przyłbica z drukarki 3D
przyłbica z drukarki 3D
maseczka ochronna

Zastosowanie naturalnych i syntetycznych wypełnień w biofiltrach konwencjonalnych oraz w biofiltrach ze złożem zraszanym

Milena Marycz
Politechnika Gdańska, Wydział Chemiczny, Katedra Inżynierii Procesowej i Technologii Chemicznej


STRESZCZENIE

Popularną metodą oczyszczania powietrza z lotnych związków organicznych jest biofiltracja. Proces biologicznej dezodoryzacji polega na wykorzystaniu zdolności mikrorganizmów do rozkładu różnego rodzaju związków, dzięki czemu zachodzi biodegradacja zanieczyszczeń. W wyniku tego powstają związki nietoksyczne i nieuciążliwe zapachowo. W niniejszym artykule przedstawione zostały dwie najskuteczniejsze metody dezodoryzacji powietrza: biofiltracja konwencjonalna i biofiltracja ze złożem zraszanym. Opisano mechanizm biofiltracji oraz poruszono zagadnienie stosowanych materiałów.

1. WPROWADZENIE

W Polsce w ostatnich latach coraz popularniejsza staje się problematyka uciążliwości zapachowej, którą powodują emisje substancji odorotwórczych z rozmaitych sektorów działalności człowieka, m.in. oczyszczalni ścieków, składowisk odpadów, ferm hodowlanych, rafinerii, zakładów przemysłu tłuszczowego oraz celulozowego [1–3]. Niepożądane zapachy tzw. odory występujące w otoczeniu źródeł zanieczyszczeń powietrza, stwarzają poczucie dyskomfortu. Długotrwałe narażenie na odory może dać poczucie zagrożenia oraz wywołać negatywne objawy psychosomatyczne [4].

Emisja lotnych związków organicznych (LZO) do atmosfery występuje pomimo powszechnego wdrożenia nowoczesnych technologii dezodoryzacji. Związki te mogą być usuwane w procesach fizycznych, chemicznych i biologicznych. Obecnie za najbardziej popularne metody redukcji zawartości odorów z powietrza uważa się: metody adsorpcyjne, absorpcyjne, spalanie oraz metody biologiczne [1,5]. Wybór najlepszej metody dezodoryzacji powietrza nie jest oczywisty, wręcz trudny, gdyż zależy od wielu czynników, m.in. zapachowego charakteru emitowanych gazów, całkowitej zawartości zanieczyszczeń oraz wielkości emisji [6].

Jedną z najbardziej powszechnych technik biologicznego oczyszczania gazów jest biofiltracja. Zastosowanie metod biologicznych do oczyszczania powietrza znane jest od przeszło 60 lat. Biologiczne usuwanie zanieczyszczeń z powietrza jest stosunkowo tanim oraz bezpiecznym ekologicznie procesem [7,8]. Polega on na przepuszczeniu zanieczyszczonego strumienia gazu przez złoże filtracyjne, zasiedlone mikroorganizmami różnych gatunków (bakterie, grzyby). Zanieczyszczenia dyfundują z fazy gazowej do tzw. biofilmu, tworzącego się na powierzchni elementów złoża. Zaadsorbowane na powierzchni lub zaabsorbowane w biofilmie związki ulegają biodegradacji, a oczyszczone i pozbawione związków odorowych powietrze opuszcza biofiltr [9]. Proces biofiltracji może być realizowany w dwóch głównych typach aparatów, tj. w biofiltrze konwencjonalnym lub w biofiltrze ze złożem zraszanym [10] (Rysunek 1). Trzecią grupą aparatów stosowaną do biofiltracji są biopłuczki. Biopłuczki wykazują umiarkowaną lub niższą wydajność przy usuwaniu LZO z powietrza w porównaniu z biofiltrami konwencjonalnymi i biofiltrami ze złożem zraszanym [7].


Rysunek 1. Schematy aparatów do biofiltracji: (a) biofiltr, (b) biofiltr ze złożem zraszanym. 1 – kolumna biofiltracyjna, 2 – złoże biofiltra z biofilmem, 3 – nawilżacz, 4 – kolumna biofiltra ze złożem zraszanym, 5 – zbiornik z cieczą zraszającą złoże biofiltra za pomocą pompy wodnej.

W konwencjonalnych biofiltrach zanieczyszczony gaz, nawilżany jest w osobnej komorze, a następnie przepuszczany jest przez kolumnę wypełnioną materiałami pochodzenia naturalnego (Rysunek 1a). Wykorzystywane złoża organiczne naturalnie zasiedlane są przez mikroorganizmy, które tworzą na ich powierzchni warstwę biofilmu. Najczęściej złoże naturalnie jest zasiedlane mieszaniną niezidentyfikowanych drobnoustrojów. Zanieczyszczenia obecne w strumieniu oczyszczonego gazu, po przejściu do biofilmu są biodegradowane do wody, dwutlenku węgla oraz zamieniane w biomasę [11,12]. Częstymi problemami spotykanymi w pracy klasycznych biofiltrów jest ich podatność na wysychanie złoża, trudność w kontrolowaniu parametrów procesu, np. utrzymanie właściwej wartości pH, spadek wydajności dla silnie skoncentrowanych strumieni gazu oraz ograniczona trwałość wykorzystywanego wypełnienia. Natomiast zaletami tego rozwiązania są niskie koszty inwestycyjne i operacyjne, łatwa obsługa i konserwacja, brak wtórnych zanieczyszczeń oraz możliwość oczyszczania strumieni gazu zanieczyszczonego odorami, należących do różnego rodzaju grup chemikaliów [13–16].

