工业规模生物过滤系统处理白肋烟加工尾气的研究
发布时间：2020-12-26 07:47
随着人们对环境质量的要求同益提高以及环保法规的同趋严格,国内烟草企业对加工尾气的处理也越来越重视。生物过滤技术作为一种运行成本低和环境友好的大气污染控制技术,目前已在国内外不同行业中得到了广泛应用,但是该技术在烟草行业中应用的报道却不多。不同于烤烟的加工,白肋烟在加工过程中会产生极强的刺激性异味。工业规模白肋烟加工产生的混合性污染物,大致可分为三大类:总颗粒物（TPM）、异味成分（尼古丁和氨气）、以及总挥发性有机化合物（TVOC）。本文针对一套安装在某卷烟厂的工业规模组合式洗涤塔及生物过滤池,进行了系统、深入的研究。分离鉴定了尼古丁降解菌并研究了其生长及降解特性、考察了影响大型生物过滤池尾气处理效果的因素和工业规模组合式洗涤塔及生物过滤池的性能、建立了描述生物过滤动力学的数学模型,获得了如下主要结果。从大型生物过滤池中分离得到了一株尼古丁高效降解菌——ZUT5菌株。经形态学、生理生化特征、Biolog鉴定系统及16S rDNA序列比对测定表明,该菌株属于假单胞菌属,将此菌株命名为Pseudomonas sp.ZUT5。该菌株的生长及尼古丁降解特性实验表明,Pseudomonas sp....
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：144 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
目录
1 文献综述
1.1 大气污染控制技术概述
1.1.1 大气污染治理的策略和方法
1.1.2 国内外烟草行业对废气污染治理概况
1.2 生物法去除废气中有机污染物
1.2.1 生物处理技术概述
1.2.2 生物洗涤塔
1.2.3 生物滴滤床
1.3 生物过滤池
1.3.1 生物过滤技术概述
1.3.2 基本结构
1.3.3 生物过滤池性能
1.3.4 运行因子
1.3.5 生物过滤动力学模型
1.4 论文的研究目的、意义和主要内容
1.4.1 目的和意义
1.4.2 主要内容
2 材料与方法
2.1 材料
2.1.1 工业规模试验装置
2.1.2 生物填料
2.1.3 菌种
2.1.4 培养基
2.1.5 主要试剂
2.1.6 主要仪器
2.2 方法
2.2.1 取样方法
2.2.2 尼古丁的测定
2.2.3 氨气的测定
2.2.4 总挥发性有机化合物（TVOC）的测定
2.2.5 总颗粒物（TPM）的测定
2.2.6 尾气流量的测定
2.2.7 各形态氮的测定
2.2.8 填料水分含量的测定
2.2.9 温度的测定
2.2.10 pH值的测定
2.2.11 细胞干重的测定
2.2.12 生物量的测定
2.2.13 葡萄糖含量的测定
2.2.14 蔗糖含量的测定
3 尼古丁降解菌的分离、鉴定及其降解特性的研究
3.1 引言
3.2 材料与方法
3.2.1 材料
3.2.2 方法
3.2.3 培养条件
3.3 结果与讨论
3.3.1 尼古丁降解菌的分离
3.3.2 形态结构观察及生理生化实验
3.3.3 碳源利用的Biolog分析
3.3.4 16S rDNA的序列测定和序列比对
3.3.5 尼古丁浓度对菌株生长的影响
3.3.6 温度和pH值对菌株生长及尼古丁降解的影响
3.3.7 不同碳氮源对菌株生长及尼古丁降解的影响
3.3.8 全波长扫描法检测降解产物
3.3.9 降解中间产物的GC-MS分析
3.4 本章小结
4 大型生物过滤池处理白肋烟加工尾气的影响因素研究
4.1 引言
4.2 材料与方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 大型生物过滤池的运行情况
4.3.2 填料不同初始水分含量的影响
4.3.3 尾气温度变化的影响
4.3.4 尾气或填料pH值变化的影响
4.3.5 生产间歇期的影响
4.4 本章小结
5 组合式洗涤塔与大型生物过滤池的性能试验研究
5.1 引言
5.2 材料与方法
5.3 结果与讨论
5.3.1 在组合式洗涤塔单元中,不同污染物成分净化效率与进气浓度的关系
5.3.2 在大型生物过滤池单元中,不同污染物成分的处理效果
5.3.2.1 在过滤池顶部不同的径向排气位点,氨气净化效率与进气浓度的变化关系
5.3.2.2 在过滤池顶部不同的径向排气位点,氨气去除能力与进气负荷的变化关系
5.3.2.3 在过滤池顶部不同的径向排气位点,尼古丁净化效率与进气浓度的变化关系
