حذف زيستي سولفيد هيدروژنتوسط بيوفيلتري با بستر فوم پلي‌اورتان و فيبر نخل

Biological Removal of Hydrogen Sulfide by a Biofilter with a Bed of Polyurethane Foam and Palm Fiber

سابقه و هدف: انتشار سولفيد هيدروژن (يك گاز بدبو و سمي) به اتمسفر بهدليل تأثيرات خطرناك بالقوه بر سلامت انسان، يك نگراني در زمينه سلامت عمومي است؛ بنابراين، حذف سولفيد هيدروژن از جريان هواي آلوده لازم است. در اين مطالعه، عملكرد بيوفيلتري با بستر مخلوط فوم پلي‌اورتان و فيبر نخل در حذف سولفيد هيدروژن ارزيابي شده است. مواد و روش‌ها: جريان هواي حاوي سولفيد هيدروژن با دبي برابرL/min 6/6 و زمان‌ماند بستر خالي (EBRT) برابر 47ثانيه وارد بيوفيلتر شد. غلظت ورودي و خروجي سولفيد هيدروژن به روش يدومتري سنجش گرديد. افزونبراين، مقدار سولفات و pH بستر و شيرابه خروجي از بيوفيلتر و افت فشار در امتداد ارتفاع بيوفيلتر نيز پايش شدند. يافته‌ها: بيوفيلتر موردمطالعه، بازده حذف 100 درصد براي غلظت سولفيد هيدروژن ورودي mg/m3 0/288 در EBRT برابر 47 ثانيه داشت. حداكثر ظرفيت حذف (ECmax) بيوفيلتر برابر g/m3.h 1/24 در بار ورودي g/m3.h 0/28 به‌دست آمد (بازده حذف برابر 1/86 درصد ). با افزايش ظرفيت حذف بيوفيلتر، محتواي سولفات بستر تاmg8/10 به ازاي هر گرم بستر افزايش و pH بستر به كمتر از 1/2 كاهش يافت. افت فشار بيوفيلتر در طي دوره بهره‌برداري، كمتر از mm5 بود. استنتاج: نگاه كلي به نتايج اين تحقيق، نشان داد كه مخلوطي از فوم پلي‌اورتان و فيبر نخل مي‌تواند به‌عنوان يك بستر بالقوه بيوفيلتر (با افت فشار كم) براي تصفيه جريانهاي هواي حاوي سولفيد هيدروژن درنظر گرفته شود.

Background and purpose:The emission of hydrogen sulfide (a malodorous and toxic pollutant) into the atmosphere is considered a public health concern due to its potential hazardous effects on human health. Therefore, the removal of hydrogen sulfide from polluted air streams is of paramount importance. This study aimed to evaluate the role of a polyurethane foam/palm fiber-based biofilter in the removal of hydrogen sulfide. Materials and methods:Air stream containing H2S was introduced into the biofilter at a flowrate of 7 L/min and an empty bed retention time (EBRT) of 47 seconds. The inlet and outlet concentrations of H2S were measured. Moreover, the amount of sulfate and pH in bed, leachate from the biofilter and pressure drop along the biofilter height were monitored. Results:In this study, the biofilter provided 100% removal efficiency for inlet H2S concentration of 288.0 mg/m3 at EBRT of 47 seconds. The maximum elimination capacity (ECmax) of the biofilter was 24.1 g/m3.h at a loading rate of 28.0 g/m3.h, corresponding to a removal efficiency of 86.1%. As the elimination capacity of H2S increased the sulfate content of packing bed increased to 10.8 mg/g bed and the pH reduced to <2.1. The pressure drop along the biofilter column remained <5 mm throughout the operational period. Conclusion:The polyurethane foam/palm fiber mixture could be considered as a potential biofilter carrier, with low-pressure drop, to treat air streams containing H2S.