的方法 |
适用于低浓度的、高净化要求的恶臭气体 |
可处理多组分的恶臭气体,处理效率 |
中合法 |
使用中和脱臭剂减弱恶臭感观强度的方法 |
适用于需立即、暂时地消除低浓度恶臭气体影响的场合 |
可快速消除恶臭的影响,灵活性大,但恶臭气体物质并没有被去除,且需投加中和剂 |
生物法 |
利用微生物降解恶臭物质而使气体脱臭的方法 |
适用于可生物降解的水溶性恶臭物质的去除 |
去除效率高,处理装置简单,处理成本低廉,运行维护容易,可避免二次污染 |
电离法 |
利用高压脉冲离子击断尾气分子链而使气体脱臭 |
各种恶臭气体 |
运行成本极低,运行维护容易,可避免二次污染 |
生物法处理恶臭气体主要有生物滤池、生物滴滤塔和生物洗涤器3种形式,目前应用最广泛的是生物滤池和生物滴滤塔。
三种主要生物处理方法比较
处理方法 |
特点 |
优点 |
缺点 |
适用范围 |
生物滤池 |
单一反应器,微生物和液相固定 |
气/液表面积比值高,设备简单,运行费用低 |
反应条件不易控制,进气浓度发生变化适应慢,占地面积大 |
适用于处理化肥厂、污水处理厂及恶臭物质量浓度介于0.5~1.0g/m3的工农业废气 |
生物洗涤器 |
两个反应器,微生物悬浮于液体中,液相流动 |
设备紧凑,低压力损失,反应条件容易控制 |
传质表面积小,需大量供氧才能维持高降解效率,需处理剩余污泥,投资和运行费用高 |
适用于处理工业产生的恶臭物质质量浓度介于1~5g/m3的废气 |
生物滴滤池 |
单一反应器,微生物固定,液相流动 |
与生物洗涤塔相比设备简单 |
传质表面积小,需处理剩余污泥,运行费用高 |
适用于处理化肥厂、污水处理厂及农业产生的污染物质量浓度低于0.5g/m3的恶臭气体 |
电离法 |
单一反应器,气相流动 |
设备紧凑,低压力损失,反应条件容易控制 |
适用于处理工业产生的恶臭物质质量浓度介于1~5g/m3的废气 |
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