1. INTRODUCERE

1.1 Definirea poluarii atmosteferei

Exista moduri diferite de a defini poluarea atmosferei. Pentru unii poluarea implica

cresterea, sau chiar scaderea unor concentratii ale componentilor atmosferei de la valoarea pe

care ar fi avut-o in absenta activitatii omului. Deoarece atmosfera planetei noastre a suferit

schimbari profunde de-a lungul timpului in ceea ce priveste compozitia sa si eruptiile vulcanice,

arderea padurilor si furtunile de praf si nisip au cauzat variatii locale sau regionale ale valorilor

concentratiilor componentilor atmosferici, o asemenea definitie este limitata.

Alta definitii ale poluarii atmosferei sunt mai adecvate, ca de exemplu “prezenta unor

substante in atmosfera inconjuratoare, care rezulta din activitatea omului sau din procese

naturale si care cauzeaza efecte negative asupra omului si mediului”. O varianta mai extinsa a

acestei definitii considera ca poluarea aerului este “prezenta in atmosfera a unor substante sau

forme de energie (radiatie electromagnetica, ionizanta, fonica sau vibratii ) in astfel e cantitati si

de o astfel de durata incat dauneaza vietii umane , plantelor sau animalelor, sau produce pagube

asupra materialelor sau schimbari de vreme si clima.

1.2 Problema poluarii atmosferei

Poluarea amosferei reprezinta o importanta problema social- economica contemporana,

care a luat proportii ingrijoratoare, in special in tarile putenic industrializate.

Marea dezvoltare industriala a determinat extinderea si intensitatea poluarii mediului

inconjurator, fara ca ea sa-si fi manifestat inca, pana acumcateva zeci de ani , intregul sau

potential de nocivitate si pericol. Acest potential s-a dezvoltat insa cu claritate odata cu

intensitatea punerii in valoare a resurselor naturale, cresterea si diversificarea industriei,

agriculturi si zootehniei, dezvoltarea rapida a mijloacelor de transport si aglomeratiile urbane,

precum si aparita altor fenomene explozive-toate corelate mai mult sau mai putin strans cu

mersul revolutiei tehnico - stiintifica contemporane.

O serie de exemple arata ca in prezent pe plan mondial, progresul tehnic si necesitatile de

economie de materiale sunt in concordanta cu scopurile de protectie a calitatii aerului.

Astfel, in industria electroenergetica a inceput sa dispara poluarea cu carbine nears, exid

de carbon si cenusa, iar in industria cimentului s-a realizat retinerea pulberilor in proportie de

aproximativ 0,3% din material prima intrata in productie.

In prezent in intreaga lume problemei poluarii i se acorda o importanta mult mai mare

decat in trecut pe plan social, sanitar, tehnic si legislativ, atat sub aspect stiintific cat si practic.

1.3 Metode generale antipoluante

La scara mondiala se parctica doua tipuri de metode generlae de combatere a poluarii.

O prima categorie de metode urmareste reducerea sau chiar anularea emisiei de agenti

poluanti la insasi sursa de generare a acestora.

A doua categorie are ca scop captarea (retinerea) si eventual recuperarea agentilor poluanti

emisi sau pur si simplu distrugerea lor prin tratarea adecvata a efluentului purtator sau epurarea

lui.

Evitarea poluarii la sursa a fost mai putin practicata, eforturile concentrandu-se asupra

tratarii aerului poluat. Ex.: evacuarea la inaltime.

2. Rolul microorganismelor in monitorizarea poluarii atmosferei

Microorganismele pot fi bioindicatori eficienti ai starii de sanatate a ecosistemului, prin

capacitatea lor de a semnala precoce aparitia unor modificari negative ale acestora , ca urmare a

desavarsirii activitatii unor agenti poluanti sau a unor factori perturbatori, inainte ca acestea sa

afecteze organismele mai evaluate. In acest sens , este extreme de evident importanta fungilor

din structura lichenilor, ce reactioneaza la prezenta poluantilor gazosi sau a fungilor din

micorize, care sunt foarte sensibili la polile acide.

Atmosfera este un mediu care nu ofera conditii favorabile pentru cresterea si multiplicarea

microorganismelor. Cu toate acestea, un numar mare de microorganisme , provenite din regiunile

terestre si acvatice, sunt prezente in troposfera inferioara, unde , datorita curentilor de aer, exista

conditii favorabile pentru dispersarea lor.

