Air treatment efficiency of biofilter with adsorbing zeolite layer

Ekologija ◽  
2010 ◽  
Vol 56 (1) ◽  
pp. 72-78 ◽  
Author(s):  
Alvydas Zagorskis ◽  
Pranas Baltrėnas
Author(s):  
Pranas Baltrėnas ◽  
Alvydas Zagorskis

In order to carry out an experimental investigation a biological air‐treatment device was used, namely, a biofilter with a charge of a different origin composed of zeolite, foam and wood chips. When mixing foam and zeolite together with wood chips for air treatment from volatile organic compounds, not only a biological but also adsorptive air‐treatment method is used. Using complex treatment technologies the device efficiency and the charge service period are improved. The investigation has shown that microorganisms, being predominant in the bio‐treatment process, can breed in charges of on inorganic origin made of natural zeolite and foam. While cultivating spontaneous microorganism associations in the charge, biofilter treatment efficiency was determined to be dependent on the sort of the supplied pollutant, concentration and filtration period. The charge filtration function was most efficient at a velocity of 0,1 m/s when the device was supplied with acetone‐polluted air. Cleaning air from acetone, when the original concentration of the pollutant was 103 mg/m3, the filter treatment efficiency reached 95%. When the concentration of pollutants supplied into the biofilter is reduced and the filtration period is increased, the device treatment efficiency increases as well. Santrauka Eksperimentiniams tyrimams atlikti buvo naudotas biologinis oro valymo įrenginys – biofiltras užkrautas skirtingos kilmės įkrova, sudaryta iš ceolito, porolono ir medienos drožlių. Poroloną ir ceolitą maišant su medienos drožlėmis lakiesiems organiniams junginiams valyti iš oro taikomas ne tik biologinis, bet ir adsorbcinis oro valymo metodas. Kompleksiškai taikant skirtingas valymo technologijas pagerinamas įrenginio valymo efektyvumas ir įkrovos naudojimo laikas. Tyrimai parodė, kad biologinio valymo procese vyraujantys mikroorganizmai gali daugintis ir neorganinės kilmės įkrovose, sudarytose iš gamtinio ceolito bei porolono. Įkrovoje kultivuojant savaiminių mikroorganizmų asociacijas nustatytos biofiltro valymo efektyvumo priklausomybės nuo tiekiamo teršalo rūšies, koncentracijos, filtracijos laiko. Geriausiai įkrova filtravo 0,1 m/s greičiu į įrenginį tiekiamą acetonu užterštą orą. Valant iš oro acetoną, kai pradinė teršalo koncentracija yra 103 mg/m3 , filtro valymo efektyvumas siekė 95 %. Mažinant į biofiltrą tiekiamų teršalų koncentracijas ir didinant jų filtracijos laiką, įrenginio valymo efektyvumas didėja. Peзюме Для выполнения экспериментальных исследований использовалось биологическое устройство для очистки воздуха – биофильтр, загруженный загрузкой различной породы, состоящей из цеолита, поролона и древесины. При смешивании поролона, цеолита и древесины для очистки воздуха от летучих органических составов применялся не только биологический, но и aдсорбционный метод очистки воздуха. При совместном применении разных технологий очистки улучшается эффективность устройства и продлевается срок действия загрузки. Исследование показало, что микроорганизмы могут размножаться и на загрузках неорганического происхождения, состоящих из природного цеолита и поролона. При выращивании самопроизвольных ассоциаций микроорганизмов установлены зависимости эффективности очистки воздуха от вида поступающего загрязнителя, концентрации и периода фильтрации. Фильтрация была наилучшей, когда воздух, загрязненный ацетоном, подавался в биофильтр со скоростью 0,1 м/сек. Эффективность биофильтра при очищении воздуха от ацетона, первоначальная концентрация которого составляла 103 мг/м3 , достигала 95%. Эффективность очищения воздуха в устройстве увеличивается, когда концентрация поставляемых в биофильтр загрязнителей уменьшается, а период фильтрации продлевается.


