專利名稱：用于廢氣生物處理的培菌方法及其專用裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于廢氣生物處理的培菌方法及其專用裝置。
背景技術：
廢氣的生物處理過程，實質(zhì)是附著在生物填料介質(zhì)上的微生物在適宜的環(huán)境條件下，利用廢氣中的污染物作為碳源和能源，維持其生命活動，并將它們分解為CO2、H2O和SO42-等無害無機物的過程，是一項綠色環(huán)保技術；同時由于其工藝流程簡單，操作簡便，成本低，尤其適用于處理低濃度大風量的廢氣而日益受到人們的重視。
廢氣生物處理裝置在啟動階段，無論是生物濾床或是生物滴濾床或其它廢氣生物處理反應器，都需要接種微生物，并進行現(xiàn)場培養(yǎng)擴增。特別是在處理難生物降解的廢氣污染物的場合下，更需要對篩選和分離所得的降解菌種進行現(xiàn)場培養(yǎng)擴增。
現(xiàn)有的廢氣生物處理工業(yè)微生物的培養(yǎng)，是直接在生物反應器內(nèi)進行的，這會使得啟動時間長，特別是在實驗室篩選和分離所得的降解菌，往往是單一的菌種，而現(xiàn)場廢氣組成往往是多種混合組分且在變化，故相應的微生物菌群實際是混合降解菌。因而要使廢氣中各種污染物達到高效而穩(wěn)定的去除效果，往往需要數(shù)十天甚至更長時間。這不僅使裝置不能發(fā)揮正常作用，更重要的是使廢氣生物處理裝置運行初期廢氣中污染物不能達標排放，而污染周圍環(huán)境。
(三)

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術中廢氣生物處理啟動時間長、菌種單一、運行初期污染物不能達標排放的不足，本發(fā)明提供了一種能使生物反應器啟動迅速、菌種豐富且針對性強、運行初期污染物排放既能達標的培菌方法及其專用裝置。
為達到發(fā)明目的本發(fā)明采用的技術方案是一種用于廢氣生物處理的培菌方法，所述的方法是以將要處理的廢氣作為營養(yǎng)源，比如可以作為細菌培養(yǎng)的底物、氧源或無機碳源，對菌種進行擴增培養(yǎng)3～35天后，將得到的混合菌液直接淋灑于生物反應器內(nèi)的生物填料上，使處理所述廢氣的生物反應器快速啟動。
所述的菌種為下列之一或其任意兩種或兩種以上的任意比例的混合物①純菌種 ②活性污泥 ③活性污泥上清液 ④處理同類廢氣生物反應器的混合菌液 ⑤廢氣污染周圍的土壤或水的提取物 ⑥微生物制劑。
所述的用于廢氣生物處理的培菌方法，具體按如下步驟進行(1)往培菌罐中注入菌種和培養(yǎng)液、同時通入廢氣；(2)控制培菌罐中pH值在所述菌種適宜的范圍內(nèi)，培養(yǎng)5～28天；(3)將培養(yǎng)好的混合菌液輸送至生物反應器，循環(huán)淋灑于生物填料上，同時往生物反應器中通入廢氣，使處理所述廢氣的生物反應器快速啟動。
一種用于廢氣生物處理的培菌方法所用的培菌專用裝置，包括培菌罐，所述的培菌專用裝置還包括與廢氣采集管相連的風機，所述的培菌罐設有菌種入口、下部設有廢氣入口和菌液出口，所述的廢氣入口通過廢氣導管與所述的風機導通，所述的菌液出口與生物反應器相連。
前面所述的培菌罐內(nèi)可設置有布氣器，所述的布氣器與所述的廢氣入口相連。
在廢氣中氧含量不足時，所述的廢氣采集管可設有空氣旁路通道。
所述的廢氣導管設置有調(diào)節(jié)閥和流量計；所述的培菌罐內(nèi)可設有水溫控制器及pH控制器。
所述的培菌罐外可設有保溫層。所述的培菌罐可以做成截面為圓形、方形或其它適宜形狀，其材料可選擇PVC等人工合成材料和或鋼板等金屬材料，如廢氣中含硫化氫等降解產(chǎn)物為酸性物質(zhì)的污染物，則所培養(yǎng)的混合菌液中含有硫氧化細菌，則需要采用或涂覆防腐材料。
所有的設備可做成固定式，也可安裝并固定在一平板上或一箱體內(nèi)，作為可移動式裝置，箱體也可做成移動式房，當需要時，可用汽車隨時運至任何需要應用生物法處理廢氣的現(xiàn)場。