5.3.2.4 在过滤池顶部不同的径向排气位点,尼古丁去除能力与进气负荷的变化关系
5.3.2.5 在过滤池顶部不同的径向排气位点,TVOC净化效率与进气浓度的变化关系
5.3.2.6 在过滤池顶部不同的径向排气位点,TVOC去除能力与进气负荷的变化关系
5.3.3 在整个尾气处理系统中,不同污染物成分净化效率与进气浓度的关系
5.4 本章小结
6 生物过滤池处理白肋烟加工尾气的动力学研究
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 模型的验证
6.3.1 模型参数a的计算
6.3.2 生物净化效率公式的验证
6.3.3 去除能力公式的验证
6.4 本章小结
7 结论与展望
7.1 结论和创新点
7.1.1 结论
7.1.2 创新点
7.2 展望
参考文献
作者简历
博士期间发表论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物滤池填料及工艺参数去除鸡粪堆肥臭气效果研究[J]. 陆日明,王德汉,项钱彬,陈广银,廖宗文. 农业工程学报. 2008(01)
[2]生物过滤法处理炼油污水厂恶臭废气[J]. 耿长君,张春燕,吴丹,郝丽,全燮. 化工学报. 2007(04)
[3]Restaurant emissions removal by a biofilter with immobilized bacteria[J]. 缪建玉,郑连英,郭晓芬. Journal of Zhejiang University Science. 2005(05)
[4]紫外分光光度法测定蔗糖含量[J]. 占达东. 理化检验(化学分册). 2005(05)
[5]烟碱降解细菌的分离、鉴定及其降解性能的初步研究[J]. 袁勇军,陆兆新,黄丽金,吕凤霞,别小妹,武宁. 微生物学报. 2005(02)
[6]生物法净化气态污染的系统研究[J]. 廖雷,钟雪梅,钱公望. 环境科学与技术. 2004(06)
[7]一个烟厂除味系统[J]. 郑丽菡,吴春笃,储金宇,于斌. 环境工程. 2004(04)
[8]上海卷烟厂的臭气生物处理设施[J]. 王士芬,陈世和,周坚中,陈龙江,季慧枫. 环境卫生工程. 2003(02)
[9]我国烟草和卷烟生物碱含量和组成比例分析[J]. 史宏志,黄元炯,刘国顺,于建军,赵明钦,L.P.Bush. 中国烟草学报. 2001(02)
[10]生物过滤塔甲苯降解性能研究[J]. 李国文,胡洪营,郝吉明,马广大. 环境科学. 2001(02)
博士论文
[1]生物滤塔处理恶臭气体及微生物学机理[D]. 殷峻.浙江大学 2004
[2]生物过滤法净化含苯系物废气的研究[D]. 王宝庆.西安建筑科技大学 2004
本文编号：2939313
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：144 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
目录
1 文献综述
1.1 大气污染控制技术概述
1.1.1 大气污染治理的策略和方法
1.1.2 国内外烟草行业对废气污染治理概况
1.2 生物法去除废气中有机污染物
1.2.1 生物处理技术概述
1.2.2 生物洗涤塔
1.2.3 生物滴滤床
1.3 生物过滤池
1.3.1 生物过滤技术概述
1.3.2 基本结构
1.3.3 生物过滤池性能
1.3.4 运行因子
1.3.5 生物过滤动力学模型
1.4 论文的研究目的、意义和主要内容
1.4.1 目的和意义
1.4.2 主要内容
2 材料与方法
2.1 材料
2.1.1 工业规模试验装置
2.1.2 生物填料
2.1.3 菌种
2.1.4 培养基
2.1.5 主要试剂
2.1.6 主要仪器
2.2 方法
2.2.1 取样方法
2.2.2 尼古丁的测定
2.2.3 氨气的测定
2.2.4 总挥发性有机化合物（TVOC）的测定
2.2.5 总颗粒物（TPM）的测定
2.2.6 尾气流量的测定
2.2.7 各形态氮的测定
2.2.8 填料水分含量的测定
2.2.9 温度的测定
2.2.10 pH值的测定
2.2.11 细胞干重的测定
2.2.12 生物量的测定
2.2.13 葡萄糖含量的测定
2.2.14 蔗糖含量的测定
3 尼古丁降解菌的分离、鉴定及其降解特性的研究
3.1 引言
3.2 材料与方法
3.2.1 材料