Anumite particularitati ale microorganismelor favorizeaza supravietuirea lor in atmosfera

si , implicit, diseminarea acestora:

1. existenta formelor de rezistenta, in special a sporilor, care sunt capabili de supravietuire,

fara consum de nutrimente si , practice , fara activitati metabolice;

2. dimensiunile mici si densitatea extrem de redusa;

3. existenta unor pereti celulari grosi, cu rol protector;

4. numarul mare (1012) de spori expulzati in aer de catre un singur corp fructifer fungic;

5. existent pigmentilor celulari , cu roll de protective impotriva radiatiilor solare;

6. prezenta unor forme aerodinamice, care favorizeaza circulatia lateral a vacuolelor cu gaze

etc.

Diseminarea are o importanta ecologica deosebita, deoarece poate asigura reviviscenta

sporilor intr-un mediu ambient cu totul nou, acest fapt constituind un avantaj selective pentru

supravietuirea si multimplicarea speciilor respective.

2.1 Lichenii-bioindicatori ai poluarii atmosferei

Lichenii reprezinta organisme simbionte, formate prin asocierea unui micobiont,

reprezentat de o specie de fungi, cu un ficobiont, de regula o specie de alge sau de cianobacterii ,

fiecare dintre acesti parteneri ai asociatiei neavand capacitatea de a supravietui in mod izolat.

Remarcabil este faptul ca lichenii apar, cresc si de dezvolta in medii extrem de

inospitaliere pentru orice fel de organism biologic, reprezentate prin roci foarte dure, amaplasate

in zone muntoase aproape inaccesibile omului sau animalelor , sau prin scoarta anumitor arbori

din regiunile alpine.

De asemenea, lichenii sunt foarte receptivi fata de schimbarea compozitiei aerului,datorita

producerii fenomenelor de poluare atmosferica , in special cu compusi de baza de sulf si azot,

fapt pentru care ei sunt considerate drept cei mai sensibili bioindicatori ai calitatii aerului.

Impreuna cu grupul bacteriilor, fungi reprezinta una dintre cele mai importante verigi

pentru asigurarea fluxului de materie, energie si informative in functionarea oricaui ecosystem

natural.

2.2 Utilizarea lichenilor in monitorizarea calitatii aerului atmosferic

Studiul calitatii aerului necesita tehnicianalitice, capabile sa determine prezenta si

concentratia unor elelmente chimice poluante existente in anumite probe de mediu. Asemenea

probe de mediu ce pot pune in evidenta poluarea aerului, sunt reprezentate de aerosoli si

biomonitori , in cazul de fata utilizandu-se licheni din genul Xanthoria.

Din analizele efectuate pentru determinarea gradului de acumulare a metalelor grele ( Pb,

Cd, Zn ) In transplante de licheni, expuse timp de 120 de zile, in 12 puncte stationare din zona

Copsa Mica – Medias, a rezultat faptul ca fenomenul de poluare atmosferica cu astfel de

elemente chimice extreme de toxice este nepermis de accentuat datorita emanatiilor provenite de

la combinatele industrial din zona mentionata, ce depasesc cu peste 250% cotele de poluare

stabilite ca fiind admisibile.

Lichenii expusi au fost prelevati dintr-o zona nepoluata, iar determinarile efectuate au

evidentiat, prin comparative cu probele martori de licheni neafectati de poluare, acumulari de

metale grele, semnificativ mai mari in tesuturile lichenilor expusi, respective pentru Cu de 54 de

ori, pentru Cd de 16 ori, pentru Pb de 150 de ori, iar pentru zinc de 50 de ori.

Rezultatele confirma prezenta in zona Copsa Mica a unor cantitati semnificative de

pulberi cu continut mare de metale grele, fapt confirmat si de analiza cantitativa a pulberilor in

cadrul sistemului de monitoring al aerului ambiental.

Prin urmare, lichenii pot fi considerate adevarati “metalo-acumulatori”, care preiau din atmosfera

si stocheaza cantitati mari de metale grele, manifestand afinitate specifica pentru: Pb, Cd, Cu,

Zn, chiar daca exista o competitive intre aceste metale.

