می باشد، اگرچه بر روی راندمان حذف نیز مؤثر است [۱۰]. بررسی افت فشار برای تشخیص وجود شکاف در بستر، حائز اهمیت می باشد. هرگونه افزایش افت فشار، هزینه های عملیاتی بیوفیلتر را افزایش می دهد زیرا هوای ورودی برای رسیدن به دبی مشابه باید با فشار بیشتری وارد شود [۱۰].
۸-۵- سطح مخصوص بستر[۸۰]
سطح مخصوص برای خاک و کمپوست در محدوده ۱-۱۰۰ متر مربع بر گرم می باشد. پیت سطح وسیع تری دارد که نتیجه آن ظرفیت جذب بالاتر است. سطح وسیع تر دسترسی برای رشد بیولوژیک و جذب را که دو مکانیزم موجود برای کاهش مواد بودار از فاز گاز هستند، فراهم می سازد. ظرفیت جذب بر روی بستر، بیوفیلتر را قادر به تحمل نوسانات در میزان بارگذاری بدون پائین آمدن سرعت حذف می سازد. مقادیر بیش از غلظت میانگین ترکیبات بودار، بر سطح پایه جذب می شوند. میکروارگانیسم ها می توانند نیازهای کربن و انرژی خود را در طی دوره های بارگذاری اندک، از ترکیباتی که بر روی سطح پایه جذب شده اند، تأمین کنند. بسیاری از پایه های آلی که برای بیوفیلتراسیون استفاده شده اند ظرفیت بالایی برای جذب ترکیبات بودار دارند [۱۵].
۸-۶- pH
متابولیسم بیولوژیک به شدت به pH بستگی دارد. بسیاری از میکروارگانیسم ها فقط در یک محدوده خاص از pH رشد می کنند. طبق یک قاعده سرانگشتی، بیشتر رشد بیولوژیک نزدیک به pH خنثی اتفاق
می افتد وانحراف زیاد از آن سبب نقصان در کارایی بیوفیلتر می شود. در برخی از موارد، ویژگی های طبیعی گازهای تحت درمان ممکن است تأثیرات خنثی کننده داشته باشند. یک استثنای قابل توجه، در مورد
باکتری های اکسیدکننده سولفور است که در pH های پایین بخوبی رشد می کنند [۱۵]. برخی از محققین به راندمان های حذف بالا برای ترکیبات آلی فرار تحت شرایط اسیدی عموما در نتیجه رشد قارچی یا رشد باکتری های اکستریموفیل[۸۱] دست یافته اند [۱۰]. اکسیداسیون بیولوژیک در بیشتر موارد سبب افزایش اسیدیتی
می شود. این مسأله به علت تولید اسید نیتریک بعنوان محصول تخریب آمونیاک، اسید سولفوریک بعنوان محصول تخریب سولفید و دی اکسید کربن بعنوان محصول اکسیداسیون ترکیبات آلی است. یانگ والن در تحقیق خود دریافتند که راندمان حذف H2S در بیوفیلتر آنها به شدت در pH پایین تر از ۳/۲کاهش می یابد ولی در pH های بالاتر تقریبا مستقل از pH است. آنها گونه های فعال غالب را باکتریهای اسیددوست دانستند که pH بهینه نزدیک به ۳ را ترجیح می دهند. برنان و همکارانش نیز کاهش pH از ۶/۵-۷ به ۳/۶-۴/۸ را بعد از سه هفته در بیوفیلترهایی که در معرض جریان سولفید هیدروژن و متیل مرکاپتان قرار گرفته بودند، گزارش کردند [۱۵].
آماده سازی بستر بیوفیلتر برای افزایش pH آن یا برای بهبود ظرفیت بافری[۸۲] آن ممکن است برای یک شروع موفق و عملیات پایدار مؤثر، ضروری باشد. ترکیبات متعددی که برای تنظیم pH بستر پیشنهاد شده اند شامل آهک، Ca(OH)2 ، NaHPO4 ، NaHCO3 و NaOH می باشند که یا با بستر مخلوط شده و یا در طی فرایند از بالا بر بستر اسپری می شوند [۱۰].
۸-۷- دبی جریان گاز[۸۳]
زمان اقامت فاز گاز در بیوفیلترها می تواند از چند دقیقه برای الکل ها تا ۳ ساعت برای حذف
۹۰% ای تری کلرو اتیلن تغییر کند. مثال ها شامل زمان اقامت ۱۵ ثانیه برای حذف ترکیبات بودار صنایع گوشت و ۲۳ ثانیه برای حذف ۹۹% ای سولفید هیدروژن است. حداکثر حذف در یک بیوفیلتر زمانی حاصل می شود که دبی جریان گاز در بالاترین حد ممکن باشد بطوریکه حداکثر ظرفیت حذف بیوفیلتر افزایش نیابد. مشکل دیگری که پیش می آید این است که انتقال جرم ترکیبات بودار از فاز گاز به بیوفیلم، محدودکننده باشد. یانگ و الن دریافتند که برای زمان های اقامت کمتر از ۲۳ ثانیه، سرعت حذف بیوفیلتر تحت تأثیر مقاومت انتقال سولفید هیدروژن از فاز گاز به بیوفیلم قرار می گیرد. سرعت ظاهری فاز گاز در بیوفیلترهای حذف ترکیبات بودار معمولا ۳۰-۲۰۰ متر بر ساعت (۵۰-۳۰۰ سانتی متر بر دقیقه) می باشد [۱۵].
