工業(yè)規(guī)模生物過濾系統(tǒng)處理白肋煙加工尾氣的研究
發(fā)布時間:2020-12-26 07:47
隨著人們對環(huán)境質(zhì)量的要求同益提高以及環(huán)保法規(guī)的同趨嚴格,國內(nèi)煙草企業(yè)對加工尾氣的處理也越來越重視。生物過濾技術作為一種運行成本低和環(huán)境友好的大氣污染控制技術,目前已在國內(nèi)外不同行業(yè)中得到了廣泛應用,但是該技術在煙草行業(yè)中應用的報道卻不多。不同于烤煙的加工,白肋煙在加工過程中會產(chǎn)生極強的刺激性異味。工業(yè)規(guī)模白肋煙加工產(chǎn)生的混合性污染物,大致可分為三大類:總顆粒物(TPM)、異味成分(尼古丁和氨氣)、以及總揮發(fā)性有機化合物(TVOC)。本文針對一套安裝在某卷煙廠的工業(yè)規(guī)模組合式洗滌塔及生物過濾池,進行了系統(tǒng)、深入的研究。分離鑒定了尼古丁降解菌并研究了其生長及降解特性、考察了影響大型生物過濾池尾氣處理效果的因素和工業(yè)規(guī)模組合式洗滌塔及生物過濾池的性能、建立了描述生物過濾動力學的數(shù)學模型,獲得了如下主要結果。從大型生物過濾池中分離得到了一株尼古丁高效降解菌——ZUT5菌株。經(jīng)形態(tài)學、生理生化特征、Biolog鑒定系統(tǒng)及16S rDNA序列比對測定表明,該菌株屬于假單胞菌屬,將此菌株命名為Pseudomonas sp.ZUT5。該菌株的生長及尼古丁降解特性實驗表明,Pseudomonas sp....
【文章來源】:浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:144 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
目錄
1 文獻綜述
1.1 大氣污染控制技術概述
1.1.1 大氣污染治理的策略和方法
1.1.2 國內(nèi)外煙草行業(yè)對廢氣污染治理概況
1.2 生物法去除廢氣中有機污染物
1.2.1 生物處理技術概述
1.2.2 生物洗滌塔
1.2.3 生物滴濾床
1.3 生物過濾池
1.3.1 生物過濾技術概述
1.3.2 基本結構
1.3.3 生物過濾池性能
1.3.4 運行因子
1.3.5 生物過濾動力學模型
1.4 論文的研究目的、意義和主要內(nèi)容
1.4.1 目的和意義
1.4.2 主要內(nèi)容
2 材料與方法
2.1 材料
2.1.1 工業(yè)規(guī)模試驗裝置
2.1.2 生物填料
2.1.3 菌種
2.1.4 培養(yǎng)基
2.1.5 主要試劑
2.1.6 主要儀器
2.2 方法
2.2.1 取樣方法
2.2.2 尼古丁的測定
2.2.3 氨氣的測定
2.2.4 總揮發(fā)性有機化合物(TVOC)的測定
2.2.5 總顆粒物(TPM)的測定
2.2.6 尾氣流量的測定
2.2.7 各形態(tài)氮的測定
2.2.8 填料水分含量的測定
2.2.9 溫度的測定
2.2.10 pH值的測定
2.2.11 細胞干重的測定
2.2.12 生物量的測定
2.2.13 葡萄糖含量的測定
2.2.14 蔗糖含量的測定
3 尼古丁降解菌的分離、鑒定及其降解特性的研究
3.1 引言
3.2 材料與方法
3.2.1 材料
3.2.2 方法
3.2.3 培養(yǎng)條件
3.3 結果與討論
3.3.1 尼古丁降解菌的分離
3.3.2 形態(tài)結構觀察及生理生化實驗
3.3.3 碳源利用的Biolog分析
3.3.4 16S rDNA的序列測定和序列比對
3.3.5 尼古丁濃度對菌株生長的影響
3.3.6 溫度和pH值對菌株生長及尼古丁降解的影響
3.3.7 不同碳氮源對菌株生長及尼古丁降解的影響
3.3.8 全波長掃描法檢測降解產(chǎn)物
3.3.9 降解中間產(chǎn)物的GC-MS分析
3.4 本章小結
4 大型生物過濾池處理白肋煙加工尾氣的影響因素研究
4.1 引言
4.2 材料與方法
4.3 結果與討論
4.3.1 大型生物過濾池的運行情況
4.3.2 填料不同初始水分含量的影響
4.3.3 尾氣溫度變化的影響
4.3.4 尾氣或填料pH值變化的影響
4.3.5 生產(chǎn)間歇期的影響
4.4 本章小結
5 組合式洗滌塔與大型生物過濾池的性能試驗研究
5.1 引言
5.2 材料與方法
5.3 結果與討論
5.3.1 在組合式洗滌塔單元中,不同污染物成分凈化效率與進氣濃度的關系
5.3.2 在大型生物過濾池單元中,不同污染物成分的處理效果
5.3.2.1 在過濾池頂部不同的徑向排氣位點,氨氣凈化效率與進氣濃度的變化關系
5.3.2.2 在過濾池頂部不同的徑向排氣位點,氨氣去除能力與進氣負荷的變化關系
5.3.2.3 在過濾池頂部不同的徑向排氣位點,尼古丁凈化效率與進氣濃度的變化關系