W biofiltrze ze złożem zraszanym, absorpcja i rozkład zanieczyszczeń zachodzą w kolumnie, której wypełnienie zraszane jest cieczą wzbogaconą w składniki odżywcze dla mikroorganizmów (Rysunek 1b). Faza wodna, którą stanowi pożywka dla mikroorganizmów jest ciągle recyrkulowana przez kolumnę biofiltra, która wypełniona jest złożem bez zdolności do zatrzymywania wody. Wypełnienie nie zawiera żadnych substancji odżywczych, dlatego wszystkie substancje odżywcze musi zawierać pożywka [17–19] (Rysunek 2). Częstym zabiegiem stosowanym w tego rodzaju biofiltracji jest immobilizowanie inertnego złoża wyizolowanym szczepem o znanej aktywności enzymatycznej. Zaletami biofiltracji ze złożem zraszanym jest stabilność procesu, możliwość regulacji pH i temperatury cieczy zraszającej, niskie opory przepływu i niewielkie wymagania przestrzenne. Natomiast ten rodzaj biofiltracji posiada następujące wady: skomplikowana konstrukcja, możliwość generowania wtórnych zanieczyszczeń oraz szansa akumulacji nadmiaru biomasy [20–22].


Rysunek 2. Ogólny mechanizm biofiltracji ze złożem zraszanym.

OPIS MECHANIZMU PROCESU BIOFILTRACJI

W trakcie procesu usuwania zanieczyszczeń w biofiltrze mają miejsce różne procesy biologiczne oraz fizyczne. Podczas procesu biofiltracji dochodzi do adsorpcji zanieczyszczeń zawartych w powietrzu na powierzchni ciekłej biowarstwy (biofilmu). Następnie zachodzi dyfuzja zanieczyszczeń z przepływającego gazu do wnętrza biofilmu, który pokrywa warstwę wykorzystywanego wypełnienia kolumny [23]. Rozpuszczone zanieczyszczenia znajdujące się w fazie ciekłej, mającej bezpośredni kontakt z biofilmem, są rozkładane przez mikroorganizmy, dzięki czemu dochodzi do wytworzenia wody, dwutlenku węgla oraz biomasy. Ta ostatnia, umożliwia rozwój mikroorganizmów, a co za tym idzie wpływa na wzrost efektywności biofiltracji (Rysunek 3).


Rysunek 3. Ogólny mechanizm biofiltracji konwencjonalnej.

Proces rozkładu zanieczyszczeń dzieli się na dwa główne etapy: biosorpcję oraz mineralizację. Pierwszy z nich, tzw. biosorpcja, polega na unieruchomieniu zanieczyszczeń z gazu na powierzchni komórek wykorzystywanych mikroorganizmów. Na niej zachodzi dwukierunkowa wymiana: cząsteczki zanieczyszczeń wnikają do wnętrza komórek mikroorganizmów. Natomiast w kierunku przeciwnym dyfundują enzymy oraz produkty przemiany materii mikroorganizmów. Drugi etap tzw. mineralizacja zanieczyszczeń zachodzi wewnątrz komórek. Polega na rozkładzie LZO za pomocą enzymów, co skutkuje produkcją prostych cząstek mineralnych. Natomiast na zewnątrz komórki zachodzi hydroliza białek, polimerów oraz innych związków wielocząsteczkowych. Produkty tej reakcji ulegają utlenieniu już po wniknięciu do komórek mikroorganizmów [24,25].

MIKROORGANIZMY

Mikroorganizmy stanowią podstawowy element biologicznych procesów oczyszczania powietrza. Biorąc pod uwagę opisany wyżej mechanizm dezodoryzacji, dobór drobnoustrojów zasiedlających złoże biofiltra jest kluczowy dla skutecznej degradacji określonych grup związków chemicznych. Zależnie od rodzaju zanieczyszczeń powietrza, biofiltry mogą być zasiedlane wyselekcjonowanymi szczepami lub konsorcjami mikroorganizmów [11,26,27].

Przegląd literatury dotyczący biofiltracji usuwającej odory, należące do grupy związków z grupy LZO wykazały, że procesy te mogą być prowadzone w wydajny sposób [7,28,29]. Jednakże w tych doniesieniach bardzo często jako najważniejszą składową całego procesu, czyli wykorzystywane mikroorganizmy, podaje się jedynie termin konsorcja mikroorganizmów, konsorcja grzybów lub konsorcja bakterii [11,30,31]. W większości przypadków nie jest określane, jakie szczegółowo szczepy wchodzą w skład tych konsorcjów. Istnieje również wiele publikacji, w których nie wspomina się o rodzaju wykorzystywanych mikroorganizmów, jedynie podawany jest rodzaj wypełnienia biofiltra, który jest przez nie zamieszkiwany. Do dnia dzisiejszego bogato przebadano bakterie, które są stosowane w biofiltracji. Natomiast w przypadku grzybów, badania skupiono głównie na gatunkach wykorzystywanych w biofiltracji konwencjonalnej. Porównując tę biofiltrację z biofiltracją ze złożem zraszanym pod względem różnic w ich budowie i działaniu [7], można przypuszczać, że mogą być zamieszkiwane przez różne gatunki grzybów.

