аэродинамика воздухоочистных устройств с зернистым слоем

68 Часть 2
Одним из основных факторов, от которых зависит развитие микроорганизмов
и эффективность биологического процесса, является влажность. Лучше
всего микроорганизмы растут и развиваются, когда влажность биосреды составляет
70–85% (Baltrėnas et al. 2004).
Микробы питаются только растворенными в воде веществами. Однако чем
больше растворенных в воде веществ, тем больше осмотическое давление
среды, вода становится менее активной и труднее попадает в клетку микроорганизма.
Осмотическое давление выражается атмосферами. Осмотическое
давление одномолярного раствора любого недиссоциативного растворимого
материала равно 22,4 атм (Baltrėnas et al. 2004).
Микроорганизмы в отношении одного из химических факторов – кислорода
представляют собой две группы: аэробы и анаэробы. Среди микробов преобладают
аэробы, им нужен кислород. Чаще всего аэробы составляют крупные
колонии, когда в атмосфере 40% кислорода, а с увеличением концентрации
кислорода до 50% они прекращают рост. Анаэробы – микроорганизмы, для
существования которых кислород не нужен. Это бактерии, производящие метан,
редуцирующие сульфаты, молочнокислые и другие бактерии, для которых
вредно даже небольшое количество кислорода.
Для роста и развития микроорганизмов необходимы биогенные элементы
C, N, P. Главные из них – азот и фосфор. Для роста и развития микробов не
менее необходимы и другие элементы – H, K, Ca, S, Mg и др. Некоторые микроэлементы
необходимы микроорганизмам в очень небольших количествах
(Fe, B, Zn, Cu, Mn, Mo, Co) (Baltrėnas et al. 2004).
Для обеспечения эффективности работы биофильтра необходимо, чтобы
загрузка обладала соответствующей средой для роста микроорганизмов,
была достаточно пористой, а загрязненный воздух мог свободно проходить
через нее.
В таблице 2.13 представлены показатели свойств различных слоев натуральных
фильтров: пористость, влажность, питательность, продолжительность
полезной жизнедеятельности (Leson, Winer 1991).
В качестве загрузки может использоваться и древесная кора. Биологически
обрастаемая кора является хорошим сорбентом при очистке воздуха от
химических веществ, имеющих фенольные группы. После применения в биологическом
фильтре этот сорбент может применяться как удобрение (Baltrėnas
et al. 2004).
На основании данных табл. 2.13 можно считать, что торф и компост обладают
наилучшими свойствами для очистки воздуха.
Широко применяются и твердые искусственные материалы – порезанные
стеклянные трубочки, полистироловые шарики. Микроорганизмы, растущие на
этих материалах, образуют биопленку, которая и участвует в процессе очистки