專利名稱：微生物和植物復合液相凈化臭氣廢氣的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及臭氣、廢氣的凈化方法，尤其是涉及一種微生物和植物復合液 相凈化臭氣廢氣的方法及系統(tǒng)。
背景技術：
臭氣和廢氣普遍存在于工農業(yè)生產、環(huán)境工程處理設施以及日常生活中， 成分復雜，隨意排放已引起很多環(huán)境污染問題。目前產生臭氣和廢氣最多的行 業(yè)和場所包括畜禽養(yǎng)殖、廢水處理、固體廢棄物處理、食品化工、橡膠皮革行 業(yè)等，對大氣環(huán)境造成很大的污染，嚴重危害著生態(tài)環(huán)境和人體健康。臭氣廢 氣的成分復雜，隨著產生源的不同而殊異，如畜禽養(yǎng)殖場的臭氣以氨氣、硫化 氫、胺、低級脂肪酸等為主，成分達上百種。這些臭廢氣對養(yǎng)殖動物和人體的 危害很大，如氨氣常被溶解或吸附在潮濕的地面、墻壁及動物的黏膜上，刺激 外黏膜并引起喉頭水腫、黏膜出血等問題。動物在氨的長期毒害下，體質變弱， 對外界環(huán)境變化、病毒侵害的抵抗力差，引起采食量、生產力的下降。在廢水 廢物處理的過程中，如固體垃圾填埋場、垃圾焚燒廠、污水處理廠、堆肥場、 厭氧發(fā)酵系統(tǒng)等，都會進一步產生成分更加多樣、更加復雜的臭氣廢氣。臭氣 廢氣更是工業(yè)產生中最大難題之一，各種氮氧化物、硫氧化物等污染成分是酸 雨形成的主要罪魁禍首，已對全球環(huán)境帶來致命的破壞。
臭氣廢氣成分的復雜性使處理難度極大，傳統(tǒng)的臭氣廢氣處理方法主要是 物理、化學法，如物理吸附法、化學吸收法和催化燃燒法等，這些處理方法投 資大、操作復雜、運行成本高，而且還很可能造成難以再治理的二次污染，如 物理吸附法中達到飽和后的吸附材料需要頻繁更替，處理這些廢棄的吸附材料
難度很大；化學吸收法要消耗大量的化學品，其生成物如不經(jīng)處理同樣會污染 環(huán)境。尤其是對一些低濃度的臭氣廢氣，由于其中的有機物的濃度太低，已無 回收價值，使用傳統(tǒng)方法凈化處理難度大、費用高。
生物過濾法是臭氣廢氣處理領域新出現(xiàn)的技術，因其成本低、操作簡單、 技術清潔、無二次污染而受到青睞，已成為當前研究的熱點。與傳統(tǒng)的物理、 化學法相比，生物過濾法更適用于大流量、低濃度的臭氣廢氣處理。生物過濾 的原理是利用各種微生物將臭氣廢氣中的各種有害成分轉化為無害的物質，如 硝化細菌可以將氨氣轉化為硝酸鹽，硫化細菌可以將含硫的物質轉化為硫酸鹽，從而達到治理的目的。在目前的研究中，生物過濾法都以孤立的形式加以應用， 僅僅通過微生物的降解作用對臭氣廢氣的污染物進行轉化，未考慮對降解產物 的處理和利用；同時，微生物一般生長在固態(tài)介質構成的固相環(huán)境下。因此， 不可避免存在這樣的問題(A)微生物將各種有害成分轉化為無害物質，這些 新生成的產物僅小部分被微生物用于構建新的生命體，其余大部分存留下來， 未加以利用而被浪費，這些積累的新物質含量過高時也會使抑制微生物的功能 甚至產生毒害作用，未經(jīng)處理隨意排放更是會引起局部區(qū)域的二次污染；(B) 固態(tài)的各種基質對臭氣廢氣中各種污染物的吸附、攔截功能不如液相的水，往 往需要更長的流程才能有效吸附、攔截污染物，從而增加了建造成本；(C)在 固相環(huán)境下，微生物不容易均勻分布，微生物生長不旺盛的地方凈化能力就很 低，流過的臭氣廢氣得不到有效的過濾和凈化，成為"盲區(qū)"，影響最終的效果； (D)微生物需要很好的環(huán)境才能迅速生長和發(fā)揮最佳功能，目前的大量微生物 在液相的水環(huán)境中新陳代謝更旺盛，更能發(fā)揮凈化功能。目前的技術都未能提 供解決這些問題的方法。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種微生物和植物復合液相凈化臭氣廢氣的方法及 系統(tǒng)，以解決利用生物過濾法處理臭氣廢氣時孤立使用微生物時累積的降解產 物無法被利用會抑制微生物功能、固態(tài)的基質吸附攔截污染物能力低、固相環(huán) 境下微生物凈化功能較低、微生物分布不均勻易形成凈化盲區(qū)等技術難題。
