طراحی، ساخت و بررسی عملکرد بیوفیلتر برای حذف وینیل کلراید از هوا

آلاینده های زیست محیطی به خصوص در هوا یکی از بزرگترین مشکلات بشری در عصر حاضر می باشد. اثرات زیانبار این آلاینده ها بر سلامت انسانها از یک طرف، تغییرات حاصل در آب و هوا و محیط زیست از طرف دیگر باعث شده است که مبارزه با این آلاینده ها اهمیت بالایی پیدا کند. در این راستا روشهای بیولوژیکی به دلیل کارآیی بالا و هزینه کم توجه بیشتری را به خود جلب کرده اند و به همین لحاظ طی تحقیق حاضر با استفاده از فرآیند بیوفیلتراسیون به بررسی امکان تخریب ماده خطرناک وینیل کلراید از جریان هوا پرداخته شد. سیستم مورد بررسی شامل سه بیوفیلتر به صورت سری-موازی بود که دسترسی به جریان مواد غذایی و رطوبت برای تمام نقاط بستر را فراهم می کرد. بیوفیلترهای به کار رفته از نوع بیوفیلتر چکنده بوده و یک جریان مایع به صورت پیوسته در بستر برقرار شد. مخلوط گرانول کربن فعال و ورمی کمپوست به عنوان حامل بستر مورد استفاده قرار گرفت. میکروارگانیسم فرآیند از مخلوط دو نوع لجن فعال، یکی مربوط به پتروشیمی آبادان و دیگری مربوط به پالایشگاه اصفهان تهیه شد. ابعاد بیوفیلتر در مقیاس نیمه صنعتی بوده و جریان مایع و گاز به صورت هم جهت از بالا به پایین برقرار شدند. در طول آزمایش متغیرهای سیستم از قبیل دما، افت فشار، ph، شدت جریانهای مایع و گاز و نیز غلظتهای ورودی و خروجی به هر ستون اندازه گیری گردید. نتایج بدست آمده حاکی از آن بود که در طول دوره 110 روزه، سیستم موفق به حذف بیش از 35% از وینیل کلراید ورودی شد، که با در نظر گرفتن تخریب پذیری پایین ترکیبات آلی کلردار، این مقدار قابل ملاحظه است. مقادیر ظرفیت حذف بیشینه برای هر سه ستون محاسبه شد که برای ستون های اول، دوم و سوم، به ترتیب برابر 0.8، 0.45 و 5/0 gr/m3.hr بود. این مقادیر ظرفیت حذف به ازای زمان ماند بستر خالی حدود یک دقیقه و دبی جریان حجمی گاز ورودی حدودm3/hr 0.45 بدست آمده اند. همچنین با بررسی اثر طول بستر بر میزان بازده حذف این نتیجه حاصل می شود که افزایش طول بستر باعث افزایش بازده حذف و کاهش غلظت گاز خروجی از بستر خواهد شد. نتایج حاصل از آزمایش تعیین میزان یون کلر موجود در جریان مایع برگشتی از ستونها نشان داد که در طی سه روزmg cl-/lit 18 به میزان کلر موجود در مخزن افزوده می شود. محاسبات تئوری موازنه جرم کلر حول بیوفیلتر نیز موید این نتیجه بود. مجموع آزمایشات صورت گرفته بیان می کنند که میزان حذف وینیل کلراید حدود 35% مربوط به تخریب زیستی بوده است.