Skip to main content
SUPERVISOR
Mohsen Nasresfahany,Hamed Zilouei,Mehdi Kadivar
محسن نصراصفهانی (استاد راهنما) حمید زیلوئی (استاد مشاور) مهدی کدیور (استاد راهنما)
 
STUDENT
Seyyed Hamid Esmaeili-Faraj
سیدحمید اسماعیلی فرج

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1386

TITLE

Design, construction and performance study of biofilter to remove vinyl chloride from air
Environmental pollutants particularly in the air are one of the most important concerns in all societies. Due to their harmful effects on human’s health, they may also cause changes in climate and environment and therefore it is important to made attempts to halter and control of the pollutants. In this respect, biological methods due to high performance and low cost are of the interest and therefore in this study the biofilteration process was used for its feasibility of degradation of vinyl chloride as a hazardous material in the air stream. This system consisted of three biofilters arranged in series – parallel way that allowed accessing the current of food and moisture all over the bed points. These biofilters was biotrickling type and a continuous flow of liquid was established to flow on the bed. Granular activated carbon mixed with vermicompost, were employed as carrier bed. Microorganism of the process was obtained from a composite of two types of activated sludge, one from the Abadan petrochemical and Isfahan refineries. Dimensions of the biofilter were in pilot-plant scale and liquid and gas flows were as co-current from top to bottom. During testing of the system, variables such as temperature, pressure, pH, liquid and gas flow rates and vinyl chloride concentrations in input and output gas stream of each column were measured. The results indicated that during the 110 days, the system was able to remove over 35% of inlet vinyl chloride that with regard to the low degradability of chlorinated organic compounds is considerable. Maximum elimination capacity values were calculated for each of the three corresponding columns which were 0.8, 0.45 and 0.5 gr/m3.hr respectively. Elimination capacity values for one minute empty bed residence time and the flow rate of gas input 0.45 m3/hr were also obtained. The results also showed that by increasing of bed length removal efficiency is also increased and concentration of output gas is decreased. The chlorine amount in the liquid flow returned from columns showed that during three days, 18mg Cl-/lit chlorine was added in the reservoir. Theoretical mass balance of chlorine around the system also confirmed this result. Key words: Biofilteration, Biotrickling Filter, Vinyl Chloride, Gas Pollutants, Granular Activated Carbon
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 gr/m 3 .hr 8/0، 45/0 و 5/0 بود. این مقادیر ظرفیت حذف به ازای زمان ماند بستر خالی حدود یک دقیقه و دبی جریان حجمی گاز ورودی حدودm 3 /hr 45/0 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. واژه های کلیدی: بیوفیلتراسیون، بیوفیلتر چکنده، وینیل کلراید، آلاینده های گازی،گرانول کربن فعال، لجن فعال

ارتقاء امنیت وب با وف بومی