Author(s):  
Kęstutis MAČAITIS ◽  
Antonas MISEVIČIUS ◽  
Algimantas PAŠKEVIČIUS ◽  
Vita RAUDONIENĖ ◽  
Jūratė REPEČKIENĖ

To conduct research, a new generation plate-type air treatment biofilter for removing gaseous pollutants from air has been applied under laboratory conditions. A distinguishing feature of the packing material of the biofilter includes wavy lamellar polymer plates placed to each other and producing a capillary effect of humidification. While having such an arrangement, wavy lamellar plates also have rather wide spacing (6 mm), and therefore the employment of the structure of the plate-type packing material decreases the aerodynamic resistance of the device. A wavy porous plate is made of a polymer plate that ensures stiffness. Both sides of the wavy lamellar polymer plate have attached steam exploded birch fiber pellets under which, to increase plate capillarity, not-woven caulking material is put. This technological decision allows effectively enhancing the durability of the biopacking material. The work presents the results of research on the efficiency of the biodestruction process of acetone, xylene and ammonia. With reference to the conducted investigation, the high efficiency of air treatment and microbiological activity has been established. When pollutant gases (acetone, xylene and ammonia), under a velocity of 0.08 m s–1, passed through the biopacking material, microbiological activity in the material reached on average 1×108 cfu/cm2, and air treatment efficiency made 90.7%.


Author(s):  
Pranas Baltrėnas ◽  
Alvydas Zagorskis

The investigation was carried out using a biological air‐treatment device, i.e. a biofilter with an aeration chamber filled with water saturated with biogenic elements. To accelerate the absorption of organic compounds, air polluted with volatile organic compounds is directed to a water reservoir installed in the lower part of the filter where organic compounds are destructed. In the process of aeration, microorganisms propagate in the chamber, degrading part of pollutants to harmless products, carbon dioxide and water. Since all hydrocarbons are water‐soluble, the aeration chamber is the first phase in a hydrocarbon degradation process. Application of such a polluted air‐feeding model improves the sorption qualities of a charge. When relative air humidity reaches 100%, water‐drops evenly distribute over the entire surface area of the charge and improve the activity of microorganisms. Having passed through the aeration chamber, polluted air is filtered via charges of a different origin, composed of zeolite, foam, wood chips or their mixtures. The carried out experiment shows that the best charge filtering capacity is achieved when supplying air polluted with acetone at the rate of 0.1 m/s. At the initial pollutant concentration of 115 mg/m3 the biofilter treatment efficiency reached 96%. The aeration chamber installed in the biofilter increases both