5.3.2.4 在過濾池頂部不同的徑向排氣位點,尼古丁去除能力與進氣負荷的變化關系
5.3.2.5 在過濾池頂部不同的徑向排氣位點,TVOC凈化效率與進氣濃度的變化關系
5.3.2.6 在過濾池頂部不同的徑向排氣位點,TVOC去除能力與進氣負荷的變化關系
5.3.3 在整個尾氣處理系統(tǒng)中,不同污染物成分凈化效率與進氣濃度的關系
5.4 本章小結
6 生物過濾池處理白肋煙加工尾氣的動力學研究
6.1 引言
6.2 模型的建立
6.2.1 模型的描述
6.2.2 模型基本方程的建立
6.3 模型的驗證
6.3.1 模型參數(shù)a的計算
6.3.2 生物凈化效率公式的驗證
6.3.3 去除能力公式的驗證
6.4 本章小結
7 結論與展望
7.1 結論和創(chuàng)新點
7.1.1 結論
7.1.2 創(chuàng)新點
7.2 展望
參考文獻
作者簡歷
博士期間發(fā)表論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]生物濾池填料及工藝參數(shù)去除雞糞堆肥臭氣效果研究[J]. 陸日明,王德漢,項錢彬,陳廣銀,廖宗文. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2008(01)
[2]生物過濾法處理煉油污水廠惡臭廢氣[J]. 耿長君,張春燕,吳丹,郝麗,全燮. 化工學報. 2007(04)
[3]Restaurant emissions removal by a biofilter with immobilized bacteria[J]. 繆建玉,鄭連英,郭曉芬. Journal of Zhejiang University Science. 2005(05)
[4]紫外分光光度法測定蔗糖含量[J]. 占達東. 理化檢驗(化學分冊). 2005(05)
[5]煙堿降解細菌的分離、鑒定及其降解性能的初步研究[J]. 袁勇軍,陸兆新,黃麗金,呂鳳霞,別小妹,武寧. 微生物學報. 2005(02)
[6]生物法凈化氣態(tài)污染的系統(tǒng)研究[J]. 廖雷,鐘雪梅,錢公望. 環(huán)境科學與技術. 2004(06)
[7]一個煙廠除味系統(tǒng)[J]. 鄭麗菡,吳春篤,儲金宇,于斌. 環(huán)境工程. 2004(04)
[8]上海卷煙廠的臭氣生物處理設施[J]. 王士芬,陳世和,周堅中,陳龍江,季慧楓. 環(huán)境衛(wèi)生工程. 2003(02)
[9]我國煙草和卷煙生物堿含量和組成比例分析[J]. 史宏志,黃元炯,劉國順,于建軍,趙明欽,L.P.Bush. 中國煙草學報. 2001(02)
[10]生物過濾塔甲苯降解性能研究[J]. 李國文,胡洪營,郝吉明,馬廣大. 環(huán)境科學. 2001(02)
博士論文
[1]生物濾塔處理惡臭氣體及微生物學機理[D]. 殷峻.浙江大學 2004
[2]生物過濾法凈化含苯系物廢氣的研究[D]. 王寶慶.西安建筑科技大學 2004
本文編號:2939313
【文章來源】:浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:144 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
目錄
1 文獻綜述
1.1 大氣污染控制技術概述
1.1.1 大氣污染治理的策略和方法
1.1.2 國內(nèi)外煙草行業(yè)對廢氣污染治理概況
1.2 生物法去除廢氣中有機污染物
1.2.1 生物處理技術概述
1.2.2 生物洗滌塔
1.2.3 生物滴濾床
1.3 生物過濾池
1.3.1 生物過濾技術概述
1.3.2 基本結構
1.3.3 生物過濾池性能
1.3.4 運行因子
1.3.5 生物過濾動力學模型
1.4 論文的研究目的、意義和主要內(nèi)容
1.4.1 目的和意義
1.4.2 主要內(nèi)容
2 材料與方法
2.1 材料
2.1.1 工業(yè)規(guī)模試驗裝置
2.1.2 生物填料
2.1.3 菌種
2.1.4 培養(yǎng)基
2.1.5 主要試劑
2.1.6 主要儀器
2.2 方法
2.2.1 取樣方法
2.2.2 尼古丁的測定
2.2.3 氨氣的測定
2.2.4 總揮發(fā)性有機化合物(TVOC)的測定
2.2.5 總顆粒物(TPM)的測定
2.2.6 尾氣流量的測定
2.2.7 各形態(tài)氮的測定
2.2.8 填料水分含量的測定
2.2.9 溫度的測定
2.2.10 pH值的測定
2.2.11 細胞干重的測定
2.2.12 生物量的測定
2.2.13 葡萄糖含量的測定
2.2.14 蔗糖含量的測定
3 尼古丁降解菌的分離、鑒定及其降解特性的研究
3.1 引言
3.2 材料與方法
3.2.1 材料
3.2.2 方法
