微生物和植物同位复合净化臭气废气的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种微生物和植物同位复合净化臭气废气的方法及系统。下底面以一定坡度倾斜的生物过滤器内填充附着有微生物的基质和种植植物，臭气废气经进气泵、流量计和进气干管后，从生物过滤器的高端底部接入，集水池的一端经集水管接生物过滤器的低端，集水池的另一端经洒水干管和洒水泵从生物过滤器的基质上方接入。利用微生物和植物构建同位复合生物过滤器，使用时将臭气废气从生物过滤器底部输入，生长在其中的微生物将臭气废气降解，降解生成的物质被植物吸收，臭气废气得以彻底净化，运行过程中定期喷洒水以保持基质湿度，多余的水加以收集并循环用于喷洒。本发明专利技术主要用于臭气、废气的净化处理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及臭气、废气的净化方法，尤其是涉及一种微生物和植物同位复 合净化臭气废气的方法及系统。技术背景臭气和废气引起的环境污染问题普遍存在于工农业生产、环境工程处理设 施以及日常生活中，已成为世界七大环境公害之一。我国的畜禽养殖、废水处 理、固体废弃物处理、食品化工、橡胶皮革行业等工农业生产过程排放的废气 和臭气已对一些地区的大气环境造成很大的污染，其中的有害物质严重危害着 人体健康和生态环境。臭气废气的成分随着产生源的不同而殊异，如畜禽养殖 场的臭气以氨气、硫化氢、胺、低级脂肪酸等为主，成分达上百种。这些臭废 气对养殖动物和人体的危害很大，如氨气常被溶解或吸附在潮湿的地面、墙壁 及动物的黏膜上，刺激外黏膜并引起黏膜出血、喉头水肿等问题，进入呼吸道 的氨气会引起咳嗽、气管炎和支气管炎、肺水肿出血等症状。动物在氨的长期 作用下，体质变弱，抵抗力差，采食量、生产力都会下降。在废水废物处理的 过程中，如污水处理厂、固体垃圾填埋场、堆肥场、垃圾焚烧厂、厌氧发酵系 统等，都会进一步产生成分更加多样、更加复杂的臭气废气。臭气废气更是工 业产生中最大难题之一，各种氮氧化物、硫氧化物等污染成分已对全球环境带 来致命的破坏。臭气废气成分的复杂性使得理难度极大，传统的臭气废气处理方法主要是 物理、化学法，如物理吸附法、化学吸收法和催化燃烧法等，这些处理方法投 资大、操作复杂、运行成本高，而且还很可能造成难以再治理的二次污染，如 物理吸附法中达到饱和后的吸附材料需要频繁更替，处理这些废弃的吸附材料难度很大；化学吸收法要消耗大量的化学品，其生成物如不经处理同样会污染 环境。尤其是对一些低浓度的臭气废气，由于其中的有机物的浓度太低，己无 回收价值，使用传统方法净化处理难度大、费用高。生物过滤法是臭气废气处理领域新出现的技术，因其成本低、操作简单、 技术清洁、无二次污染而受到青睐，已成为当前研究的热点。与传统的物理、 化学法相比，生物过滤法更适用于大流量、低浓度的臭气废气处理。生物过滤 的原理是利用各种微生物将臭气废气中的各种有害成分转化为无害的物质，如硝化细菌可以将氨气转化为硝酸盐，硫化细菌可以将可以含硫的物质转化为硫 酸盐，从而达到治理的目的。在目前的研究中，生物过滤法都以单独的形式加 以应用，因此不可避免存在这样的问题(A)微生物将各种有害成分转化为无 害物质，这些新生成的产物仅小部分被微生物用于构建新的生命体，其余大部 分存留下来，未加以利用而被浪费，这些积累的新物质含量过高时也会使抑制 微生物的功能，也可能使局部区域的环境受到污染，更为严重的是，累积的新 物质会使微生物赖以生长的基质达到饱和状态而失效，不得不进行更换；(B) 微生物需要很好的环境才能迅速生长和发挥最佳功能，在自然界中微生物往往 与各种植物、小型动物等共生共荣，微生物将各种有机物降解为各种无机物并 被植物吸收利用，而植物的根际呼吸、保湿、固土等作用则为微生物的生长提 供"土壤"，目前的研究都未能提供这样的环境。
技术实现思路
为了解决利用生物过滤法处理臭气废气时新生成的产物无法被利用而累积 并抑制微生物功能、污染局部环境、使基质饱和而失效、以及微生物缺少共生 的植物而无法获得良好生长环境的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种微生 物和植物同位复合净化臭气废气的方法及系统，利用微生物和植物构建同位复 合生物过滤器，使用时将臭气废气从生物过滤器底部输入，生长在其中的微生 物将臭气废气降解，降解生成的物质被植物吸收，臭气废气得以彻底净化，运 行过程中定期喷洒水以保持基质湿度，多余的水加以收集并循环用于喷洒。 