本發(fā)明所述的廢氣生物處理的有益效果主要體現(xiàn)在(1)生物反應器啟動迅速，污染物去除高效穩(wěn)定，并節(jié)省了運行費用；(2)用實際廢氣作為微生物培養(yǎng)底物(基質(zhì))，所培養(yǎng)的混合菌液中微生物種類豐富，針對性強，適應性好；(3)菌種培養(yǎng)所需要的環(huán)境條件較寬，操作簡單成本低；(4)用廢氣直接作為底物并和培養(yǎng)液直接接觸，消除了一般細菌培養(yǎng)過程所遇到的容易揮發(fā)的污染物(如二氯甲烷、甲硫醇等)作為底物培養(yǎng)時操作上的困難和不安全因素；(5)結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，由于可以是移動設備，可適用任何需要的場合，適應性強；(6)其中培菌罐可多次重復使用，實用性強，可成為廢氣生物處理工藝的配套技術和重要設備，作為一個環(huán)保專用產(chǎn)品大量制造。
(四)


圖1為本發(fā)明所述的廢氣生物處理裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行進一步描述實施例1參見圖1，一種用于廢氣生物處理的培菌方法所用的培菌專用裝置，包括培菌罐2，所述的培菌專用裝置還包括與廢氣采集管4相連的風機3，所述的培菌罐2設有菌種入口5、下部設有廢氣入口6和菌液出口7，所述的廢氣入口6通過廢氣導管8與所述的風機3導通，所述的菌液出口7與生物反應器相連。培菌罐2內(nèi)設置有布氣器1，所述的布氣器1與所述的廢氣入口6相連。所述的廢氣采集管4可設有空氣旁路通道9。所述的廢氣導管8設置有調(diào)節(jié)閥10和流量計11。
實際使用時，菌種和培養(yǎng)液由菌種入口進入培菌罐2，廢氣經(jīng)風機3、廢氣導管8，由廢氣入口6進入培菌罐2，經(jīng)過布氣器1分散成微小氣泡與菌種和營養(yǎng)液接觸，培養(yǎng)3～35天后，混合菌液由菌液出口7進入生物反應器，淋灑于生物反應器中生物填料介質(zhì)上，啟動廢氣的生物處理。
實施例1用生物滴濾床和生物濾床串聯(lián)工藝處理某制藥廠污水處理廢氣，廢氣中含H2S濃度為300～500mg/m3，含VOCs(主要為甲苯和二氯甲烷等)濃度為250～2000mg/m3，采用實施例1現(xiàn)場培菌裝置，用篩選培養(yǎng)和制備的高效微生物制劑和該制藥廠污水處理好氧生化池的活性污泥混合液作為菌種，在現(xiàn)場培養(yǎng)7天后，混合液pH從7.8降至3.2，繼而控制培菌罐的pH在3.4～4.8間，再培養(yǎng)14天后，根據(jù)經(jīng)驗認為混合菌液已經(jīng)培養(yǎng)完成。
在第21天后，即把所培養(yǎng)的混合菌液分別淋灑至生物滴濾床的ZIU-1填料和生物濾床的ZIU-2填料上，廢氣中污染物去除結(jié)果表明廢氣中的H2S去除率當天達到95％，第2天達到98％，第3天達到99％以上；廢氣中VOCs的去除率當天達到55％，第6天達到85％，第7天達到90％以上。
對所培養(yǎng)的混合菌液的菌種分離和鑒定結(jié)果表明，主要有硫桿菌屬(Thiobacillus)、芽孢桿菌屬(Bacillus)、黃單胞菌屬(Xanthomonas)、假單胞菌屬(Pseudomonas)、放線菌科分枝桿菌屬(Mycobacterium)等。
實施例3用生物滴濾床工藝處理農(nóng)藥廠污水處理含二氯甲烷和二氯乙烷的廢氣，廢氣中含二氯甲烷濃度為700～1200mg/m3，二氯乙烷濃度為100～300mg/m3，采用實施例1現(xiàn)場培菌裝置，用篩選培養(yǎng)假單孢桿菌屬GD11菌液和該農(nóng)藥廠污水處理好氧生化池的活性污泥混合液作為菌種，在現(xiàn)場培養(yǎng)10天后，混合液pH從7.9降至3.4，繼而控制培菌罐的pH在5.8～7.2間，再培養(yǎng)15天后，認為混合菌液已經(jīng)培養(yǎng)完成。
在第26天，即把所培養(yǎng)的混合菌液分別淋灑至生物滴濾床的ZIU-1填料上，廢氣中污染物去除結(jié)果表明廢氣中的二氯甲烷和二氯乙烷去除率當天分別達到90％和88％，第2天分別達到97％和90％，第3天分別達到98.9％和92％。
對所培養(yǎng)的混合菌液的菌種分離和鑒定結(jié)果表明，主要有假單孢菌(Pseudomonas)、鹽桿菌(Halobacterium)和放線菌分枝桿菌(Mycobacteria)等。
實施例4用生物濾床工藝處理化工污水處理廢氣，主要含苯、甲苯和二甲苯等苯類化合物，H2S和甲硫醇、乙硫醇、二甲二硫醚等有機硫化物的廢氣，廢氣中含苯類化合物濃度為60～800mg/m3，H2S濃度為5～40mg/m3，有機硫化物濃度為11～53mg/m3，采用實施例1現(xiàn)場培菌裝置，用篩選培養(yǎng)和制備的高效微生物制劑和現(xiàn)場污水處理好氧生化池的活性污泥混合液作為菌種，在現(xiàn)場培養(yǎng)8天后，混合液pH從7.4降至2.9，繼而控制培菌罐的pH在3.8～4.2間，再培養(yǎng)18天后，認為混合菌液已經(jīng)培養(yǎng)完成。
