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發酵廢氣治理技術

發布時間:2020-07-19 17:40

  生物發酵涉及領域較多,其中包含:原料藥、酶制劑、維生素、氨基酸、飼料、有機肥等均包含生物發酵環節,針對多數的生物發酵,仍然以好氧發酵為主,好氧發酵通常包含 “高溫消毒”和“正常代謝”兩個階段。發酵過程中,原料中的蛋白質、氨基酸在微生物的作用下發生脫羧和脫氨反應產生異臭味。其臭氣濃度一般在5000~7500之間。此外,發酵代謝產物也具有特殊氣味。不同的發酵制藥產品的發酵尾氣氣味顯著不同,例如,硫氰酸紅霉素的發酵尾氣有明顯的霉味和苦澀味,維生素C的發酵尾氣帶有酸味,而維生素B的發酵尾氣則有明顯的甜味等。

  據報道,青霉素發酵尾氣中VOCs種類和濃度在升溫、保壓、降溫和發酵(呼吸)這4個階段中有較大差異,總體來看,氯代烴類占比例最大(24.6-78.8%),其次是酯類(11.2-52.4%),這兩類物質占TVOCs含量的90%以上,其中升溫階段VOCs含量最高VOCs含量最高(5416.4mg/m3),其次是降溫階段(1099.6mg/m3),發酵階段VOCs含量最低(202.0mg/m3)。

                                                                                    表1 生物發酵原料藥生產過程中發酵廢氣的特征污染物及其理化性質

藥物種類 特征污染物 沸點/℃ 嗅閾值/mg/m3 氣味特征 文獻
青霉素 乙酸乙烯酯 71.8 35.2 甜的醚味 【21】
二氯甲烷 39.8 555.8 類似醚的刺激性氣味
泰樂菌素 含氧有機物
(醇類和醛類)
- 0.001~80 特殊氣味  
硫氰酸紅霉素 含氧有機物
(醇類)
- 0.01~80 苦霉味  

  根據發酵尾氣的污染特征,一般沒有必要進行物質回收,因此發酵尾氣的末端治理以污染物的消除為主。同時發酵尾氣可能帶有抗生素活性物質以及氣量較大,目前,還未有利用生物法處理的報道和成功的工程案例。主流的末端治理技術包括化學氧化、吸收吸附、光催化氧化和高溫氧化(燃燒)等,其中化學氧化又包含利用臭氧、液相氧化劑等的常溫氧化和催化氧化。

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