3.2.2 方法
3.2.3 培养条件
3.3 结果与讨论
3.3.1 尼古丁降解菌的分离
3.3.2 形态结构观察及生理生化实验
3.3.3 碳源利用的Biolog分析
3.3.4 16S rDNA的序列测定和序列比对
3.3.5 尼古丁浓度对菌株生长的影响
3.3.6 温度和pH值对菌株生长及尼古丁降解的影响
3.3.7 不同碳氮源对菌株生长及尼古丁降解的影响
3.3.8 全波长扫描法检测降解产物
3.3.9 降解中间产物的GC-MS分析
3.4 本章小结
4 大型生物过滤池处理白肋烟加工尾气的影响因素研究
4.1 引言
4.2 材料与方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 大型生物过滤池的运行情况
4.3.2 填料不同初始水分含量的影响
4.3.3 尾气温度变化的影响
4.3.4 尾气或填料pH值变化的影响
4.3.5 生产间歇期的影响
4.4 本章小结
5 组合式洗涤塔与大型生物过滤池的性能试验研究
5.1 引言
5.2 材料与方法
5.3 结果与讨论
5.3.1 在组合式洗涤塔单元中,不同污染物成分净化效率与进气浓度的关系
5.3.2 在大型生物过滤池单元中,不同污染物成分的处理效果
5.3.2.1 在过滤池顶部不同的径向排气位点,氨气净化效率与进气浓度的变化关系
5.3.2.2 在过滤池顶部不同的径向排气位点,氨气去除能力与进气负荷的变化关系
5.3.2.3 在过滤池顶部不同的径向排气位点,尼古丁净化效率与进气浓度的变化关系
5.3.2.4 在过滤池顶部不同的径向排气位点,尼古丁去除能力与进气负荷的变化关系
5.3.2.5 在过滤池顶部不同的径向排气位点,TVOC净化效率与进气浓度的变化关系
5.3.2.6 在过滤池顶部不同的径向排气位点,TVOC去除能力与进气负荷的变化关系
5.3.3 在整个尾气处理系统中,不同污染物成分净化效率与进气浓度的关系
5.4 本章小结
6 生物过滤池处理白肋烟加工尾气的动力学研究
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 模型的验证
6.3.1 模型参数a的计算
6.3.2 生物净化效率公式的验证
6.3.3 去除能力公式的验证
6.4 本章小结
7 结论与展望
7.1 结论和创新点
7.1.1 结论
7.1.2 创新点
7.2 展望
参考文献
作者简历
博士期间发表论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物滤池填料及工艺参数去除鸡粪堆肥臭气效果研究[J]. 陆日明,王德汉,项钱彬,陈广银,廖宗文. 农业工程学报. 2008(01)
[2]生物过滤法处理炼油污水厂恶臭废气[J]. 耿长君,张春燕,吴丹,郝丽,全燮. 化工学报. 2007(04)
[3]Restaurant emissions removal by a biofilter with immobilized bacteria[J]. 缪建玉,郑连英,郭晓芬. Journal of Zhejiang University Science. 2005(05)
[4]紫外分光光度法测定蔗糖含量[J]. 占达东. 理化检验(化学分册). 2005(05)
[5]烟碱降解细菌的分离、鉴定及其降解性能的初步研究[J]. 袁勇军,陆兆新,黄丽金,吕凤霞,别小妹,武宁. 微生物学报. 2005(02)
[6]生物法净化气态污染的系统研究[J]. 廖雷,钟雪梅,钱公望. 环境科学与技术. 2004(06)
[7]一个烟厂除味系统[J]. 郑丽菡,吴春笃,储金宇,于斌. 环境工程. 2004(04)
[8]上海卷烟厂的臭气生物处理设施[J]. 王士芬,陈世和,周坚中,陈龙江,季慧枫. 环境卫生工程. 2003(02)
[9]我国烟草和卷烟生物碱含量和组成比例分析[J]. 史宏志,黄元炯,刘国顺,于建军,赵明钦,L.P.Bush. 中国烟草学报. 2001(02)
[10]生物过滤塔甲苯降解性能研究[J]. 李国文,胡洪营,郝吉明,马广大. 环境科学. 2001(02)
博士论文
[1]生物滤塔处理恶臭气体及微生物学机理[D]. 殷峻.浙江大学 2004
[2]生物过滤法净化含苯系物废气的研究[D]. 王宝庆.西安建筑科技大学 2004
本文编号：2939313
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