本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是-
一、 本發(fā)明的微生物和植物復合液相凈化臭氣廢氣的方法 在生物過濾器中填充水和作為微生物附著生長的介質，接種能降解臭氣廢
氣所含污染物的一種或一種以上微生物，同時選擇一種或一種以上能吸收微生 物降解臭氣廢氣過程中新生成的產物的植物漂浮種植在生物過濾器水面，形成 復合液相生物過濾器，使用時臭氣廢氣從分布在復合液相生物過濾器底部的進 氣孔輸入，再經(jīng)過氣體分布板后分散上浮，不斷混合水體和介質而使微生物得 以均勻分布，臭氣廢氣在上浮過程中所含的污染物溶于水中并被附著于介質及 游離態(tài)的微生物吸收降解，降解產物被植物吸收作為生長養(yǎng)分，臭氣廢氣中所 含的氧氣為微生物和植物供氧，收獲時或因氣候原因被迫更替時收割植物的莖、 葉和根加以利用，再種植新的植物，從而使臭氣廢氣得以凈化并避免二次污染。
二、 本發(fā)明的微生物和植物復合液相凈化臭氣廢氣的系統(tǒng) 包括進氣泵，流量計，進氣干管，帶出氣孔的進氣支管，氣體分布板，植物，介質，漂浮栽培載體，水和生物過濾器；生物過濾器內填充水和附著有微 生物的介質，在水面上依靠漂浮栽培載體種植植物，臭氣廢氣源經(jīng)進氣泵、流 量計和進氣干管與生物過濾器連接，與進氣干管相連的一根或一根以上帶出氣 孔的進氣支管均勻分布在生物過濾器的底部，在進氣支管的上方鋪設布滿小孔 的氣體分布板。
所述的生物過濾器的尺寸根據(jù)建設場地的尺寸和臭氣廢氣的凈化需要確 定，生物過濾器每立方米每小時的進氣流量為300 2000立方米。
所述的進氣支管的數(shù)量根據(jù)生物過濾器尺寸確定，相鄰進氣支管的間距為 0.5 2米，出氣孔的直徑為管徑的1/5 1/2，沿著進氣支管每0.2 2米在兩側各
設置一個出氣孔。
所述的介質為塑料多孔填料、砂石、耐腐植物纖維物、活性炭的一種或一 種以上的混合物。
所述的氣體分布板距離進氣支管0.1 0.5米，尺寸與生物過濾器底部相同， 布滿直徑為1 5mm的小孔，相鄰小孔之間的間隙為l~5mm。
所述的漂浮栽培載體為泡沫、漂浮性塑料、木材加工剩余物的一種或一種 以上的混合物構成。
所述的微生物的種類根據(jù)臭氣廢氣的組成成分和凈化需要以及氣候確定； 植物的種類根據(jù)微生物降解臭氣廢氣后生成的產物和氣候確定。
本發(fā)明具有的有益的效果是
1. 根據(jù)臭氣廢氣的組成成分和濃度以及氣候有針對性地選擇一種或一種以 上能有效降解各種污染物的微生物，再根據(jù)臭氣廢氣被降解后新生產的產物和 氣候有針對性地選擇一種或一種以上能有效吸收這些產物的植物，微生物和植 物能對臭氣廢氣中的各種污染物都進行有效、徹底地凈化，再收獲植物并加以 利用，及時將這些污染物排出系統(tǒng)外，從而避免了微生物功能受到抑制和基質 因飽和而失效等問題，不產生二次污染。
2. 與固相環(huán)境相比，微生物在液相的水環(huán)境中更容易均勻分布，使整個生 物過濾器的凈化能力達到一致、平衡分布，避免過濾"盲區(qū)"。
3. 從底部輸入生物過濾器的臭氣廢氣經(jīng)過氣體分布板后均勻分散上浮，不 斷混合水體和介質而使微生物得以均勻分布，也使整個生物過濾器的凈化能力 達到一致、平衡分布。
4. 與各種固態(tài)基質相比，液相的水對臭氣廢氣中各種污染物的吸附、攔截 功能更強，可以更有效得吸附、攔截污染物，從而降低建造成本。5. 與固相環(huán)境相比，微生物在液相的水環(huán)境中生長更好，凈化功能得到加強。
6. 臭氣廢氣中所含的氧氣為微生物和植物供氧。 本發(fā)明主要用于臭氣、廢氣的凈化處理。


