Биохимическая очистка воздуха является одним из важнейших методов очистки загрязненного воздуха от вредных веществ органической природы.
Истоки развития установок биохимической очистки воздуха уходят в начало 20 века, когда началось устойчивое развитие индустриализации. Тогда же начались первые научные исследования по биохимической очистке воздуха, и уже в 1930-х годах были построены первые установки для очистки воздуха от газовых выбросов.
Использование биохимических установок апробировалось и осуществлялось в полупромышленных масштабах с начала 1940-х годов, а в послевоенный период произошел значительный рост интереса к проблеме экологии и сохранения окружающей среды. В результате этого усилились усилия по разработке и внедрению более эффективных методов очистки воздуха. В 1960-1970-е годы были созданы первые коммерчески успешные установки биохимической очистки воздуха, которые стали широко использоваться на промышленных предприятиях. С развитием технологий и научных исследований установки биохимической очистки воздуха стали все более эффективными и экономически целесообразными.
К концу 1970-х годов сформировались 2 основных типа аппаратов для коммерческого применения биохимической очистки воздуха:
1. фильтр со слоем увлажненной почвы или компоста, через который пропускается очищаемый газ;
2. скруббер, орошаемый водной суспензией активного ила.
Лидером промышленного внедрения биологической очистки воздуха на европейском континенте стала Германия. Одной из причин этого является , то что данный метод очистки является самым энергоэффективным.
Именно в этой стране к середине 1980- х годов сформировалась базовая конструкция аппаратов 2-го типа – абсорбция загрязнителей воздуха водным раствором и последующая биохимическая регенерация.
Рис.1. Схема биохимической абсорбционной установки
Очищаемый газ 1 подается в скруббер снизу и проходит через массообменный слой 2 в противотоке к орошающему абсорбенту 5 и покидает его в виде чистого газа. Процессы разложения уловленных примесей протекают в аэробном биореакторе 4. Подпиточная вода 9 пополняет часть абсорбента, который уносится очищенным газом и выводится из установки в виде избыточного ила 7 и части абсорбента 8. Отстойник 6 служит для удержания и контроля количества активного ила. Для поддержания жизнедеятельности микроорганизмов в систему периодически вводят необходимые питательные вещества, поддерживают оптимальное содержание кислорода, pH.
В СССР первопроходцем очистки воздуха биохимическим способом стала лаборатория ОНИЛОГАЗ Белорусского государственного политехнического университета, которая по тематике Министерства автомобильного и сельскохозяйственного машиностроения СССР в конце 1980 г. внедрила на Минском тракторном заводе абсорбционно-биохимическую установку очистки газов, выделяющихся при изготовлении литейных стержней.
Сегодняшние установки используют различные методы, такие как биологическая фильтрация, капельные биофильтры, биоскруббер, мембранный биореактор, а также другие инновационные технологии направленные на повышение степени очистки воздуха:
- усиление массообменных процессов в скруббере
- повышение сорбционной способности используемой в установках воды
- улучшением микроорганизмов
В целом, история развития установок биохимической очистки воздуха свидетельствует о постоянном стремлении человечества к созданию более чистой и здоровой окружающей среды. Благодаря постоянным научным и технологическим достижениям установки биохимической очистки играют свою роль в современной экологической инфраструктуре, обеспечивая нам более здоровое будущее.