Mikroorganizmy różnią się wydajnością asymilacji węgla z LZO. Zazwyczaj biofilmy w biofiltrach ze złożem zraszanym składają się z małej liczby grzybów, natomiast z wysokiej liczby bakterii. Dlatego większość prac badawczych poświęcona jest analizie bakterii [32]. Jako dominujące gatunki bakterii w różnych bioreaktorach uważa się gatunki: Bacillus, Staphylococcus, Pseudomonas oraz Rhodococcus. Bakterie efektywnie wykorzystywane są do usuwania siarkowodoru, związków azotu oraz niektórych LZO [33–35]. Po przebadaniu okazało się, że każdy z wymienionych gatunków bakterii charakteryzuje się wydajną asymilacją węgla z różnego rodzaju związków. Baltrenas wraz z zespołem pokazali, iż Rhodococcus potrafi metabolizować szkodliwe związki, takie jak toluen, naftalen oraz herbicydy [36]. Staphylococcus w wydajny sposób jest w stanie redukować azotany do azotynów [37]. Tymczasem Bacillus w głównej mierze odpowiedzialny jest za reakcje nitryfikacji oraz denitryfikacji, a zatem tworzy doskonałe konsorcjum z Staphylococcus.

Duża powierzchnia oraz struktury nitkowate z grzybnią powietrzną umożliwiają grzybom łatwą asymilację węgla z wielu związków organicznych z fazy gazowej [38]. Badania wykazały, że bakterie z mniejszą skutecznością niż grzyby są w stanie asymilować LZO [34,39]. Wu wraz ze współpracownikowi wykazali w swojej pracy, że pomimo przypisywania bakteriom najważniejszej roli przy absorpcji zanieczyszczeń powietrza, to grzyby również są w stanie świetnie wykorzystać węgiel z zanieczyszczonego związkami powietrza [17]. Porównując bakterie i grzyby pod względem wykorzystywania LZO, jako źródło węgla, grzyby wyróżniają się odpornością na niską wilgotność i wysoką kwasowość. Potencjał ten sprzyja transportowi masy LZO o charakterze hydrofobowym z fazy gazowej do wykorzystywanych w doświadczeniach grzybów [40]. Ponadto grzyby mogą usuwać wysoko stężone LZO w warunkach silnie kwaśnych [41].

Większość przykładów wykorzystywanych grzybów w biofiltracji obejmuje workowce, głównie pleśniowe oraz drożdżowe (np. z rodzaju Exphiala oraz Graphium) [42–44]. Często stosowanymi gatunkami do rozkładu LZO są Fusarium solani [45], Paecilomyces variotii [46] oraz Phanerochaete chrysosporium [26].

Spośród wielu rodzajów materiałów pochodzenia naturalnego, które wykorzystuje się, jako środowisko zamieszkiwane przez wiele gatunków mikroorganizmów, torf jest powszechnie wykorzystywany jako źródło grzybów. Do tej pory na całym świecie zidentyfikowano 601 gatunków grzybów na torfowiskach [22]. Najbardziej popularne są workowce (46%), następnie podstawczaki (40%), zygomycetes (9%) i chytridiomycetes (4%). Należy zauważyć, że 20 najczęstszych rodzajów grzybów stanowi 42% wszystkich grzybów na torfowiskach. Większość grzybów na torfowiskach to organizmy saprobowe, dlatego biorą udział w rozkładzie materii organicznej [47,48].

Jako źródło mikroorganizmów należy wybrać takie środowisko, z którego możliwe jest wyizolowanie, z zastosowaniem klasycznych technik mikrobiologicznych [48], drobnoustrojów o właściwościach, które stanowią o ich atrakcyjności.

Wszystkie mikroorganizmy wykorzystywane w różnego rodzaju procesach, wymagają do przetrwania przede wszystkim źródła węgla, fosforu i azotu. Fosfor i azot są szeroko i łatwo dostępne w postaci różnych soli, jak również jest składnikiem wielu substratów pochodzenia naturalnego [49]. Optymalnym źródłem węgla są oczywiście węglowodany. Jako substytut przyswajalnego źródła węgla, mogą być wykorzystywane LZO. W przypadku gdy są nie dostępne inne źródła węgla, wtedy mikroorganizmy są w stanie wykorzystywać, jako jego źródło związki organiczne dostępne w środowisku.