microbiological activity of the charge and air treatment efficiency. Santrauka Tyrimai atlikti naudojant biologinį oro valymo įrenginį – biofiltrą su aeracine kamera, pripildyta biogeninių elementų prisotinto vandens. Siekiant pagreitinti organinių junginių absorbciją lakiaisiais organiniais junginiais, užterštas oras nukreipiamas į filtro apatinėje dalyje įrengtą vandens talpyklą, kurioje vyksta organinių junginių destrukcija. Aeracijos proceso metu kameroje dauginasi mikroorganizmai. Jie suskaido dalį teršalų iki nekenksmingų produktų – anglies dvideginio ir vandens. Visi angliavandeniliai tirpūs vandenyje, todėl aeracinė kamera yra pirminis angliavandenilių skilimo proceso etapas. Taikant tokį užteršto oro tiekimo į įrenginį modelį pagerinamos įkrovos sorbcinės savybės. Santykinei oro drėgmei pakilus iki 100 %, vandens lašeliai tolygiai pasiskirsto per visą įkrovos paviršiaus plotą ir pagerina mikroorganizmų aktyvumą. Pratekėjęs aeracinę kamerą užterštas oras filtruojamas pro skirtingos kilmės įkrovas, sudarytas iš ceolito, porolono, medienos drožlių ir jų mišinių. Atlikus eksperimentinius tyrimus nustatyta, kad geriausiai įkrova filtravo 0,1 m/s greičiu į įrenginį tiekiamą acetonu užterštą orą. Esant pradinei šio teršalo koncentracijai 115 mg/m3 , valymo biofiltru efektyvumas siekė 96 %. Taigi biofiltre įrengta aeracinė kamera padidina įkrovos mikrobiologinį aktyvumą ir užteršto oro valymo efektyvumą. Резюме При выполнении экспериментальных исследований использовалось биологическое устройство для очистки воздуха – биофильтр с аэрационной камерой, заполненной водой и насыщаемой биогенными элементами. Для того, чтобы ускорить процессы абсорбции органических соединений, воздух, загрязненный летучими органическими соединениями, направлялся в резервуар с водой, установленный в низкой части фильтра, в котором органические соединения разрушались. В процессе аэрации в камере размножаются микроорганизмы, которые разрушают часть загрязнителей до безопасных продуктов: углекислого газа и воды. Так как все углеводороды растворимы в воде, в аэрационной камере происходит первоначальный процесс деградации углеводорода. При такой модели подачи загрязненного воздуха в устройство улучшаются сорбционные свойства загрузки. Когда относительная влажность воздуха достигает 100%, капли воды равномерно распределяются по всей площади поверхности загрузки и улучшают деятельность микроорганизмов. Пройдя через аэрационную камеру, загрязненный воздух фильтруется через загрузку различного происхождения, составленную из цеолита, поролона, щепы или их смесей. Эксперимент показал, что загрузка лучше всего фильтровала загрязненный ацетоном воздух, подаваемый в устройство со скоростью 0,1 м/сек. При начальной концентрации загрязнителя, равной 115 мг/м3 , эффективность биофильтра достигала 96%. Таким образом, установленная в биофильтре аэрационная камера увеличивает как микробиологическую активность загрузки, так и эффективность очищения воздуха.