圖l是本發(fā)明的微生物和植物同位復合凈化臭氣廢氣系統(tǒng)平面圖及局部剖 面圖。
圖2是本發(fā)明的微生物和植物同位復合凈化臭氣廢氣系統(tǒng)剖面圖。
圖中l(wèi).進氣泵，2.流量計，3.進氣干管，4.進氣支管，5.出氣孔，6.氣體分
布板，7.植物，8.介質，9.漂浮栽培載體，10.水，ll.生物過濾器，A.臭氣廢氣源。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
如圖l、圖2所示，本發(fā)明包括進氣泵l，流量計2，進氣干管3，帶出氣孔5 的進氣支管4，氣體分布板6，植物7，介質8，漂浮栽培載體9，水10和生物過濾 器ll;生物過濾器11內填充水10和附著有微生物的介質8，在水面上依靠漂浮栽 培載體9種植植物7，臭氣廢氣源A經(jīng)進氣泵1、流量計2和進氣干管3與生物過濾 器11連接，與進氣干管3相連的一根或一根以上帶出氣孔5的進氣支管4均勻分布 在生物過濾器ll的底部，在進氣支管4的上方鋪設布滿小孔的氣體分布板6。
所述的生物過濾器ll的尺寸根據(jù)建設場地的尺寸和臭氣廢氣的凈化需要確 定，生物過濾器11每立方米每小時的進氣流量為300 2000立方米。
所述的進氣支管4的數(shù)量根據(jù)生物過濾器11尺寸確定，相鄰進氣支管4的間 距為0.5 2米，出氣孑L5的直徑為管徑的1/5 1/2，沿著進氣支管4每0.2 2米在 兩側各設置一個出氣孔5。
所述的介質8為塑料多孔填料、砂石、耐腐植物纖維物、活性炭的一種或一 種以上的混合物。
所述的氣體分布板6距離進氣支管40.1 0.5米，尺寸與生物過濾器ll底部相 同，布滿直徑為l 5mm的小孔，相鄰小孔之間的間隙為l 5mm。
所述的漂浮栽培載體9為泡沫、漂浮性塑料、木材加工剩余物的一種或一種 以上的混合物構成。
所述的微生物的種類根據(jù)臭氣廢氣的組成成分和凈化需要以及氣候確定； 植物7的種類根據(jù)微生物降解臭氣廢氣后生成的產物和氣候確定。實施例l:
生物過濾器11長5米、寬5米、高0.5米，內填充塑料多孔填料作為微生物附 著生長的介質8，接種的微生物為地霉屬酵母菌、漢遜酵母屬酵母菌、硝化桿菌 屬細菌和蠟狀芽袍桿菌，種植的植物7為多年生高羊茅，漂浮栽培載體9用泡沫， 進氣泵l的流量為1.5萬立方米/小時，進氣干管3為直徑100毫米的PVC管，進氣 支管4為直徑50毫米的PVC管，共3根，沿著進氣支管4每0.5米在兩側各設置一個 直徑20毫米的出氣孔5，氣體分布板6在進氣支管4上方10cm處，尺寸與生物過濾 器ll底部相同，用厚lcm的塑料板制成，布滿直徑為3mm的小孔，相鄰小孔之間 的間隙為3mm。
實施例2:
將實施例l中的微生物和植物同位復合凈化臭氣廢氣系統(tǒng)兩個或兩個以上 并聯(lián)使用，用于凈化來自大規(guī)模畜禽養(yǎng)殖場的臭氣，每個系統(tǒng)接受來自一個排 風扇的臭氣并加以凈化。
上述具體實施方式
用來解釋說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明進行限制，在本 發(fā)明的精神和權利要求的保護范圍內，對本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落 入本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1. 一種微生物和植物復合液相凈化臭氣廢氣的方法，其特征在于在生物過濾器中填充水和作為微生物附著生長的介質，接種能降解臭氣廢氣所含污染物的一種或一種以上微生物，同時選擇一種或一種以上能吸收微生物降解臭氣廢氣過程中新生成的產物的植物漂浮種植在生物過濾器水面，形成復合液相生物過濾器，使用時臭氣廢氣從分布在復合液相生物過濾器底部的進氣孔輸入，再經(jīng)過氣體分布板后分散上浮，不斷混合水體和介質而使微生物得以均勻分布，臭氣廢氣在上浮過程中所含的污染物溶于水中并被附著于介質及游離態(tài)的微生物吸收降解，降解產物被植物吸收作為生長養(yǎng)分，臭氣廢氣中所含的氧氣為微生物和植物供氧，收獲時或因氣候原因被迫更替時收割植物的莖、葉和根加以利用，再種植新的植物，從而使臭氣廢氣得以凈化并避免二次污染。