۸-۸- غلظت آلاینده[۸۴]
بار غلظتی ۰-۵۰۰ ppm در بیوفیلترها متداول است. زمانی که سینتیک درجه یک در یک بیوفیلتر وجود داشته باشد، سرعت حذف وابسته به غلظت ترکیبات بودار در جریان گاز ورودی است. این حالت تا زمانی که غلظت ورودی به حد کافی پایین باشد تا سینتیک تخریب بیولوژیک به حد اشباع (درجه صفر) نرسد، ادامه خواهد یافت. یانگ والن توانستند بیش از ۹۹% سولفید هیدروژن را از گاز ورودی در محدوده غلظت ۵-۲۶۵۰ ppm حذف کنند، در حالی که ظرفیت حذف پایین تر از میزان حداکثر آن بود. ویلیامز و میلر در تحقیق خود پیشنهاد کردند که حداقل ۱۰۰ قسمت اکسیژن در جریان هوا برای هر قسمت از گاز بودار قابل اکسید شدن باید فراهم شود. از آنجا که مواد بودار معمولا رقیق هستند، این شرط حاصل
می شود [۱۵].
۸-۹- رطوبت فاز گاز[۸۵]
اگر بستر بیوفیلتر خیس نباشد، هوای حاوی ترکیبات بودار باید قبل از ورود پیش مرطوب شود تا از خشک شدن بستر جلوگیری گردد. کوچ[۸۶] و همکارانش در تحقیق خود توضیح دادند که ضایعات گازی صنایع گوشت باید با آب در تماس قرار گیرند تا چربی و گرد و خاک حمل شده با آنها که سبب گرفتگی بستر بیوفیلتر می شود، حذف شود. علاوه بر این، اسکرابر هوا را تا بیش از ۹۹% مرطوب می کند تا به خیس کردن اضافی بستر برای حفظ رطوبت آن نیازی نباشد [۱۵].
۸-۱۰- فاز مایع[۸۷]
فاز مایعی که در بیوفیلتر جریان دارد، ممکن است اهداف متعددی را دربرگیرد. فاز مایع ممکن است میزان مایع را در حد کافی حفظ کند، محصولات متابولیکی سمی را رقیق کند، مواد مغذی اضافی برای رشد بیولوژیک را تأمین کند و مواد بافر برای تنظیم pH را فراهم کند. رقیق سازی در بیوفیلتراسیون سولفید هیدروژن بسیار مهم است. برنان و همکارانش در تحقیق خود بر اهمیت سیستم آبرسانی برای رقیق سازی و حفظ pH در محدوده بهینه برای بیوفیلترهایی که ترکیبات سولفوره کاهش یافته[۸۸] (RSC) را حذف می کنند، تأکید کرده اند. اگرچه باکتری های حذف کننده سولفید ممکن است در pH پایین خوب رشد کنند ولی دیگر باکتری های مسؤول در تخریب ترکیبات بودار گوناگون، معمولا اینگونه نیستند. لذا سرعت حذف بالای سولفید در یک بیوفیلتر، لزوما به حذف کلی بیشتر ترکیبات بودار اشاره نمی کند. یانگ و الن در بیوفیلتری که برای حذف سولفید هیدروژن طراحی کردند، کمپوست را بطور مرتب با آب مقطر شستشو دادند تا اسید سولفوریک را که در بستر تجمع می کند، رقیق کنند. این کار سبب افزایش عمر بیوفیلتر شده است. سرعت ظاهری مورد نیاز برای فاز مایع معمولا در مقایسه با فاز گاز بسیار کمتر است. این مسأله به علت سرعت کم خشک شدن بستر و رشد بیولوژیک است.
۸-۱۱- دما[۸۹]
دمای پایین جذب ترکیبات بودار بر بیوفیلم را افزایش می دهد ولی رشد میکروبی را کند می کند. دماهای بالا اثر معکوس دارند. کارایی بالا برای حذف ترکیبات بودار در محدوده دمایی ۲۵-۴۰ درجه سانتیگراد با مقدار بهینه حدودا ۳۷ ، حاصل می شود. دمای بستر را دمای گاز ورودی مشخص می کند زیرا حرارت آزاد شده بر اثر اکسیداسیون بیولوژیک قابل صرفنظر است. باکتری های اکسید کننده سولفید هیدروژن در بیوفیلتر تحقیقاتی یانگ و الن در محدوده دمایی ۲۵-۵۰ درجه سانتیگراد فعالیت بیشتری از خود نشان دادند. برنان و همکارانش در تحقیق خود دریافتند که سرعت حذف سولفید هیدروژن و متیل مرکاپتان در بیوفیلتر با کاهش دما از ۲۰-۲۲ درجه سانتیگراد به ۹-۱۲ درجه سانتیگراد، بیش از ۵۰% کاهش می یابد. بیوفیلتراسیون می تواند در دماهای پایین مؤثر باشد. پینت[۹۰] و همکارانش دریافتند زمانی که جمعیت میکروبی در بیوفیلتر تثبیت می شود، حذف ترکیبات بودار در دماهای کمتر از ۱۰ درجه سانتیگراد هم کاهش نمی یابد. حتی به دماهایی حدود ۲ درجه سانتیگراد نیز برای درمان پروپان اشاره شده است [۱۵]. باید بر این نکته تأکید گردد که غیر فعالی بیولوژیک بطور موقت، لزوما به معنای کاهش کامل ظرفیت حذف نیست، زیرا پدیده جذب ممکن است همچنان اتفاق بیفتد. لذا، بیوفیلترها می توانند با کاهش دمای موقت حتی در دماهای زیر صفر درجه سانتیگراد ، هماهنگ شوند [۱۰].
۸-۱۲- میکروارگانیسم ها[۹۱]

جهت دانلود متن کامل این پایان نامه به سایت abisho.ir مراجعه نمایید.