STOSOWANE WYPEŁNIENIA KOLUMN BIOFILTRÓW

Wybór odpowiedniego wypełnienia kolumny biofiltra ma zasadnicze znaczenie dla skutecznego usuwania LZO z oczyszczanego powietrza. Niezbędne jest dopasowanie tego materiału do wybranych mikroorganizmów. Musi im umożliwiać prawidłowy rozwój i wzrost w czasie prowadzenia procesu, a co za tym idzie dać możliwość utrzymania właściwej koncentracji biomasy w złożu [50,51]. Rozwój mikroorganizmów ma miejsce w makroporach, jak i przestrzeni międzyziarnowej. Wypełnienie powinno pełnić funkcję podłoża do rozwoju błony biologicznej oraz umożliwiać mikroorganizmom całkowite jego zasiedlenie. Dlatego korzystnym jest, gdy materiał wypełnienia charakteryzuje się dużą powierzchnią właściwą, dzięki czemu umożliwia mikroorganizmom liczne zasiedlenie, ale również posiada miejsca chronione przed niekorzystnym działaniem sił ścinających związanych z przepływem wody [52]. Wypełnienie może również pełnić funkcję wymieniacza jonowego, adsorbenta lub buforować środowisko reakcji biochemicznej [53].

W zależności od stosowanego sposobu biofiltracji w procesie wykorzystywane są mikroorganizmy, które naturalnie zamieszkują materiał wypełnienia pochodzenia naturalnego, taki jak: torf, kompost, kora, zrębki drzewa, słoma, szyszki czy mech (Rysunek 4) lub celowo zaszczepiane są na złożu inertnym np. piance poliuretanowej, pierścieniach Palla czy elementach ceramicznych [3,54–57] (Rysunek 5). Tradycyjnie materiały naturalnie zasiedlane przez konsorcja mikroorganizmów są wykorzystywane w biofiltracji konwencjonalnej, natomiast w biofiltracji ze złożem zraszanym, unieruchamia się wyselekcjonowane mikroorganizmy zdolne do rozkładu LZO na materiałach inertnych.


Rysunek 4. Przykładowe typy wypełnień biofiltrów konwencjonalnych. (a) Torf z perlitem [58]. (b) Kora drzewna [59]. (c) Słoma [60]. (d) Szyszki [61]. (e) Mech [62]. (f) Zrębki drewna [63]. (g) Węgiel aktywny [64]. (h) Klinoptylolit [65]. (i) Ziemia okrzemkowa [66].

Materiał stanowiący wypełnienie kolumny nie może wpływać na formownie się biofilmu. Proces ten rozpoczyna się, gdy komórki mikroorganizmów za pomocą adhezji łączą się z powierzchnią wypełnienia. Komórki przylegają do tej powierzchni za pomocą nietrwałych, odwracalnych wiązań. Gdy nie zostaną one usunięte, wtedy wiążą się za pomocą białek adhezyjnych. Pierwsze zasiedlone komórki umożliwią przytwierdzenie się następnych komórek, dzięki produkcji matriks oraz tworzeniu kolejnych miejsc adhezji. Nieliczne gatunki mikroorganizmów są w stanie zimmobilizować swoje komórki na powierzchni wypełnienia. Natomiast znaczna większość mikroorganizmów jest w stanie wyłącznie przyłączyć się do wcześniej zasiedlonych komórek lub matriks. Biofilm rozwija się dzięki przyłączaniu się kolejnych komórek oraz podziałowi komórek już skolonizowanych [67].


Rysunek 5. Przykładowe typy wypełnień biofiltrów ze złożem zraszanym. (a) Keramzyt [68]. (b) Pierścienie Palla [69]. (c) Pierścienie Rashiga [70]. (d) Siodełka ceramiczne [71]. (e) Tri-pack [72]. (f) Pianka poliuretanowa [73]. (g) Kulki z alginianu [74]. (h) Skała wulkaniczna [75]. (i) Perlit [76].

CHARAKTERYSTYKA MATERIAŁÓW STOSOWANYCH W ROZWIĄZANIACH TECHNICZNYCH

Optymalny projekt aparatury oraz staranny dobór parametrów procesu, jak i odpowiedni dobór materiałów wykorzystywanych w biofiltracji umożliwia zapewnienie niezawodności oraz niskich kosztów inwestycyjnych całego procesu [3]. Konstrukcja kolumny powinna charakteryzować się dużą wytrzymałością, tak by była w stanie utrzymać złoże. Najczęściej do budowy kolumny stosuje się włókno szklane lub różnego rodzaju tworzywa sztuczne wzmacniane włóknem szklanym. Zastosowanie tych materiałów wpływa na znaczny wzrost masy całej instalacji oraz na podwyższenie kosztów inwestycyjnych. Innymi wykorzystywanymi materiałami są polimery, metale, a nawet beton [77,78]. Wykorzystując metale do budowy kolumny należy liczyć się z wysokimi kosztami inwestycyjnymi, jak również należy zwrócić uwagę na odporność danego metalu na korozję. Ochronę przed nią może zapewnić odpowiednia powłoka antykorozyjna. Najczęściej wykorzystywana jest stal węglowa oraz nierdzewna. Podczas gdy kolumny zbudowane z polimerów np. polipropylenowe czy poliuretanowe cechują się wysoką odpornością chemiczną oraz niskimi kosztami inwestycyjnymi, jak i niską masą [79–82].

Kluczową kwestią w procesie biofiltracji ze złożem zraszanym jest dystrybucja cieczy zraszającej. W przypadku tej biofiltracji wymagana jest obecność zbiornika na ciecz zraszającą. Możliwe jest pominięcie go w projekcie aparatury, jednak wtedy jego funkcje musi zastąpić dno kolumny [83,84].