3. Metode biologice

3.1 Descrierea metodei

Exista o serie de tehnologii raspandite de purificare a gazelor reziduale, cum ar fi: prin

ardere termica, adsorbtie si absorbtie, cat si metode biologice. Metodele biologice sunt

nesemnificative in ramurile industrial dar aplicate in special pentru reducere emisiilor greu

mirositoare.

Sistemul de filtrare biologica reprezinta una din alternativele actuale de indepartare a

componentelor volatile din aerul rezidual, prin mijloace biologice, fara afectarea mediului

natural. Datorita capacitatii metabolice a unor specii de microorganism aerobe de a degrada

diferite substante organice volatile, acestea sunt supuse unor procese de oxidare microbiana in

prezenta oxigenului atmospheric, dupa o prealabila solubilizare in mediul apos, astfel incat

gazele rezultate sa fie complet purificate de orice compusi reziduali. Produsul final al

descompunerii biologice este, in cazul ideal, dioxid de carbon, apa si biomase. Substantele

poluante sunt absorbite pe suprafata unei substante-suport si descompune cu ajutorul

microorganismelor scurse in faza apoasa pe suport ( film de apa al particulelor umede din

materialul filtrului). Metoda este adecvata, in principal, pentru solvent usor solubili in apa.

Compozitia si activitatea microorganismelor sunt asigurate, intr-un mod optim numai atunci cand

in stratul de filtrare sunt indeplinite anumite conditii de mediu, referitoare la umiditate, voloarea

pH-ului, temperature si continut nutritive. Din aceste motiv, inainte de introducerea in biofiltre a

gazului residual cu continut de substante poluate, acesta trebuie supus, de la caz la caz, unui

tratament preliminar.

Procesul se desfasoara prin mai multe trepte elementare dintre care, difuzia reactantilor

(poluanti) din faza gazoasa in filmul lichid si conversia acestora in dioxid de carbon si apa sunt

cele mai importante, determinand gradientul concentratiei poluantilor. Componentii usor solubili

in apa su un gradient de concentratie mai mare, capacitate de eliminare a biofiltrului fiind

delimitate de bioconversie. Cand un component este greu solubil determinanta de viteza este

difuzia. In acest caz gradientul de concentratie este mai mic si biomasa nu este complet utilizata

pentru indepartarea poluantilor.

3.2 Biofiltrele

Biofiltrele sunt instalatii tehnologice de tipul bioreactoarelor cu film fix, care folosesc

microorganism atasate materialelor de substrat. Aceste substraturi pot fi constituite din: compost,

turba, scoarta de copac, sol sau material inerte, pentru a converti produsele reziduale organice

sau anorganice in dioxid de carbon si apa. Substratul asigura suportul structural si nutrimelntele

esentiale pentru cresterea si multiplicarea microorganismelor . Structura poroasa a substratului

confera o suprafata optima, la o pierdere de presiune rezonabila a gazului.

Pe masure ce gazele reziduale sunt trecute prin reactor, poluantii difuzeaza in biofilm.

Poluantii sunt descompusi apoi printr-un process aerob de biodegradare. Biofiltrele sunt

economice cand sunt aplicate unor fluxuri de gaze cu concentratie scazuta (<1000 ppm), bogate

in oxigen. Eficienta de descompunere mai mare de 90% poate fi obtinuta numai in cazul unor

substante organice solubile in apa, cum sunt: alcool, aldehidele si aminele, sau a celor

anorganice,l cu solubilitate mare in apa, precum H2S si NH3.

3.3 Structura instalatiei

Un sistem tipic de biofiltru (inchis) este prezentat in figura 1:

fig.1

Partile principale ale instalatiei sunt umidificatorul si biostraturile. Echipamentul auxiliar

poate consta din ventilatoare, filtre, sisteme de alimentare cu apa, schimbatoare de caldura si

sisteme de control al procesului. Umiditatea stratului poate fi reglata cu ajutorul unor celule de

incarcare care masoara greutatea totala a biostratului. Orice variatie a greutatii se presupune a fi

cauzata de apa.