在第27天，即把所培養(yǎng)的混合菌液分別淋灑至生物濾床的ZIU-2填料上，廢氣中污染物去除結(jié)果表明廢氣中H2S的去除率當天達到92％，第2天達到97％，第3天達到100％；苯類化合物當天達到90％，第2天達到97％，第3天達到99％；有機硫化物當天達到80％，第2天達到89％，第3天達到98％。
對所培養(yǎng)的混合菌液的菌種分離和鑒定結(jié)果表明，主要有好氧芽孢桿菌(Bacillus)、黃單胞菌屬(Xanthomonas)、假單胞菌屬(Pseudomonas)、硫桿菌屬(Thiobacillus)、毛霉屬(Mucor)、青霉屬(Penicillium)、根霉屬(Rhizopus)，曲霉屬(Aspergillus)等。
權利要求
1.一種用于廢氣生物處理的培菌方法，其特征在于所述的方法是以將要處理的廢氣作為營養(yǎng)源，對菌種進行擴增培養(yǎng)3～35天后，將得到的混合菌液直接淋灑于生物反應器內(nèi)的生物填料上，使處理所述廢氣的生物反應器快速啟動。
2.如權利要求1所述的用于廢氣生物處理的培菌方法，其特征在于所述的菌種為下列之一或其任意兩種或兩種以上的任意比例的混合物①純菌種 ②活性污泥 ③活性污泥上清液 ④處理同類廢氣生物反應器的混合菌液 ⑤廢氣污染周圍的土壤或水的提取物⑥微生物制劑。
3.如權利要求2所述的用于廢氣生物處理的培菌方法，其特征在于所述的方法按如下步驟進行(1)往培菌罐中注入菌種和培養(yǎng)液、同時通入廢氣；(2)控制培菌罐中pH值在所述菌種適宜的范圍內(nèi)，培養(yǎng)5～28天；(3)將培養(yǎng)好的混合菌液輸送至生物反應器，循環(huán)淋灑于生物填料上，同時往生物反應器中通入廢氣，使處理所述廢氣的生物反應器快速啟動。
4.一種按權利要求1所述的用于廢氣生物處理的培菌方法所用的培菌專用裝置，包括培菌罐，其特征在于所述的培菌專用裝置還包括與廢氣采集管相連的風機，所述的培菌罐設有菌種入口、下部設有廢氣入口和菌液出口，所述的廢氣入口通過廢氣導管與所述的風機導通，所述的菌液出口與生物反應器相連。
5.如權利要求4所述的廢氣生物處理的專用裝置，其特征在于所述的培菌罐內(nèi)設置有布氣器，所述的布氣器與所述的廢氣入口相連。
6.如權利要求4或5所述的廢氣生物處理的專用裝置，其特征在于所述的廢氣采集管設有空氣旁路通道。
7.如權利要求6所述的廢氣生物處理的專用裝置，其特征在于所述的廢氣導管設置有調(diào)節(jié)閥和流量計。
8.如權利要求6所述的廢氣生物處理的專用裝置，其特征在于所述的培菌罐內(nèi)設有水溫控制器。
9.如權利要求6所述的廢氣生物處理的專用裝置，其特征在于所述的培菌罐內(nèi)設有pH控制器。
10.如權利要求6所述的廢氣生物處理的專用裝置，其特征在于所述的培菌罐外設有保溫層。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于廢氣生物處理的培菌方法，所述的方法是以將要處理的廢氣作為營養(yǎng)源，比如可以作為細菌培養(yǎng)的底物、氧源或無機碳源，對菌種進行擴增培養(yǎng)3～35天后，將得到的混合菌液直接淋灑于生物反應器內(nèi)的生物填料上，使處理所述廢氣的生物反應器快速啟動。本發(fā)明所述的用于廢氣生物處理的培菌方法及其專用裝置使生物反應器啟動迅速，污染物去除高效穩(wěn)定，并節(jié)省了運行費用；用實際廢氣作為微生物培養(yǎng)的營養(yǎng)源，所培養(yǎng)的混合菌液中微生物種類豐富，針對性強，適應性好；菌種培養(yǎng)所需要的環(huán)境條件較寬，操作簡單、成本低；裝置結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。
文檔編號A01G7/00GK1723762SQ200410066809
公開日2006年1月25日 申請日期2004年9月29日 優(yōu)先權日2004年9月29日
發(fā)明者陳建孟, 劉建宗, 於建明, 王毓仁, 王家德, 陳效, 朱潤曄, 劉長寶, 周珍雄 申請人:浙江工業(yè)大學