W celu uzyskania wysokiej wydajności rozkładu LZO, stanowiących zanieczyszczenie oczyszczanego powietrza, wykorzystywany materiał filtracyjny powinien tworzyć możliwie najodpowiedniejsze warunki do wzrostu i rozwoju mikroorganizmów. Na warunki te wpływa porowatość złoża, niskie opory przepływu oraz powierzchnia właściwa. Należy również ustalić aktywność wypełnienia wobec usuwanych zanieczyszczeń [83,85].

PODSUMOWANIE

Filtry biologiczne stanowią ciekawą alternatywę dla najpopularniejszych metod dezodoryzacji, pod warunkiem prawidłowego zaprojektowania procesu, właściwego doboru stosowanych materiałów (nie tylko wypełnienia, ale też samej aparatury) oraz optymalnego dobrania warunków procesu, jak i prawidłowej ich kontroli. W celu zapewnienia wysokiej efektywności usuwania LZO z oczyszczanego powietrza, niezbędne jest dobranie odpowiednich mikroorganizmów. Wykorzystywanie wypełnień zasiedlonych różnymi gatunkami grzybów staje się w obecnym czasie coraz bardziej popularne. Z zadaniem dobrania mikroorganizmów najskuteczniej oczyszczających powietrze, bezpośrednio wiąże się dopasowanie odpowiedniego materiału, stanowiącego wypełnienie biofiltra. Materiał ten może mieć pochodzenie naturalne i być naturalnie zasiedlony przez konsorcjum mikroorganizmów lub być inertny, najczęściej sztuczny, który należy zasiedlić wyselekcjonowanymi gatunkami mikroorganizmów.


LITERATURA
1. Gospodarek, M.; Rybarczyk, P.; Gębicki, J. Aktualny stan prawny w zakresie przeciwdziałania uciążliwością zapachowym. In Proceedings of the XIV Konferencja DLA MIASTA I ŚRODOWISKA – Problemy Unieszkodliwiania Odpadów; Warszawa, Politechnika Warszawska, 2018; pp. 1–6.

2. Gospodarek, M.; Rybarczyk, P.; Gębicki, J. Porównanie skuteczności dezodoryzacji powietrza metodami biologicznymi. In Proceedings of the XIV Konferencja DLA MIASTA I ŚRODOWISKA – Problemy Unieszkodliwiania Odpadów; Warszawa, Politechnika Warszawska, 2018; pp. 1–6.

3. Miller, U.; Sówka, I.; Grzelka, A.; Pawnuk, M. Application of biological deodorization methods in the aspect of sustainable development. In Proceedings of the SHS Web Conf.; 2018; Vol. 57.

4. Lauderdale, C. V.; Aldrich, H.C.; Lindner, A.S. Isolation and characterization of a bacterium capable of removing taste- and odor-causing 2-methylisoborneol from water. Water Res. 2004, 38, 4135–4142.

5. Barbusinski, K.; Kalemba, K.; Kasperczyk, D.; Urbaniec, K.; Kozik, V. Biological methods for odor treatment – A review. J. Clean. Prod. 2017, 152, 223–241.

6. Iranpour, R.; Cox, H.H.J.; Deshusses, M.A.; Schroeder, E.D. Literature review of air pollution control biofilters and biotrickling filters for odor and volatile organic compound removal. Environ. Prog. 2005, 24, 254–267.

7. Gospodarek, M.; Rybarczyk, P.; Szulczyński, B.; Gębicki, J. Comparative Evaluation of Selected Biological Methods for the Removal of Hydrophilic and Hydrophobic Odorous VOCs from Air. Processes 2019, 7, 187.

8. Oliva, G.; Zarra, T.; Naddeo, V.; Munoz, R.; Lebrero, R.; Angeles, R.; Belgiorno, V.; Ángeles, R.; Belgiorno, V. Comparative Analysis of AOPs and Biological Processes for the Control of VOCs Industrial Emissions. In Proceedings of the Chemical Engineering Transactions; 2018; Vol. 68, pp. 451–456.

9. Mudliar, S.; Giri, B.; Padoley, K.; Satpute, D.; Dixit, R.; Bhatt, P.; Pandey, R.; Juwarkar, A.; Vaidya, A. Bioreactors for treatment of VOCs and odours – A review. J. Environ. Manage. 2010, 91, 1039–1054.

10. Vikrant, K.; Kim, K.-H.; Szulejko, J.E.; Pandey, S.K. Bio-filters for the Treatment of VOCs and Odors-A Review Biofiltration of Volatile Organic Compounds (VOCs( View project odor and MOF View project. Artic. Asian J. Atmos. Environ. 2017.

11. Raboni, M.; Torretta, V.; Viotti, P. Treatment of airborne BTEX by a two-stage biotrickling filter and biofilter, exploiting selected bacterial and fungal consortia. Int. J. Environ. Sci. Technol. 2017, 14, 19–28.

12. Deshusses, M.A. Biological waste air treatment in biofilters. Curr. Opin. Biotechnol. 1997, 8, 335–339.

13. Chmiel, K.; Jastrzębski, A.B.; Palica, M. Biofiltracja lotnych związków organicznych. Przem. Chem. 2005, 6, 442–445.

14. Szulczyński, B.; Rybarczyk, P.; Gębicki, J. Monitoring of n-butanol vapors biofiltration process using an electronic nose combined with calibration models. Monatshefte für Chemie - Chem. Mon. 2018, 149, 1693–1699.