Un sistem deschis de biofiltrare este schitat in figura 2:

Fig.2

3.4 Procesul de biofiltrare

Principalele etape ale procesului de biofiltrare sunt prezentate schematic in figura 3 si

constau in urmatoarele operatiuni tehnologice:

-colectarea gazellor reziduale brute din zona de productie sau de procesare;

-transportul gazelor prin reteaua de conducte, cu ajutorul unui dispozitiv special de pompare;

-pretratarea gazelor reziduale pentru indepartarea pulberilor si a particulelor de impuritati

diverse;

-ajustarea temperaturii la valorile optime;

-ajustarea umiditatii relative pana la saturatie;

-descompunerea substantelor poluante cu ajutorul microorganismelor fixate pe biofiltru.

Eficienta biofiltrului este direct proportional cu calitatea materialului filtrant si cu

conditiile in care se desfasoara procesul de biofiltrare (distributie uniforma a aerului, grad de

umidificare, sistem de drenaj). Deoarece speciile bacteriene din component biofiltrului se

folosesc ca medii biofiltrante, acestea trebuie sa fie pregatite in mod adecvat si fertilizate in

coordonanta cu cerintele nutritionale specifice unor astfel de microorganism.

Mediile nutritive sunt obtinute din materii prime de inalta calitate, ce pot garanta o

eficienta de aprovizionare cu nutrimente a bacteriilor respective, pentru o lunga durata.

Structurarea corecta a materialului creeaza conditiile optime pentru dezvoltarea unei presiuni

scazute si, in consecinta, pentru obtinerea unor costuri de operare cat mai reduse. Produsul finit

al descompunerii biologice este, in cazul ideal, dioxid de carbon, apa si biomasa bacteriana.

Substantele poluante sunt absorbite pe suprafata unui filtru, fiind apoi descompuse cu

ajutorul microorganismelor prezente intr-o solutie apoasa care se prelinge constant pe acest

filtru. Aceasta metoda este adecvata, in principal, pentru solventii usor solubili in apa.

Compozitia si activitatea microorganismelor sunt asigurate, in mod optim, numai atunci

cand in stratul de filtrare sunt indeplinite anumite conditii de mediu, referitoare la umiditatea

filtrului, valoarea indicelui pH, nivelul de temperatura si continutul nutritive al solutiei apoase in

care se afla suspendate cellule bacteriene. Dintr-un astfel de motiv, inainte de introducerea in

biofiltre a gazului residual cu continut de substante poluante, acesta trebuie supus, de la caz la

caz, unui tratament preliminar.

Parametrii ce trebuie respectati sunt, de pe o parte, umiditatea relativa a gazului rezidual

de peste 95% si temperature de 20-30 o C. Pentru asigurarea acestor conditii, gazul residual este,

in prealabil,supus unor operatii de indepartare a pulberilor fine si a altor impuritati, apoi acesta

este conditionat la parametrii mentionati anterior si, in final , este introdus cu ajutorul unei

pompe cu biofiltru.

Dezideratul pastrarii eficientei de epurare a filtrului o constituie un material-suport care

sa asigure un aport suficient de substante nutritive pentru microorganisme. Din acest motiv, sunt

utilizate, in principal, material organice de tipul:

-turba de padure;

-extractul de coaja de nuca de cocos;

- scoarta de copac;

- turba fibroasa;

-materiale inerte (ex.:argila, tuf vulcanic) .

Aceste materiale sunt dispuse sub forma unor straturi suprapuse prin care trece curentul

de gaze reziduale. Datorita activitatii mai indelungate a microorganismelor, materialul filtrant

este transformat treptat sub forma unui compost.

Din acest motiv, se poate ajunge la colmatarea acestuia si la disfunctionalitati ale

biofiltrului, care sporesc pierderea de presiune a gazului in stratul filtrant. Pentru mentinerea

eficientei filtrului este necesara inlocuirea materialului filtrant, o data la 3 pana la 5 ani. Sunt

premise si perioade de inactivitate de mai multe saptamani, in cursul carora materialul filtrant

organic serveste ca substanta nutritive pentru microorganisme.

La repunerea in stare de functionare a biofiltrului, trebuie luata in calcul in functie de

situatie, perioada de adaptare a populatiilor de microorganism la noile conditii de existenta.

Aceasta metoda este utilizabila pentru compusi organic care sunt solubili in apa si pot fi

descompusi microbiologic.

