Біофільтри: розрахунок, принцип роботи, переваги

Біологічні фільтри або біофільтри – система біологічного очищення повітря чи води від органічних сполук.

Біофільтр підходить для очищення від органічних сполук, частинок пилу різного походження, неприємних запахів, фенолу та формальдегіду, різних аерозолів, пар, сумішей кислот.

Сфери застосування біофільтрів: станції з очищення стічних вод, полігони твердих побутових відходів (ТПВ), заводи з переробки сміття, підприємства з фарбування поверхонь з використанням розчинників, виробництва з переробки продуктів харчування, сільське господарство та інші.

Етапи розрахунку біофільтра

1. Визначити характер забруднень для правильного підбору бактерій.
2. Розрахувати обсяг ємності, щоб правильно розподілити бактерії усередині біофільтра.
3. Розрахувати оптимальну швидкість фільтрації та розподілити потік забруднюючої речовини, щоб бактерії встигали зруйнувати забруднення.
4. Розробити габаритне креслення.

Технічні характеристики біофільтрів

Залежно від типу виробництва та з'єднань, фільтр матиме різні характеристики.
Кожен параметр таблиці змінюється залежно від завдання замовника.

На прикладі біологічного фільтра "Солар біо", покажемо, які можна створити технічні характеристики.

Продуктивність повітрям, м³/год; 100 Енергоспоживання (крім вентилятора); відсутній Аеродинамічний опір, Па; до 1000 Ступінь очищення викидів; 80-98% Вологість; до 100% Температура на вході, °C; 10-36

Як відбувається очищення в біофільтрі

Принцип роботи біофільтра заснований на природній здатності мікроорганізмів вилучати з домішок, що проходять крізь них, органічних і неорганічних летких речовин.Включаючи органічні речовини штучного походження, окислювати та розкладати їх до води та вуглекислого газу.

Головним фільтруючим елементом біофільтра для очищення повітря, і води є фільтруючий шар. На поверхні пористого твердого носія мікроорганізми утворюють біологічно активну плівку. Токсичні речовини з повітря проходять крізь фільтруючий елемент, який їх сорбує.

Далі ці речовини в розчиненому вигляді проникають до мікробних клітин, включаються до них і піддаються деструкції. Як носій для фільтруючого шару використовуються природні матеріали. Ці матеріали містять у своєму складі різні мінеральні солі та речовини, необхідні для розвитку мікроорганізмів.

Очисник повітря (газів) може активно працювати за вологості повітря від 60% до 100% включно. Це з тим, що це хімічні реакції нейтралізації шкідливих викидів відбуваються із продуктами життєдіяльності мікроорганізмів (ферментами), а мікроорганізми краще розвиваються у вологому середовищі.

Біологічна фільтрація повітря: принцип очищення, огляд фільтрів, вимоги

Повітря, що знаходиться в приміщенні, не повинно містити шкідливі речовини, що забруднюють, в концентраціях, що перевищують допустимий рівень. Багато домішок, що знаходяться в повітряних масах, негативно позначаються на навколишньому середовищі і здоров'я людини, викликають дискомфорт у вигляді неприємних запахів.

Різні забруднення потрапляють всередину приміщень через припливну вентиляцію, а також внаслідок численних виробничих процесів та життєдіяльності людини. Одним з ефективних і щодо економічних способів позбавлення шкідливих речовин є біологічне очищення повітря.

Принцип біологічної фільтрації

Принцип біологічної фільтрації заснований на очищенні відпрацьованого повітря, в якому містяться леткі органічні сполуки та неприємні запахи методом мікробіологічного розпаду. Завдяки мікроорганізмам, що виконують роль розщеплювачів, шкідливі речовини розкладаються на двоокис вуглецю та воду. Такими мікроорганізмами можуть виступати різні гриби та бактерії.

Щоб мікроорганізми справлялися зі своїм основним завданням з перетворення шкідливої ​​органіки на нешкідливі продукти, шкідливі речовини, що надходять з повітрям, повинні перейти з газоподібного стану в рідкий, адже саме вода є життєвим простором мікроорганізмів.

Для популяції грибів і бактерій летючі органічні сполуки, що містяться в повітрі, виступають джерелами енергії і вуглецю, допомагаючи колонії справлятися з власними обмінними процесами. Головна умова ефективності біофільтрації — шкідливі речовини мають бути водорозчинними, біорозкладними та не токсичними для мікроорганізмів.

Сфери використання біофільтрів

• полігонах ТПВ та заводах, що переробляють сміття;
• підприємствах, де для фарбування пластмас, дерева чи металу використовуються розчинники;
• грибних фермах, у коптильнях та заводах з переробки продуктів харчування;
• олійних фабриках;
• встановлення сільськогосподарського призначення;
• установках, які здійснюють переробку газів із відходів органічного типу;
• фермах та скотобійнях;
• заводи, що займаються виробництвом комбікормів;
• установках для сушіння шламу і т.д.

Пристрій біофільтра

Фільтр біологічного очищення являє собою герметичну камеру з завантаженням, що фільтрує. Фільтруючий зернистий матеріал покритий біоплівкою, яка утворюється внаслідок життєдіяльності колоній мікроорганізмів.Забруднене повітря проходить через шар біофільтра, у якому відбувається процес сорбації забруднюючих речовин із наступною биодеградацией (розщепленням субстанції під впливом живих мікроорганізмів: грибів, дріжджів, бактерій). Очищені повітряні потоки виводяться в атмосферу.

• компост із деревини;
• хмиз;
• волокна кокосової пальми;
• торф'яні продукти;
• Папір гранулят.

Так як за допомогою біофільтрів неможливо очищати повітря від частинок пилу та деяких інших хімічних сполук, перед фільтром необхідно встановлювати обладнання, яке попередньо очищатиме повітряні потоки від твердих вкраплень.

Огляд установок

Для мікробіологічного розпаду речовин, які є причиною неприємного запаху та забруднення повітря, не потрібно впроваджувати додаткові добавки чи обладнання, завдяки чому біологічна фільтрація газів є економічно вигідним способом очищення повітря. Саме тому дана технологія активно впроваджується у багато технологічних виробництв.

Для біологічної фільтрації повітря застосовують різні установки з необхідними техніко-експлуатаційними характеристиками.

Біофільтр для очищення газів «Солар Біо» — установка, за допомогою якої видаляються органічні сполуки, неприємні запахи, феноли та формальдегіди, а також різні аерозолі, пари та суміші кислот.