3.2.3 培養(yǎng)條件
3.3 結果與討論
3.3.1 尼古丁降解菌的分離
3.3.2 形態(tài)結構觀察及生理生化實驗
3.3.3 碳源利用的Biolog分析
3.3.4 16S rDNA的序列測定和序列比對
3.3.5 尼古丁濃度對菌株生長的影響
3.3.6 溫度和pH值對菌株生長及尼古丁降解的影響
3.3.7 不同碳氮源對菌株生長及尼古丁降解的影響
3.3.8 全波長掃描法檢測降解產(chǎn)物
3.3.9 降解中間產(chǎn)物的GC-MS分析
3.4 本章小結
4 大型生物過濾池處理白肋煙加工尾氣的影響因素研究
4.1 引言
4.2 材料與方法
4.3 結果與討論
4.3.1 大型生物過濾池的運行情況
4.3.2 填料不同初始水分含量的影響
4.3.3 尾氣溫度變化的影響
4.3.4 尾氣或填料pH值變化的影響
4.3.5 生產(chǎn)間歇期的影響
4.4 本章小結
5 組合式洗滌塔與大型生物過濾池的性能試驗研究
5.1 引言
5.2 材料與方法
5.3 結果與討論
5.3.1 在組合式洗滌塔單元中,不同污染物成分凈化效率與進氣濃度的關系
5.3.2 在大型生物過濾池單元中,不同污染物成分的處理效果
5.3.2.1 在過濾池頂部不同的徑向排氣位點,氨氣凈化效率與進氣濃度的變化關系
5.3.2.2 在過濾池頂部不同的徑向排氣位點,氨氣去除能力與進氣負荷的變化關系
5.3.2.3 在過濾池頂部不同的徑向排氣位點,尼古丁凈化效率與進氣濃度的變化關系
5.3.2.4 在過濾池頂部不同的徑向排氣位點,尼古丁去除能力與進氣負荷的變化關系
5.3.2.5 在過濾池頂部不同的徑向排氣位點,TVOC凈化效率與進氣濃度的變化關系
5.3.2.6 在過濾池頂部不同的徑向排氣位點,TVOC去除能力與進氣負荷的變化關系
5.3.3 在整個尾氣處理系統(tǒng)中,不同污染物成分凈化效率與進氣濃度的關系
5.4 本章小結
6 生物過濾池處理白肋煙加工尾氣的動力學研究
6.1 引言
6.2 模型的建立
6.2.1 模型的描述
6.2.2 模型基本方程的建立
6.3 模型的驗證
6.3.1 模型參數(shù)a的計算
6.3.2 生物凈化效率公式的驗證
6.3.3 去除能力公式的驗證
6.4 本章小結
7 結論與展望
7.1 結論和創(chuàng)新點
7.1.1 結論
7.1.2 創(chuàng)新點
7.2 展望
參考文獻
作者簡歷
博士期間發(fā)表論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]生物濾池填料及工藝參數(shù)去除雞糞堆肥臭氣效果研究[J]. 陸日明,王德漢,項錢彬,陳廣銀,廖宗文. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2008(01)
[2]生物過濾法處理煉油污水廠惡臭廢氣[J]. 耿長君,張春燕,吳丹,郝麗,全燮. 化工學報. 2007(04)
[3]Restaurant emissions removal by a biofilter with immobilized bacteria[J]. 繆建玉,鄭連英,郭曉芬. Journal of Zhejiang University Science. 2005(05)
[4]紫外分光光度法測定蔗糖含量[J]. 占達東. 理化檢驗(化學分冊). 2005(05)
[5]煙堿降解細菌的分離、鑒定及其降解性能的初步研究[J]. 袁勇軍,陸兆新,黃麗金,呂鳳霞,別小妹,武寧. 微生物學報. 2005(02)
[6]生物法凈化氣態(tài)污染的系統(tǒng)研究[J]. 廖雷,鐘雪梅,錢公望. 環(huán)境科學與技術. 2004(06)
[7]一個煙廠除味系統(tǒng)[J]. 鄭麗菡,吳春篤,儲金宇,于斌. 環(huán)境工程. 2004(04)
[8]上海卷煙廠的臭氣生物處理設施[J]. 王士芬,陳世和,周堅中,陳龍江,季慧楓. 環(huán)境衛(wèi)生工程. 2003(02)
[9]我國煙草和卷煙生物堿含量和組成比例分析[J]. 史宏志,黃元炯,劉國順,于建軍,趙明欽,L.P.Bush. 中國煙草學報. 2001(02)
[10]生物過濾塔甲苯降解性能研究[J]. 李國文,胡洪營,郝吉明,馬廣大. 環(huán)境科學. 2001(02)
博士論文
[1]生物濾塔處理惡臭氣體及微生物學機理[D]. 殷峻.浙江大學 2004
[2]生物過濾法凈化含苯系物廢氣的研究[D]. 王寶慶.西安建筑科技大學 2004
本文編號:2939313
本文鏈接:http://www.sikaile.net/shengtaihuanjingbaohulunwen/2939313.html
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