Microorganismele utilizate in biofiltre sunt reprezentate de aceleasi specii bacteriene si

fungice, care sunt folosite, in mod current, in epurarea apelor reziduale cu namol activat. Cele

mai folosite specii sunt:

Bacterii: Actinomyces sp., Micrococcus sp., Bacillus cereus, Streptomyces sp.

Fungi: Penicillium notatum, Cephalosporium sp., Mucor mucedo, Aspergillius niger.

De asemenea, au fost obtinute si microorganism modificate genetic, prin tehnici de

inginerie genetic, care sunt destinate descompunerii unor compusi oragnici aromatic de sinteza

chimica, cum sunt xilenul si stirenul.

La selectarea materialului filtrant trebuie luati in considerare urmatorii factori care

influenteaza hotarator eficienta si, implicit, investitiile si costurile de operare:

structura si volumul porilor

pierderea de presiune

fractiunea de substante organice ( durata de incativitate a filtrului )

suprafata materialului-suport ( suficiente microorganisme)

valoarea pH-ului a materialului filtrant

capacitatea lianta a apei ( imiditate constanta )

miros propriu

O alta marime determinant importanta este distribuirea marimii porilor de materialul

filtrant. Materialul filtrant poate fi optimizat prim amestecarea cu argila expandata faramitata si

arsa; aceasta trage cu sine:

sporirea capacitatii liante a apei,

sporirea stabilitatii de lunga durata,

evitarea starilor critice, precum stricaciuni cauzate de strapungeri in marginilor si uscarea

necontrolata a materialului filtrant,

pierderi mici de presiune, si prin aceasta, o viteza de curgere si un debit mai mare,

permitand reducerea evident a duritatii filtrului eventual la 1/5 din valoarea normala,

inaltimea de varsare poate fi marita cu 30%, prin aceasta, necesarul privind suprafata,

fiind redusa.

Pentru a se asigura ata o eficienta ridicata de filtrare, cat si o durata de viata normala a

microorganismelor, debitul de gaz brut trebuie sa contina: o concentratie egala de oxgen cu cea a

mediului ambient, o concentratie de gaz sub nivelul letal pentru microorganismele utilizate, iar

gaze considerate ca fiind letale pentru microorganism trebuie sa lipseasca cu desavarsire din

curentul de gaz brut.

In domeniul larg de utilizare este reprezentat de purificarea gazelor reziduale industrial.

Instalatiile cu biofiltre se folosesc pentru reducerea emisiilor cu miros intens, de tipul compusilor

organic volatili.

3.5 Subtante tratabile

Metoda este utilizabila pentru compusi organic ce pot fi descompusi biologic si solubili in apa,

caracteristici prezente la majoritatea hidrocarburilor cu miros puternic.

Capacitate foarte buna de

descompunere

Capacitate medie de

descompunere

Capacitate redusa de

descompunere

Toluen Acetona Dioxan

Xilol Stirol Tricloreten

Metanol Benzen Tetracloreten

Butanol Fenol

Formaldehida Hexan, metietilacetona

Punand in balanta aspectele tehnice si economice, metoda biologica se aplica in special

atunci cand recuperarea solventilor nu este rationala din punc de vedere ecologic, sau atunci

cand, concentratia din gazele reziduale este prea scazuta pentru o valorificare termica. Din acest

motiv, biofiltrele sunt preferate atunci cand COV prezinta o concentratie redusa (mai mic de un g

C/Nm3) si, frecvent componente mirositoare.

Avantaje si dezavantaje ale procesului de biofiltrare

Avantaje:

-biofiltrarea este foarte buna pentru purificarea gazelor reziduale cu o concentratie redusa de

COV;

-sunt realizabile grade de eficienta de pana la 99%;

-sunt necesare investitii specific mai mici decat pentru alte metode de purificare a gazelor

reziduale.

Dezavantaje:

-necesar de suprafata ridicat in afara cazului in care , de ex.: filtrele plane sunt construite pe mai

multe etaje;

-lipsa de oxigen sau de substanta nutritive poate conduce la formarea zonelor anaerobe;

-microorganismele sunt specializate in descompunerea unor anumite substante si din acest motiv

in cazul unei conversii a metodei, sunt necesare perioade de adaptare;

-produsele intermaediare obtinute in urma descompunerii microbiene trebuie avute in vedere la

inlocuirea materialului filtrant.