15. Ferdowsi, M.; Avalos Ramirez, A.; Jones, J.P.; Heitz, M. Elimination of mass transfer and kinetic limited organic pollutants in biofilters: A review. Int. Biodeterior. Biodegrad. 2017, 119, 336–348.

16. Brancher, M.; Griffiths, K.D.; Franco, D.; de Melo Lisboa, H. A review of odour impact criteria in selected countries around the world. Chemosphere 2017, 168, 1531–1570.

17. Qian, H.; Cheng, Y.; Yang, C.; Wu, S.; Zeng, G.; Xi, J. Performance and biofilm characteristics of biotrickling filters for ethylbenzene removal in the presence of saponins. Environ. Sci. Pollut. Res. 2018, 25, 30021–30030.

18. Wu, H.; Yan, H.; Quan, Y.; Zhao, H.; Jiang, N.; Yin, C. Recent progress and perspectives in biotrickling filters for VOCs and odorous gases treatment. J. Environ. Manage. 2018, 222, 409–419.

19. Schiavon, M.; Ragazzi, M.; Rada, E.C.; Torretta, V. Air pollution control through biotrickling filters: a review considering operational aspects and expected performance. Crit. Rev. Biotechnol. 2016, 36, 1143–1155.

20. Darlington, A.; Chan, M.; Malloch, D.; Pilger, C.; Dixon, M.A. The Biofiltration of Indoor Air: Implications for Air Quality. Indoor Air 2000, 10, 39–46.

21. Lebrero, R.; Rodríguez, E.; Estrada, J.M.; García-Encina, P.A.; Muñoz, R. Odor abatement in biotrickling filters: Effect of the EBRT on methyl mercaptan and hydrophobic VOCs removal. Bioresour. Technol. 2012, 109, 38–45.

22. Almenglo, F.; Ramírez, M.; Gómez, J.M.; Cantero, D.; Gamisans, X.; Dorado, A.D. Modeling and control strategies for anoxic biotrickling filtration in biogas purification. J. Chem. Technol. Biotechnol. 2016, 91, 1782–1793.

23. Devinny, J.S.; Ramesh, J. A phenomenological review of biofilter models. Chem. Eng. J. 2005, 113, 187–196.

24. Lalanne, F.; Malhautier, L.; Roux, J.-C.; Fanlo, J.-L. Absorption of a mixture of volatile organic compounds (VOCs) in aqueous solutions of soluble cutting oil. Bioresour. Technol. 2008, 99, 1699–1707.

25. Yang, C.; Qian, H.; Li, X.; Cheng, Y.; He, H.; Zeng, G.; Xi, J. Simultaneous Removal of Multicomponent VOCs in Biofilters. Trends Biotechnol. 2018, 36, 673–685.

26. Jorio, H.; Jin, Y.; Elmrini, H.; Nikiema, J.; Brzezinski, R.; Heitz, M. Treatment of VOCs in biofilters inoculated with fungi and microbial consortium. Environ. Technol. 2009, 30, 477–485.

27. Li, L.; Liu, J.X. Removal of xylene from off-gas using a bioreactor containing bacteria and fungi. Int. Biodeterior. Biodegradation 2006, 58, 60–64.

28. Rybarczyk, P.; Szulczyński, B.; Gospodarek, M.; Gębicki, J. Effects of n-butanol presence, inlet loading, empty bed residence time and starvation periods on the performance of a biotrickling filter removing cyclohexane vapors from air. Chem. Pap. 2019, 74, 1039–1047.

29. Szulczyński, B.; Rybarczyk, P.; Gospodarek, M.; Gębicki, J. Biotrickling filtration of n-butanol vapors: process monitoring using electronic nose and artificial neural network. Monatshefte fur Chemie 2019, 150, 1667–1673.

30. Pérez, M.C.; Álvarez-Hornos, F.J.; San-Valero, P.; Marzal, P.; Gabaldón, C. Microbial community analysis in biotrickling filters treating isopropanol air emissions. Environ. Technol. 2013, 34, 2789–2798.

31. Arriaga, S.; Revah, S. Mathematical modeling and simulation of hexane degradation in fungal and bacterial biofilters: effective diffusivity and partition aspectsThis article is one of a selection of papers published in this Special Issue on Biological Air Treatment. Can. J. Civ. Eng. 2009, 36, 1919–1925.

32. Zhao, L.; Huang, S.; Wei, Z. A demonstration of biofiltration for VOC removal in petrochemical industries. Environ. Sci. Process. Impacts 2014, 16, 1001.

33. Zheng, M.; Li, C.; Liu, S.; Gui, M.; Ni, J. Potential application of aerobic denitrifying bacterium Pseudomonas aeruginosa PCN-2 in nitrogen oxides (NOx) removal from flue gas. J. Hazard. Mater. 2016, 318, 571–578.

34. Giri, B.S.; Kim, K.H.; Pandey, R.A.; Cho, J.; Song, H.; Kim, Y.S. Review of biotreatment techniques for volatile sulfur compounds with an emphasis on dimethyl sulfide. Process Biochem. 2014, 49, 1543–1554.

