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應用純菌(Rhodococcus sp. & Rhodococcus fascians)生物濾床處理含甲苯及酸乙酯混合廢氣之研究史孟燕 January 1990 (has links)
在以添加純菌且濾料為蔗渣的生物濾床來處理含甲苯及乙酸乙酯混合廢氣時,發現菌株B5(Rhodococcus sp.)+菌株Ac6(Rhodococcus fascians)的組合具有加成性,可加快反應,其中菌株B5兼具分解甲苯及乙酸乙酯之分解能力,而菌株Ac6則只能分解乙酸乙酯。然而,為了實廠的應用,基於工程化的考量,本研究將改用一般性的泥炭土為濾料,並全面性檢討各種操作條件,以確認該方法之實用性。
由批次實驗結果得知,菌株B5+菌株Ac6的組合最適生長之pH值在7.0左右,氮源則以氯化氨(NH4Cl)較佳,有添加緩衝溶液時菌株生長情形及去除率均較無添加緩衝溶液時好,乙酸乙酯降解之中間產物乙醇有共同溶解效應存在,其中氮源批次實驗的結果亦在生物濾床實際操作時得到驗證。
最後將菌株植入以泥炭土為濾料的生物濾床中,利用自動控制設備將進氣溼度維持在82﹪,濾床溫度維持在24∼28℃,並進流甲苯10ppm、乙酸乙酯100ppm(T/E=1/10)之混合廢氣,結果發現當濾料乾基含水率為4時,其甲苯和乙酸乙酯的去除效果最好,皆可完全被去除。
在生物濾床操作時比較純菌株B5和菌株B5+菌株Ac6兩種組合之去除效果,在相同條件下此兩組合的乙酸乙酯去除率皆可維持在100﹪,但在甲苯去除率方面,純菌株B5在甲苯去除率達最高點後又隨即下降,而菌株B5+菌株Ac6的組合甲苯去除率不但能達100﹪,同時去除率能維持穩定而無下降之問題,此結果亦在植種菌量加倍時得到驗證。 / 第一章 緒論 1
第二章 文獻回顧 3
2.1 甲苯及乙酸乙酯的特性 3
2.2 生物濾床的原理與現況 4
2.2.1 生物濾床廢氣處理機制 4
2.2.2 生物濾床相關的應用現況 5
2.3 生物濾床之操作因子 6
2.3.1 濾料的選擇 6
2.3.2 pH值 7
2.3.3 溫度 7
2.3.4 營養源 8
2.3.5 濾料含水率 9
2.4 生物濾床中甲苯及乙酸乙酯抑制機制之探討 10
2.4.1 甲苯的代謝途徑 10
2.4.2 乙酸乙酯的代謝途徑 10
2.4.3 適應限制(Adaptation limitation) 12
2.4.4 競爭性抑制(Competitive inhibition) 12
2.4.5 非競爭性抑制(Non-competitive inhibition) 13
2.4.6 反應產物抑制(Reaction product inhibition) 13
第三章 材料與方法 14
3.1 藥品及材料 14
3.2 批次試驗 15
3.2.1 初始酸鹼度的影響之批次試驗 15
3.2.2 氮源種類的影響之批次試驗 16
3.2.3 酸鹼度變化的影響之批次試驗 16
3.2.4 乙酸乙酯中間產物的影響之批次試驗 17
3.2.5 Ac6降解甲苯能力測試之批次實驗 18
3.3 生物濾床實驗 18
3.3.1 濾料的製備 18
3.3.2 生物濾床設備 18
3.3.3 操作條件 21
3.4 分析方法 21
3.4.1 濾料性質分析 21
3.4.2 有機氣體分析 22
3.4.3 光學密度O.D.600nm值 22
3.4.5 菌液之pH值 22
3.5 儀器設備 22
第四章 結果與討論 25
4.1 初始酸鹼度對去除率之影響 25
4.2 酸鹼度變化對去除率之影響 27
4.2.1 酸鹼度變化對菌株B5去除率之影響 28
4.2.2 酸鹼度變化對菌株Ac6去除率之影響 35
4.2.3 酸鹼度變化對菌株B5+菌株Ac6去除率之影響 41
4.3 氮源種類對去除率之影響 47
4.4 乙酸乙酯之中間產物-乙醇對去除率之影響 51
4.5 生物濾床濾料含水率對VOCs去除之影響 59
4.6 菌株植種量對生物濾床啟動之影響 63
4.7 菌株B5+菌株Ac6的組合對生物濾床之貢獻 66
4.8生物濾床之最大處理容量 69
第五章 結論與建議 73
5.1 結論 73
5.2 建議 74
國內外參考文獻 75
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