多相态餐饮油烟污染物生物净化过程机理研究

地区:上海市 宝山区

关键词:桂林理工大学

成果类型:其它

成果领域:生物与新医药

成果编号:A2021061000004848

成果描述:

课题来源与背景:中国素有“民以食为天”的饮食文化闻名于世,近十年来,餐饮服务业是中国发展最活跃的经济行业之一,对解决城市人口就业、调整中国产业结构做出了重要贡献,研究解决该行业外排油烟污染问题对促进该行业可持续发展具有非常重要的现实意义,也具有广阔的市场前景。但因油烟细颗粒荷电困难、穿透力强,油烟挥发物种类多,现有工业通风除尘工艺设备难以达到餐饮油烟净化治理目标,导致市场化率低,急需研发新一代油烟处理技术实现现有餐饮业脱排油烟设备进行更新换代。为此,依据国家自然科学基金资助课题(项目号50968005,研究期限:2010.1~2012.12)进行了多年有关“多相态餐饮油烟污染物生物净化过程机理研究”方面的研究工作,现将相关研究成果申请鉴定。研究目的与意义:通过试制的实验室模拟油烟生物净化装置,利用城市污水厂的剩余活性污泥制成生物洗涤液进行多相态餐饮油烟污染物净化实验,研究在微生物降解作用下餐饮油烟气-粒污染物在气-生物相的分配系数和传质系数的变化,建立生物相捕集和转化餐饮油烟气-粒污染物的数学模型,提出装置优化设计的方案,实现餐饮油烟治理理论突破和设备创新,解决外排油烟扰民问题,促进餐饮业健康发展的目标。主要论点与论据:课题属环境治理领域的应用基础研究,主要研究内容如下:实验室餐饮油烟模拟和采样与浓度测定方法;生物泥浆净化餐饮油烟装置设计及其运行条件;降解油烟污染物优势微生物选育、分离和鉴定;优势微生物降解餐饮油烟污染物的性能;餐饮油烟气、粒子污染物在气-生物相的传质系数;多相餐饮油烟污染物在生物相的降解动力学与降解速率常数研究;多相态餐饮油烟污染物生物净化机理研究。创见与创新:针对餐饮油烟这种含有多相态废气污染问题,创造性地开发了生物泥浆二级生物净化装置,使餐饮油烟生物净化技术的实用性有了明显的提高;针对油烟粒子和油滴的粘性较大,水溶性差,洗涤效率低的问题,首次采用油烟在活性污泥中自激洗涤与在滴滤塔过滤的组合油烟生物净化方法,活性污泥进行一级洗涤沉降分离油烟粒子和油滴,并对其进行微生物降解,提高了一级处理效率,也很好地解决了二级生物滴滤塔填料层被油烟粒子和油滴堵塞问题;针对微生物对餐饮油烟污染物降解速度较慢的问题,优化微生物降解性能参数,获得了餐饮油烟气、粒污染物在气-生物相的传质速率系数和降解速率常数等相关动力学基础参数;针对餐饮油烟多成分污染物生物降解问题,培育了出8株降解多种餐饮油烟气、粒污染物的优势微生物菌种,补充了降解餐饮油烟污染物的菌源;为了维持生物洗涤液的持续净化活性,提出了洗涤液的配置方法和性能指标;为了便于在实验室进行模拟餐饮油烟生物净化研究,首次设计了实验室油烟模拟生成装置,开展进行了实验室小试餐饮油烟模拟实验研究,不断改进了餐饮油烟模拟方法,使其更趋于真实;对国标法采集和测定餐饮油烟改进了改进,使其能适合在实验室小试条件下应用。社会经济效益,存在的问题:还存在对油烟细粒子(PM2.5)处理效率不高,生物降解速率不够快的问题需要解决。该成果的推广运用可以每年带来60亿元的经济效益,同时间接产生100亿元的社会和环境效益。
需求匹配