35. Li, Y.; Zhang, W.; Xu, J. Siloxanes removal from biogas by a lab-scale biotrickling filter inoculated with Pseudomonas aeruginosa S240. J. Hazard. Mater. 2014, 275, 175–184.

36. Baltrėnas, P.; Zagorskis, A.; Misevičius, A. Research into acetone removal from air by biofiltration using a biofilter with straight structure plates. Biotechnol. Biotechnol. Equip. 2015, 29, 404–413.

37. Cheng, C.-Y.; Mei, H.-C.; Tsao, C.-F.; Liao, Y.-R.; Huang, H.-H.; Chung, Y.-C. Diversity of the bacterial community in a bioreactor during ammonia gas removal. Bioresour. Technol. 2010, 101, 434–437.

38. Kraakman, N.J.R.; Rocha-Rios, J.; van Loosdrecht, M.C.M. Review of mass transfer aspects for biological gas treatment. Appl. Microbiol. Biotechnol. 2011, 91, 873–886.

39. Cox, H.H.; Deshusses, M.A. Biological waste air treatment in biotrickling filters. Curr. Opin. Biotechnol. 1998, 9, 256–262.

40. Prenafeta-Boldú, F.X.; Illa, J.; van Groenestijn, J.W.; Flotats, X. Influence of synthetic packing materials on the gas dispersion and biodegradation kinetics in fungal air biofilters. Appl. Microbiol. Biotechnol. 2008, 79, 319–327.

41. Zehraoui, A.; Kapoor, V.; Wendell, D.; Sorial, G.A. Impact of alternate use of methanol on n-hexane biofiltration and microbial community structure diversity. Biochem. Eng. J. 2014, 85, 110–118.

42. Lebrero, R.; López, J.C.; Lehtinen, I.; Pérez, R.; Quijano, G.; Muñoz, R. Exploring the potential of fungi for methane abatement: Performance evaluation of a fungal-bacterial biofilter. Chemosphere 2016, 144, 97–106.

43. Mohammad, B.T.; Rene, E.R.; Veiga, M.C.; Kennes, C. Performance of a thermophilic gas-phase biofilter treating high BTEX loads under steady- and transient-state operation. Int. Biodeterior. Biodegradation 2017, 119, 289–298.

44. Estévez, E.; Veiga, M.C.; C., K. Fungal biodegradation of toluene in gas-phase biofilters. In Proceedings of the Proceedings of the European Symposium on Environmental Biotechnology, ESEB; 2004; pp. 337–340.

45. Revah, S.; Vergara-Fernández, A.; Hernández, S. Fungal biofiltration for the elimination of gaseous pollutants from air. In Mycofactories. Bentham Science Publishers Ltds; 2011; pp. 109–120.

46. Detchanamurthy, S.; Gostomski, P.A. Metabolic uncouplers in environmental research: A critical review. Rev. Chem. Eng. 2012, 28, 309–317.

47. Thormann Markus N.; Rice Adrianne V. Fungi from peatlands. Fungal Divers. 2007, 24, 241–299.

48. Gospodarek, M.; Rybarczyk, P.; Brillowska-Dąbrowska, A.; Gębicki, J. The use of various species of fungi in biofiltration of air contaminated with odorous volatile organic compounds. E3S Web Conf. 2019, 100, 00021.

49. Bizukojć, M. Mikrobiologiczne i biochemiczne ujęcie wytwarzania wybranych biopaliw; Politechnika Łódzka.

50. Estrada, J.M.; Bart Kraakman, N.J.R.; Muñoz, R.; Lebrero, R. A Comparative Analysis of Odour Treatment Technologies in Wastewater Treatment Plants. Environ. Sci. Technol. 2011, 45, 1100–1106.

51. Estrada, J.M.; Kraakman, B.; Lebrero, R.; Muñoz, R. A sensitivity analysis of process design parameters, commodity prices and robustness on the economics of odour abatement technologies. Biotechnol. Adv. 2012, 30, 1354–1363.

52. Cohen, Y. Biofiltration – the treatment of fluids by microorganisms immobilized into the filter bedding material: a review. Bioresour. Technol. 2001, 77, 257–274.

53. Górka, A.; Papciak, D.; Zamorska, J.; Antos, D. The influence of biofilm on the effectiveness of ion exchange process. Ind. Eng. Chem. Res. 2008, 47, 7456–7464.

54. McNevin, D.; Barford, J. Biofiltration as an odour abatement strategy. Biochem. Eng. J. 2000, 5, 231–242.

55. Gisvold, B.; Ødegaard, H.; Füllesdal, M. Enhanced removal of ammonium by combined nitrification/adsorption in expanded clay aggregate filters. Water Sci. Technol. 2000, 41, 409–416.

56. Piché, S.; Larachi, F.; Grandjean, B.P.A. Loading Capacity in Packing Towers – Database, Correlations and Analysis. Chem. Eng. Technol. 2001, 24, 373–380.

57. Fernández, M.; Ramírez, M.; Pérez, R.M.; Gómez, J.M.; Cantero, D. Hydrogen sulphide removal from biogas by an anoxic biotrickling filter packed with Pall rings. Chem. Eng. J. 2013, 225, 456–463.