2、 用于權利要求l所述的一種微生物和植物復合液相凈化臭氣廢氣方法的 系統(tǒng)，其特征在于包括進氣泵(l)，流量計(2)，進氣干管(3)，帶出氣孔(5)的進氣支管(4)，氣體分布板(6)，植物(7)，介質(8)，漂浮栽培載體(9)，水(10)和生物 過濾器(ll);生物過濾器(11)內填充水(10)和附著有微生物的介質(8)，在水面上 依靠漂浮栽培載體(9)種植植物(7)，臭氣廢氣源(A)經(jīng)進氣泵(l)、流量計(2)和進 氣干管(3)與生物過濾器(11)連接，與進氣干管(3)相連的一根或一根以上帶出氣 孔(5)的進氣支管(4)均勻分布在生物過濾器(11)的底部，在進氣支管(4)的上方鋪 設布滿小孔的氣體分布板(6)。
3、 根據(jù)權利要求2所述的一種微生物和植物復合液相凈化臭氣廢氣方法的 系統(tǒng)，其特征在于所述的生物過濾器(ll)的尺寸根據(jù)建設場地的尺寸和臭氣廢 氣的凈化需要確定，生物過濾器(11)每立方米每小時的進氣流量為300 2000立 方米。
4、 根據(jù)權利要求2所述的一種微生物和植物復合液相凈化臭氣廢氣方法的 系統(tǒng)，其特征在于所述的進氣支管(4)的數(shù)量根據(jù)生物過濾器(11)尺寸確定，相 鄰進氣支管(4)的間距為0.5 2米，出氣孔(5)的直徑為管徑的1/5 1/2，沿著進氣 支管(4)每0.2 2米在兩側各設置一個出氣孔(5)。
5、 根據(jù)權利要求2所述的一種微生物和植物復合液相凈化臭氣廢氣方法的 系統(tǒng)，其特征在于所述的介質(8)為塑料多孔填料、砂石、耐腐植物纖維物、 活性炭的一種或一種以上的混合物。
6、 根據(jù)權利要求2所述的一種微生物和植物復合液相凈化臭氣廢氣方法的系統(tǒng)，其特征在于所述的氣體分布板(6)距離進氣支管(4)0.1 0.5米，尺寸與生 物過濾器(ll)底部相同，布滿直徑為l 5mm的小孔，相鄰小孔之間的間隙為 1 5mm。
7、 根據(jù)權利要求2所述的一種微生物和植物復合液相凈化臭氣廢氣方法的 系統(tǒng)，其特征在于所述的漂浮栽培載體(9)為泡沬、漂浮性塑料、木材加工剩 余物的一種或一種以上的混合物構成。
8、 根據(jù)權利要求2所述的一種微生物和植物復合液相凈化臭氣廢氣方法的系統(tǒng)，其特征在于所述的微生物的種類根據(jù)臭氣廢氣的組成成分和凈化需要 以及氣候確定；植物(7)的種類根據(jù)微生物降解臭氣廢氣后生成的產物和氣候確 定。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種微生物和植物復合液相凈化臭氣廢氣的方法及系統(tǒng)。在生物過濾器中填充水和放入作為微生物附著生長的介質，接種微生物和漂浮種植植物，形成復合液相生物過濾器，使用時臭氣廢氣從分布在復合液相生物過濾器底部的進氣孔輸入，再經(jīng)過氣體分布板后分散上浮，不斷混合水體和介質而使微生物得以均勻分布，臭氣廢氣在上浮過程中所含的污染物溶于水中并被附著于介質及游離態(tài)的微生物吸收降解，降解產物被植物吸收作為生長養(yǎng)分，臭氣廢氣中所含的氧氣為微生物和植物供氧，收獲時或因氣候原因被迫更替時收割植物的莖、葉和根加以利用，再種植新的植物，從而使臭氣廢氣得以凈化并避免二次污染。本發(fā)明主要用于臭氣、廢氣的凈化處理。
文檔編號B01D53/84GK101284210SQ20081006178
公開日2008年10月15日 申請日期2008年5月20日 優(yōu)先權日2008年5月20日
發(fā)明者應義斌, 泮進明 申請人:浙江大學