本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是 一、本专利技术的微生物和植物同位复合净化臭气废气方法利用微生物和植物同位复合构建生物过滤器，生物过滤器中填充微生物和 植物生长所需的基质，根据臭气废气的组成成分和浓度选择能降解污染物的一 种或一种以上微生物为基质接种，同时选择一种或一种以上能吸收微生物降解 臭气废气过程中新生成的产物的植物种植在生物过滤器中，植物逐渐生长，其 根系与附着在基质上的微生物有机结合成一个同位复合生物过滤器，根系也成 为微生物生长的附着介质，使用时臭气废气输入生物过滤器底部，经过基质的 物理吸附作用、微生物的降解作用得以净化并从生物过滤器上部排出，降解的 产物被植物进一步吸收用作生长所需的养料，运行中通过从集水池吸水向生物 过滤器定期喷洒供水以保持基质湿度，从而满足微生物和植物的生长需要，喷 洒的水一部分被基质、微生物和植物吸收利用以及因蒸发而损失，另一部分汇 集在生物过滤器的低端并最终流入集水池以供喷洒时循环利用，收获时或因气候原因被迫更替时收割植物的茎、叶和根加以利用，再种植新的植物。 二、本专利技术的微生物和植物同位复合净化臭气废气系统包括进气泵、流量计、进气干管、进气支管、集水池、集水管、洒水泵、 洒水干管、洒水支管、植物、基质和生物过滤器；下底面以一定坡度倾斜的生 物过滤器内填充附着有微生物的基质和种植植物，臭气废气经进气泵、流量计 和进气干管后，进气干管连接一根或一根以上进气支管，进气支管从生物过滤 器的高端底部接入，集水池的一端经集水管接生物过滤器的低端，集水池的另 一端经洒水干管和洒水泵连接一根或一根以上的洒水支管，洒水支管从生物过 滤器的基质上方接入。所述的的生物过滤器的下底面的一定坡度为1% 5%。所述的进气支管的数量根据生物过滤器尺寸确定，相邻进气支管的间距为0.5 2米，每根进气支管有一定数量的出气孔，出气孔的直径为管径的1/5 1/2， 沿着进气支管每0.1 2米在两侧各设置一个出气孔。所述的洒水支管的数量根据生物过滤器尺寸确定，相邻洒水支管的间距为 0.5 2米，每根洒水支管有一定数量的出水孔，出水孔的直径为管径的1/5 1/2， 沿着洒水支管每O. 1 2米设置一个出水孔。所述的基质由土壤、砂石、多孔填料和耐腐植物纤维物的一种或一种以上 混合而成；多孔填料为陶粒、珍珠岩和活性炭的一种或一种以上的混合物；耐 腐植物纤维物为木屑、农作物秸秆、树皮、谷物外壳和坚果外壳的一种或一种 以上的混合物。本专利技术具有的有益的效果是1. 根据臭气废气的组成成分和浓度以及气候有针对性地选择一种或一种以 上能有效降解各种污染物的微生物，再根据臭气废气被降解后新生产的产物和 气候有针对性地选择一种或一种以上能有效吸收这些产物的植物，微生物和植 物能对臭气废气中的各种污染物都进行有效、彻底地净化，再收获植物并加以 利用，及时将这些污染物排出系统外，从而避免了微生物功能受到抑制和基质 因饱和而失效等问题，不产生二次污染；2. 运行时通过定期向生物过滤器洒水将基质的含水率保持在20% 60%， 能很好地满足微生物和植物的生长需要，多余的水能及时排出系统，避免生物 过滤器的底部积水而影响微生物和植物的生长，排出的水又得以集中和循环利 用，节约用水。本专利技术主要用于臭气、废气的净化处理。附图说明图1是本专利技术的微生物和植物同位复合净化臭气废气系统平面图。图2是本专利技术的微生物和植物同位复合净化臭气废气系统剖面图。 图中l.进气泵，2.流量计，3.进气干管，4.进气支管，5.集水池，6.集水 管，7.洒水泵，8.洒水干管，9.洒水支管，IO.植物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微生物和植物同位复合净化臭气废气的方法，其特征在于：利用微生物和植物同位复合构建生物过滤器，生物过滤器中填充微生物和植物生长所需的基质，根据臭气废气的组成成分和浓度选择能降解污染物的一种或一种以上微生物为基质接种，同时选择一种或一种以上能吸收微生物降解臭气废气过程中新生成的产物的植物种植在生物过滤器中，植物逐渐生长，其根系与附着在基质上的微生物有机结合成一个同位复合生物过滤器，根系也成为微生物生长的附着介质，使用时臭气废气输入生物过滤器底部，经过基质的物理吸附作用、微生物的降解作用得以净化并从生物过滤器上部排出，降解的产物被植物进一步吸收用作生长所需的养料，运行中通过从集水池吸水向生物过滤器定期喷洒供水以保持基质湿度，从而满足微生物和植物的生长需要，喷洒的水一部分被基质、微生物和植物吸收利用以及因蒸发而损失，另一部分汇集在生物过滤器的低端并最终流入集水池以供喷洒时循环利用，收获时或因气候原因被迫更替时收割植物的茎、叶和根加以利用，再种植新的植物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：泮进明，应义斌，田红萍，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]