2010 ◽  
Vol 18 (1) ◽  
pp. 23-31 ◽  
Author(s):  
Pranas Baltrėnas ◽  
Alvydas Zagorskis

Biological air treatment devices, biofilters, of four different structures with different origin charges, composed of natural zeolite granules, foam cubes and wood chips, were used for the experimental investigation. Biological and ad‐sorptive air treatment methods are employed to clean the air from volatile organic compounds by mixing foam and zeolite with wood chips. The use of complex cleaning technologies improves the efficiency of the device and extends the useful life of a charge. The investigation showed that microorganisms predominant in the process of biocleaning could also propagate in the charges of inorganic origin composed of natural zeolite. The dependences of biofilter treatment efficiency on the nature, concentration and filtration time of the fed pollutant were determined when cultivating associations of spontaneous microorganisms in a charge. The best filtration efficiency of the charge was achieved when acetone‐polluted air was fed into the device at a speed of 0.3 m/s. The treatment efficiency of a biofilter with a humidifying chamber reached 98% when cleaning the air from acetone with an initial concentration of the pollutant of 305 mg/m3. The cleaning efficiency of the device increases when reducing the concentrations of pollutants fed into the device and increasing the time of their filtration. Santrauka Eksperimentiniams tyrimams atlikti naudota keturi skirtingu konstrukciju biologiniai oro valymo irenginiai - biofiltrai su skirtingos kilmes ikrovomis, sudarytomis iš gamtines kilmes ceolito granuliu, porolono kubeliu bei medienos skiedru. Porolona ir ceolita maišant su medienos skiedromis, lakiesiems organiniams junginiams iš oro valyti taikomi biologinis ir adsorbcinis oro valymo metodai. Irenginio valymo efektyvumas pagerinamas bei ikrovos naudojimo trukme ilgeja naudojant kompleksines valymo technologijas. Ištyrus nustatyta, kad biologinio valymo procese vyraujantys mikroorganizmai gali daugintis ir neorganines kilmes ikrovose, sudarytose iš gamtinio ceolito. Ikrovoje kultivuojant savaiminiu mikroorganizmu asociacijas nustatytos biofiltru valymo efektyvumo priklausomybes nuo i irengini tiekiamo teršalo prigimties, koncentracijos, filtracijos laiko. Geriausiai ikrova filtravo 0,3 m/s greičiu i biofiltra tiekiama acetono garais užteršta ora. Šalinant iš oro acetona, kai pradine teršalo koncentracija 305 mg/m3, biofiltro su drekinimo kamera valymo efektyvumas sieke 98 %. Mažinant i biofiltrus tiekiamu teršalu koncentracijas bei didinant ju filtracijos laika irenginiu valymo efektyvumas dideja. Резюме Для экспериментальных исследований использовались четыре устройства для биологической очистки воздуха – биофильтры разных конструкций. Загрузку биофильтров составляли гранулы естественного цеолита, поролон и древесина, которые использовались для очистки воздуха от летучих органических веществ. В случае применения для очистки воздуха поролона и цеолита в смеси с древесиной применялся биологический и адсорбционный методы. Применение комплексных технологий способствует улучшению эффективности очистки воздуха и продлению срока применения загрузки. Исследования показали, что в процессе биоочистки микроорганизмы могут размножаться и в неорганической загрузке, состоящей из природного цеолита. Культивируя в загрузке ассоциации микроорганизмов, найдены зависимости эффективности биофильтра от характера загрязнителя, его концентрации, времени фильтрации. Лучше всего загрузка фильтровала воздух, загрязненный парами ацетона и подаваемый в установку со скоростью 0,3 м/с. Эффективность очистки воздуха от ацетона при начальной концентрации загрязняющих веществ в 305 мг/м3 для биофильтра с камерой увлажнения составляла 98%. При снижении концентрации загрязняющих веществ, подаваемых в биофильтр, и повышении времени фильтрации загрязненного воздуха эффективность установки увеличивается.


2011 ◽  
Vol 10 (10) ◽  
pp. 1573-1578
Author(s):  
Saulius Vasarevicius ◽  
Pranas Baltrenas ◽  
Petras Vaitiekunas ◽  
Raimondas Leopoldas Idzelis ◽  
Alvydas Zagorskis

2010 ◽  
Vol 13 (3) ◽  
pp. 54-66
Author(s):  
Phuong Thi Thanh Nguyen ◽  
Phuoc Van Nguyen ◽  
Anh Cam Thieu

This study was performed to evaluate the efficiency of tapioca processing wastewater treatment using aerobic biofilter with variety of biofilter media: coir, coal, PVC plastic and Bio - Ball BB15 plastic. Research results in the lab demonstrated all four aerobic biofilter models processed can treated completely N and COD which COD reached 90-98% and N reached 61-92%, respectively, at the organic loading rates in range of 0.5, 1, 1.5 and 2 kgCOD/m3.day. The results identified coir filter was the best in four researched materials with removal COD and specific substract utilization rate can reach 98%, and 0.6 kg COD/kgVSS.day. Research results open the new prospects for the application of the cheap materials, available for wastewater treatment.


2020 ◽  
Vol 3 (1) ◽  
pp. 41-43
Author(s):  
Dilshod Kholmurodov ◽  
◽  
Aziza Djurabekova ◽  
Shoira Isanova ◽  
Saodat Igamova

Migraine is currently considered a common pathology, which in many cases leads to a decrease in performance. Migraine diagnostics is the most important clinical, biomedical andsocial task. MRI studies are important in the diagnosis of migraine disease. Focal lesions are localized mainly in the white matter, which confirms the clinical nature of the disease. As a drug correction, the drug Sumamigren was proposed, the early intake of which allows avoiding migraine recurrence and transition to chronicity


Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document