【摘要】：隨著畜禽養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，人民生活水平有了明顯的提高，與此同時，養(yǎng)殖場造成的環(huán)境問題也引起廣泛的關注。尤其是養(yǎng)殖場帶來的惡臭氣體污染，更容易引起人們的反感，嚴重危害人畜健康。常用的去除惡臭氣體的方法有物理法、化學法及生物法。生物法去除惡臭氣體具有綠色高效、去除率高、易于自動化等特點，成為國內外研究的熱點。本論文利用一套自制的生物活性炭反應器系統(tǒng)，模擬集約化養(yǎng)殖場中的主要致臭物質氨氣和硫化氫，對生物活性炭降解去除氨氣和硫化氫進行初步的研究，得到實驗結果和結論如下： （1）本論文對直接通氣噴淋新鮮活性炭掛膜和直接通氣噴淋飽和活性炭掛膜進行對比實驗研究，結果表明：在實驗操作條件為溫度30℃，氣體空速為0.2m3/h，營養(yǎng)液噴淋速率為60ml/min，初始pH值為7.0的情況下，選取進氣口氨氣濃度為200mg/m3，硫化氫濃度為70mg/m3，直接通氣噴淋飽和活性炭的掛膜啟動速度更快，在10天后反應器啟動成功，氨氣和硫化氫的去除率一直穩(wěn)定在98%以上，氮的轉化率達到在80%，硫離子轉化率維持在95%以上;當生物活性炭反應器啟動成功以后，兩種掛膜方法最終的氮轉化率和硫離子轉化率沒有明顯的差異。 （2）本論文探究了不同環(huán)境因子對生物活性炭降解去除效果的影響，選取溫度、氣體空速、營養(yǎng)液噴淋速率、初始pH值四個環(huán)境因子作為考慮的因素，得到一些有價值的結果與結論： 當反應溫度按照20℃，25℃，30℃，40℃逐步提高，氨氣和硫化氫的去除率都維持在98%的高水平，而在30℃時氮轉化率和硫離子轉化率高于其它溫度，分別達到了60%和97%，認為30℃是生物活性炭高效運行的最適溫度。 當氣體空速分別為0.2m3/h，0.25m3/h，0.3m3/h，0.35m3/h，實驗結果表明氣體空速為0.2m3/h和0.25m3/h氨氣和硫化氫的去除率要比其它空速條件高，都達到了98%的去除率。并且，在空速為0.2m3/h和0.25m3/h，氮的轉化率達到70%，硫離子轉化率達到96%，考慮到實際生產(chǎn)狀況，空速為0.25m3/h時單位時間內處理的臭氣量更大，效率更高，因而認為0.25m3/h是生物活性炭的最佳氣體空速。 當營養(yǎng)液噴淋速率按照40ml/min，60ml/min，80ml/min，100ml/min提高，氨氣和硫化氫的去除率隨噴淋速率的提高而升高。當營養(yǎng)液噴淋速率為80ml/min和100ml/min時，氮轉化率和硫離子轉化率分別達到65%和95%，高于其它噴淋速率，在考慮經(jīng)濟因素條件下，認為80ml/min的營養(yǎng)液噴淋速率最適合生物活性炭高效運行。 實驗設置不同的初始pH值分別為4.0,7.0,11.0，結果表明初始pH值7.0的中性條件下氨氣和硫化氫的去除率要比酸性和堿性的初始環(huán)境好，對氮和硫離子的轉化率也明顯高于酸性和堿性的pH環(huán)境，分別達到65%和95%的水平。認為初始pH值為7.0的中性環(huán)境最適初始pH值。 （3）本實驗研究了硫化氫濃度變化對氨氣去除效果的影響，實驗結果表明，在氨氣濃度為200mg/m3，硫化氫濃度為70mg/m3,150mg/m3,300mg/m3情況下，隨著硫化氫濃度的升高，氨氣的去除率沒有明顯變化，氮轉化率明顯降低；在同樣的實驗操作條件下，研究氨氣濃度變化對硫化氫降解去除效果的影響，維持硫化氫濃度為70mg/m3，氨氣濃度為200mg/m3,400mg/m3,600mg/m3情況下，隨著氨氣濃度的升高，硫化氫去除率也沒有明顯差異，硫離子轉化率隨著氨氣濃度的升高明顯降低。 （4）通過蒸餾水噴淋新鮮活性炭空白實驗，并進行氮和硫物料衡算，對新鮮活性炭、吸附飽和活性炭和生物活性炭進行酸堿官能團滴定分析，對生物活性炭降解去除氨氣和硫化氫機理進行探討。生物活性炭降解氨氣和硫化氫按照溶解吸附，吸附/生物降解和生物降解的三個過程進行，是微生物的降解、胞外酶和濃度梯度共同作用的結果。 由于時間原因的限制，建議今后在生物活性炭的數(shù)學建模、降解機理方面進行更深一步的研究。
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：X713
【圖文】：

反應器上部 反應器下部圖 3-7 啟動成功時生物膜生長狀況Figure 3-7 Biofilm growth at start-up success性炭系統(tǒng)運行影響因素對降解去除效果的考察活性炭反應柱降解去除氨氣和硫化氫的過程中，硫化氫和氨氣在活性解吸，并達到動態(tài)平衡，與此同時，附著在活性炭上的微生物逐步開氫，整個生物活性炭系統(tǒng)需要在適宜的環(huán)境中才可以正常運行。為了應器運行的最佳操作條件，使整個生物活性炭系統(tǒng)最大限度的發(fā)揮降過對不同操作條件的控制，研究各種環(huán)境因子對生物活性炭降解去除響生物活性炭系統(tǒng)降解去除氨氣和硫化氫的因素中，最主要且可控制度、空速、循環(huán)營養(yǎng)液噴淋速率、營養(yǎng)液初始 pH 值以及污染物的濃究生物活性炭系統(tǒng)的運行的最佳環(huán)境條件，充分發(fā)揮生物活性炭的降

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 高建萱;;豬舍內氨氣排放控制研究進展[J];現(xiàn)代農業(yè)科技;2011年06期

2 沈順雨;生物活性炭作用機理及其在廢水處理中的應用[J];城市環(huán)境與城市生態(tài);1992年04期

3 王帆,李淑芹,許景鋼;脫硫菌的培養(yǎng)馴化與降解硫化物性能的研究[J];東北農業(yè)大學學報;2004年01期

4 李應芝;惡臭氣體污染與評價[J];山東環(huán)境;1996年01期

5 劉智曉;崔福義;秦姝蘭;丁雷;;腐殖土活性污泥技術的除污效能及除臭效果[J];中國給水排水;2007年14期

6 鄧恩建;;污水處理廠惡臭治理現(xiàn)狀與展望[J];工業(yè)安全與環(huán)保;2008年04期

7 何忠;肖軍;;畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染綜合研究[J];固原師專學報;2005年06期

8 劉暉;孫彥富;蘇建華;周康群;;利用吸附-催化燃燒法處理噴漆產(chǎn)生的有機氣體[J];廣州化工;2009年01期

9 王U_舟;方振東;龍向宇;唐然;仙光;李洪波;;污泥齡和溶解氧對微生物代謝產(chǎn)物組成和分布的影響[J];城市環(huán)境與城市生態(tài);2012年06期

10 汪燕;熊佳;;農村畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染現(xiàn)狀及防治對策分析——基于對宜昌市畜禽養(yǎng)殖業(yè)的實證調查[J];法制與社會;2014年23期

本文編號：2803506