3.6 Utilizare

In ramurile industriale ale sectorului pentru solvent se gasesc instalatii in domeniul

lacuirii lemnului, precum si in domeniul producerii garniturilor de frictiune. Un domeniu larg de

utilizare este reprezentat de purificarea gazelor reziduale provenite in urma producerii placilor de

fibra MDF. Instalatiile cu biofiltre se utilizeaza pentru reducere emisiilor cu miros intens (COV,

fenoli, s.a.).

3.7 Investitii si costuri de operare

Investitiile depind de debitul volumic al gazelor reziduale, de capacitatea de

descompunere biologica si de concentratia de COV din gazelle reziduale, precum si de volumul

si greutatea materialului-suport. Datorita faptului ca metoda cu biofiltre se evidentiaza printr-un

consum redus de energie, costurile de operare sunt implicit reduse. Acestea cresc odata cu

inaltimea straturilor de filtrare si prin aceasta, cu pierderea de presiune din strat. Pe langa

energie, o alta componenta importanta a costurilor este reprezentata de inlocuirea materialului

filtrant.

3.8 Proiectarea unui biofiltru

Proiectarea unui biofiltru se face de obicei pe baza de:

- test pilot;

- experienta/ cunostinte asupra capacitatii de eliminare.

In situatii noi (amestecuri noi de odoranti sau alti compusi) este necesara o instalatie

pilot care da rezultate cu privire la sarcina de gaz si inaltimile stratului (de obicei 1m).

De exemplu eficienta depoluarii este 90la 100 m3/m2 h. Aceasta valoare va fi apoi

utilizata pentru sistemul la scara propusa.

Pentru unele cazuri se cunoaste deja, si se utilizeaza, capacitatea de eliminare (EC),

exprimata in g/m3h. De exemplu: pentru o eficienta a procesului de 90% , capacitatea de

filtrare este de 100 g/m3 h. Debitul de gaz poluat este 5000 m3/h si contine 200 mg/m3

poluant.

Volumul necesar de material poluant va fi : 5000× 0,2

100=102 m3

Cu o inaltime a stratului de 1 m (deci suprafata de 10 m2 ) sarcina de gaz va fi 5000

10=50

m3/ m2 h.

Acest flux se poate realiza cu o cadere de presiune nu prea mare ( ex. 500 Pa).

Cativa din componentii care se pot indeparta prin biofiltre sunt: metanul, acetone,

toulenul, diclormetanul, 1,2 dicloretanul,benzenul, etc. Pentru compusii usor degradabili,

namolurile active contin organisme potrivite pentru inocularea biofiltrelor.Pentru

substantele mai recalcitrante, ca halogenurile organice, materialele suport au fost

inoculate cu organisme specializate, izolate anterior prin culturi imbogatite.

4. Sisteme de spalare biologica a gazelor reziduale

Spalatoarele biologice se utilieaza in domeniul eliminarii emisiilor mirositoare, emisiilor

COV, precum si in domeniul tratarii apelor uzate. Realizarea tehnica a proceselor de absorbtie

imediat necesare are loc in absorbirea in care mediul absorbant este pus in combinatie cu

amestecul de gaze supus procesului de purificare. Procesul de absorbtie este efectiv numai atunci

cand amestecul de gaze este supus procesului de purificare cu namol active. Substantele

absorbite din fluxul de gaz rezidul sunt, in final, descompuse de microorganism prin fenomene

de transfer de masa.

In cazul utilizarii metodei cu namol activ, microorganismele sunt fin distribuite in apa

de spalat. Microorganismele continute in apa de spalat preiau substantele poluante si formeaza

impreuna cu acestea namolul activ. Prin spalator curge un lichid de spalare adecvat, in

contracurent cu gazul residual. Regenerarea lichidului de spalat are loc intr-un camin de epurare

cu namol activ.

Fig. 4 – Reperezentarea schematica a unei instalatii de spalare cu bazin de epurare cu namol

activ

Metoda cu namol activ se aplica, de exemplu, atunci cand procesele de descompunere sunt

relative incite. Prin aceasta, etapa regenerativa poate fi adaptata independent de etapa de

absorbtie la incarcarea cu substante poluante si viteza de descompunere.