58. Torf z perlitem Available online: https://pl.aliexpress.com/item/32972184917.html (accessed on May 18, 2020).

59. Kora sosnowa Available online: https://allegro.pl/oferta/kora-sosnowa-ogrodowa-gruba-worki-80-l-torf-humus-6180587066 (accessed on May 18, 2020).

60. Słoma Available online: https://www.equishop.com/pl/blog/slow-o-podscielaniu-n84 (accessed on May 18, 2020).

61. Szyszki Available online: https://czarna-bialostocka.bialystok.lasy.gov.pl/sprzedaz-szyszek#.XsJ16kQzaUk (accessed on May 18, 2020).

62. Mech Available online: https://www.foamiran.pl/pl/p/chrobotek-reniferowaty-50-gram-_-wiecznie-zie

lony-mech-/2260 (accessed on May 18, 2020). 63. Zrębki z drewna Available online: https://kolba.pl/product/24125,zrebki-z-drewna-sliwy-borniak-2l-zp-02 (accessed on May 18, 2020).

64. Węgiel aktywny Available online: https://wszystkodobasenow.pl/wegiel-aktywny (accessed on May 18, 2020).

65. Zeolit (Zeolith) naturalny, klinoptylolit mineralny Available online: http://aadg.pl/zeolit-zeolith-naturalny-klinoptylolit-mineralny.html (accessed on May 18, 2020).

66. Ziemia Okrzemkowa Available online: https://wszystkodobasenow.pl/ziemia-okrzemkowa-diatomit-hrt (accessed on May 18, 2020).

67. Karatan, E.; Watnick, P. Signals, Regulatory Networks, and Materials That Build and Break Bacterial Biofilms. Microbiol. Mol. Biol. Rev. 2009, 73, 310–347.

68. Keramzyt Available online: https://allegro.pl/oferta/keramzyt-granulat-ceramiczny-50l-8-16mm-najtaniej-6774834137 (accessed on May 20, 2020).

69. Pierścienie Palla Available online: http://www.lcs24.pl/pierscienie#header (accessed on May 20, 2020).

70. Pierścienie Rashiga Available online: https://archiwum.allegro.pl/oferta/pierscienie-raschiga-wypelnienie-kolumny-biowin-i6945463261.html (accessed on May 20, 2020).

71. Siodełka ceramiczne Available online: http://m.pl.chemxin-es.com/ceramic-random-packing/ceramic-intalox-saddles/ceramic-packing-ring-intalox-saddles.html (accessed on May 20, 2020).

72. Tri-pack Available online: http://www.rubbersealing.com/TCI/goods.php?id=781 (accessed on May 20, 2020).

73. Pianka poliuretanowa Available online: http://ultramare.com/wp-content/uploads/ppi10_edit.pdf (accessed on May 20, 2020).

74. Kulki z alginianu Available online: http://pubs.sciepub.com/wjce/7/2/2/figure/3 (accessed on May 20, 2020).

75. Skała wulkaniczna Available online: https://pl.dreamstime.com/obraz-stock-skała-wulkaniczna-image235411 (accessed on May 20, 2020).

76. Perlit Available online: https://www.growweed.pl/pl/p/Agro-Perlit-5L-poprawia-warunki-powietrzne-w-podlozu/715 (accessed on May 20, 2020).

77. Precon Polska Sp. z o.o. Biofiltry do dezodorowania powietrza odprowadzanego z tuneli w procesie kompostowania Available online: https://www.gospodarz.pl/produkty/konstrukcje-betonowe/biofiltry-do-dezodorowania-powietrza-odprowadzanego-z-tuneli-w-procesie-kompostowania.html (accessed on Jun 20, 2020).

78. Jasiczak, J. Kryteria doboru powłok ochronnych w betonowych obiektach oczyszczania ścieków. Mater. Bud. 2019, 1, 31–34.

79. Wierzbińska, M. Biofiltry jako budowle w inżynierii środowiska. Mater. Bud. 2017, 1, 29–32.

80. Richard E Nicolai; Robert Thaler Vertical Biofilter Construction and Performance. In Proceedings of the International Symposium on Air Quality and Waste Management for Agriculture, 16-19 September 2007, Broomfield, Colorado; American Society of Agricultural and Biological Engineers: St. Joseph, MI, 2007; p. 35.

81. Schmidt, D.; Jacobson, L.; Nicolai, R. Biofilter design information; 2020.

82. Prado, Ó.J.; Gabriel, D.; Lafuente, J. Economical assessment of the design, construction and operation of open-bed biofilters for waste gas treatment. J. Environ. Manage. 2009, 90, 2515–2523.

83. Cox, H.H.J.; Deshusses, M.A. Biotrickling Filters. In; Springer, Dordrecht, 2001; pp. 99–131.

84. R.E. Nicolai; R. Lefers; and S.H. Pohl Configoration of a vertical biofilter. In Proceedings of the Livestock Environment VII, 18-20 May 2005, Beijing, China; American Society of Agricultural and Biological Engineers: St. Joseph, MI, 2005; p. 358.

85. Gao, L.; Keener, T.C.; Zhuang, L.; Siddiqui, K.F. A technical and economic comparison of biofiltration and wet chemical oxidation (scrubbing) for odor control at wastewater treatment plants. Env. Eng Policy 2001, 203–212.
© 2020 Laborant.pl
Real time web analytics, Heat map tracking