بیوفیلتراسیون چیست؟
بیوفیلتراسیون روشی برای کنترل آلودگی توسط بیوراکتورهای حاوی موجودات زنده برای به دام انداختن و تجزیه بیولوژیک آلاینده هاست . کاربردهای رایج بیوفیلتراسیون تصفیه آب و فاضلاب های صنعتی ، به دام اندازی مواد شیمیایی و اکسیداسیون آلودگی های هوا می باشد.
کنترل آلودگی هوا
در بیوفیلتراسیون هوا جهت رفع الاینده های معلق در گاز ابتدا جریان هوا از میان بستر متراکم عبور داده میشود و آلاینده های گازی به بیوفیلم نازکی که سطوح مواد بستر را پوشانیده منتقل میشود. میکروارگانیسم ها شامل باکتری ها و قارچ ها در چنین بیوفیلمی تثبیت شده اند و الاینده ها تجزیه می کنند . فیلتر های چکانشی و بیواسکرابر ها بر اساس عملکرد این بیوفیلم و باکتری های آن کار می کنند .
این تکنولوژی بیشترین کاربرد را در تیمار کردن ترکیبات بدبو و ترکیبات آلی محلول در آب بخصوص در صنایع غذایی و دامی، پالایشگاه های گاز، دارویی، محصولات چوبی، رنگ، پوشش دهی و رزین دارد . ترکیبات تیمارشده معمولا مخلوطی از ترکیبات آلی فرار و سولفوری شامل هیدروژن سولفید هستند . بیوفیلتر های مهندسی شده از دهه اول 1990 طراحی و ساخت شده اند و نسبت به نمونه های قبلی حجم کمتری اشغال می کنند و بازده بالاتری دارند.
پرچالش ترین امر در عملکرد بیوفیلتر ها
بیوفیلتراسیون
پرچالش ترین امر در عملکرد بیوفیلتر ها حفظ رطوبت مناسب است . هوا معمولا پیش از ورود به بستر توسط اسپری مرطوب می شود . در شرایط خوب معمولا بستر های طبیعی نظیر خرده چوب و مالچ سبزیجات، پیت آلی و از این دست موارد چندین سال عمرکاری دارند اما بسترهای مهندسی شده، مخلوط با انواع طبیعی و یا بستر های متراکم سنتزی تا بیش از 10 سال عمر مفید دارند.
بیوفیلتر ها سیستم اکسیداسیون زیستی ساده ایست که روشی مقرون به صرفه برای حذف الاینده های زیست تخریب پذیر در مدت زمانی نسبتا کوتاه، در غلظت های مناسب و دمای معمول فراهم می کند . این روش لجن زیادی تولید نمی کند . هوای تصفیه خروجی بیوفیلتر تا 98 درصد الودگی زدایی شده است .
تیمار آب
بیوفیلتراسیون آب در سال 1893 در انگستان توسط فیلتر چکانشی معرفی شد . تیمار زیستی جهت رفع الودگی آب ها به منظور تهیه اب اشامیدنی در اروپا سال 1900 اغاز شد. بهترین روش برای کاهش جایگزینی آب و حفظ کیفیت آب در تصفیه فاضلاب صنعتی، آبزی پروری و بازگردانی اب خاکستری ، استفاده از بیوفیلتراسیون است.
فرایند بیوفیلتراسیون آب
بیوفیلتر بستری از محیط کشت است که میکروارگانیسمها به آن متصل شده و لایه زیستی بیوفیلتر را روی آن تشکیل میدهند. بنابراین معمولا فرایندی از نوع تثبیت شده در لایه است. این لایه نازک متشکل از انواع میکروارگانیسم هایی چون باکتری، قارچ، مخمر و… ماکروارگانیسم هایی چون پروتوزوآ، کرم، لارو حشرات و… است و مواد پلیمری خارج سلولی است. بیوفیلم معمولا لزج و لجن شکل است.
تصفیه آب در روش بیوفیلتراسیون می تواند به صورت پیوسته و با جریان رو به بالا یا پایین باشد . به طور معمول یک بیوفیلتر بسته به استراتژی فیدینگ از دو یا سه فاز تشکیل شده است :
- یک فاز جامد( محیط کشت)
- فاز مایع (آب)
- فاز گازی (هوا)
مواد آلی و سایر ترکیبات آبی از طریق بیوفیلم منتشر می شوند . فرایند های بیوفیلتراسیون معمولا هوازی هستند که بدین معناست که برای متابولسیم شان نیازمند اکسیژن اند . هوادهی به صورت غیر فعالانه با جریان طبیعی هوا وارد می شود و یا به کمک بلوئر هوادهی صورت می گیرد . برای مطالعه بیشتر در این زمینه به اینجا بروید .