In cazul metodei cu percolatie continua, microorganismele sunt colonizate pe particole

de umplere (ex.: pe substante spumoase cu pori deschisi pe baza de poliuretan). Mediul

absorbant ce curge peste acestea (apa) asigura microorganismelor necesarul de oxigen si substrat,

fiind astfel regenerat.

Lichidele de spalat regenerate sunt repompate in circuit catre spalator, iar substantele

filtrate servesc, ulterior, ca substrat nutritiv pentru microorganisme. Pentru amelioararea gradului

de separare poate fi necesara o ajustare a valorii pH a lichidului de spalare, prin adaugarea de

hidroxid de sodiu si acid sulfuric.

In functie de compozitia gazului residual, poate fi necesara o absorbtie in doua etape cu

doua spalatoare, un spalator fiind ajustat basic (pH 7-9), iar celalalt ajustat acid (pH4-7). Prin

aceste procedee se pot filtra, prin descompunere microbiana , urmatoarele substante solubile in

apa si amestecuri ale acestora:

-alcooli: etanol, izopropanol, methanol;

-fenoli;

-glicoli: etilen-glicol;

-ester: metal-ester ale acidului acetic;

-cetone: acetona, metil-etil-cetona;

-aldehide: formaldehida.

Spalatoarele biologice sunt adecvate, in special pentru debite volumetrice mari ale gazelor

reziduale (pana la 1.000.000 Nm3/h), putant fi obtinute concentratii ale gazului purificat de 90

mg/m3 si chiar mai mici.

4.1 Lichide de spalat

Lichidele de spalat regenerate sunt repompate in circuit catre spalator. Substantele

separate servesc ca substrat nutritive pentru microorganism. Pentru realizarea descompunerii

substantei celulare, lichidul de spalat trebuie sa contina, pe langa carbon, si azot, fosfor si

elemente nedozabile. In lichidul de spalat dse ajunge, in urma evaporarii, la o concentrare de

sare. O crestere a concentratiei de sare in mediul absorbant se evita prin transvazarea mediului

absorbant si prin alimentarea cu apa curate.

4.2 Marimi determinante pentru aplicabilitatea spalatoarelor biologice

Descompunerea substantelor poluante depinde, in principal, de urmatorii parametric:

-subtantele polunate trebuie sa prezinte capacitatea de a fi descompuse;

-substantele poluate trebuie sa prezinte capacitatea de a fi spalate din gazelle de ardere cu apa sau

cu un amestec de namol active;

-concentratie de COV din gazul rezidual;

-continutul de oxygen, valoarea pH-ului, temperature si raportul de fosfat si azot din lichidul de

spalat;

-gradul de incarcare a lichidului de spalat cu COV;

-concentratia microorganismelor si concentratia acestora de adaptare la COV ce trebuie

transformati.

4.3 Domenii de utilizare

Spalatoarele biologice au fost utilizate in principal, in indepartarea substantelor

mirositoare.In ziua de azi spalatoarele biologice se utilizeaza la reducerea emisiilor la procesele

de lacuire. Domeniu tipic de utilizarea a spalatoarelor biologice si al reactoarelor se gaseste in

sfera gazelor reziduale care prezinta concentratii ale compusilor organic de pana la cca. 2g/Nm3.

Spalatoarele biologice sunt adecvate pentru debite mari.

In ramurile industriale analizate, o instalatie de spalare biologica se utilizeaza pentru

reducerea emisiilor de COV generate in timpul proceselor de lacuire la fabricatia cutiilor pentru

bauturi(bauturi racoritoare si slab alcoolizate). Instalatia este operata pe timpul de functionare

stand-by, in scopul cuplarii ca instalatie de rezerva pentru purificarea aerului uzat, in caz ca

arderea suplimentara termica de tipul regenerative se defecteaza.

4.4 Investitii si costuri de operare

Costurile legate de consumului mijloacelor de productie sunt mult mai mici in comparativ

cu metodele de purificare nebiologice, inclusiv cele pentru energie, apa si consum de substante

chimice. Totusi investtiile si costurile pentru un spalator biologic le depasesc datorita procesului

in doua etape, pe cele pentru biofiltrare.