بيوفيلترها در پرورش قارچ دكمه اي چيست؟

در فرآيند كمپوست سازي، شوينده هاي هوا (Air Washer) مي توانند بخار آمونياك را از بين ببرند اما اين شوينده ها، درمورد همه آلاينده ها، كارآمد نيستند. از طرفي ديگر در صورت استفاده از آب براي جذب و حذف مواد توليد كننده بو، آب به صورت اشباع در آمده و ديگر نمي تواند مواد بودار بيشتري را جذب كند. يك روش براي حذف يا كاهش قابل ملاحظه بو در فرآيند كمپوست سازي، استفاده از فيلترهاي زيستي (Biofilter) است.

بيوفيلتر چيست؟

بيوفيلتراسيون يكي از مهم ترين فرآيندهايي است كه براي كنترل بو از روي مواد بودار مثل زغال چوب و كمپوست، تركيبات آلي فرار، سولفيد هيدروژن و آمونياك استفاده مي شود. در بيوفيلترهاي از ميكروارگانيسم هاي تثبيت شده روي يك بستر متخلخل، براي كاستن از مقدار آلاينده هاي موجود در يك جريان گازي استفاده مي شود. در اين فيلترها، ميكروارگانيسم ها به دو طريق قرار گرفته اند:

– ميكروارگانيسم ها، يا در داخل يك لايه نازك زيستي (Biofilm) (كه روي سطح آكنه هاي بستر را مي پوشاند) قرار گرفته اند.

– حالت ديگر اين است كه ميكروارگانيسم ها به صورت معلق در فاز آبي پيرامون آكنه ها، رشد مي كنند.

به طور كلي بيوفيلترها داراي دو قسمت اصلي هستند: بيوماس و يك لايه پارچه نازك كه بر روي بيوماس قرار مي گيرد، بيوماس شامل يك بستر فيلتر كننده مانند چمن و علف جارو، پوست درخت، مخلوط پوست درخت و هوموس، خاك اره، فيبرهاي نارگيل و … است كه اين مواد خنثي هستند.

طرز كار بيوفيلترها 

هواي آلوده، در هنگام عبور از فيلترهاي زيستي تصفيه مي شوند بدين صورت كه بيوماس، آلودگي هاي هوا را جذب كرده و به عنوان مواد غذايي مورد نياز براي رشد و نمو باكتري ها استفاده مي كند از طرفي توليدات اين بيوماس، تركيباتي هستند كه به محيط زيست آسيب نمي رسانند كه شامل آب، حرارت و دي اكسيد كربن هستند.

ارگانيسم ها در داخل توده بيوماس زندگي كرده و توليد مثل مي كنند و پس از مرگ نيز بقاياي آن ها، به وسيله ساير ميكروارگانيسم ها، مورد استفاده قرار مي گيرند.

در فرآيند كمپوست سازي، براي از بين بردن بو، استفاده از بيوفيلترها نسبت به فيلترهاي ديگر بهتر است زيرا هواي خروجي در همه لحظات و موارد، داراي بوي يكنواخت نيست و شدت آن متفاوت است از طرف ديگر، ميكروارگانيسم ها در شرايط عادي نمي توانند در هر لحظه فعاليت خود را با تغيير مواد موجود در هواي خروجي، تغيير دهند بنابراين در اين گونه موارد، مواد آلي موجود در بيوماس فيلتر، كربن مورد نياز براي فعاليت ميكروارگانيسم ها را در اختيار آن ها قرار مي دهند.

لذا تغيير شدت جريان هواي خروجي و ميزان مواد موجود در هوا تاثير سويي بر فعاليت ميكروارگانيسم ها نخواهد داشت و در نتيجه اين فيلترها به خوبي مي توانند هواي آلوده ناشي از كمپوست را تصفيه كنند.

مزاياي بيوفيلترها

– بيوفيلترها، هزينه پاييني را براي راه اندازي و اجرا نياز دارند.

– جريان آلوده ثانويه توليد نمي كنند.

– تركيباتي كه در نتيجه تصفيه هواي آلوده ايجاد مي كنند شامل دي اكسيد كربن و آب و حرارت است كه اثر تخريبي بر محيط زيست ندارند.

– به طور كارآمد، مواد آلوده در هوا را حذف مي كند.

– افت فشار در اين فيلترها كم است.

معايب بيوفيلترها

– براي استفاده از اين فيلترها، سطح زير بناي بزرگي مورد نياز است.

– براي غلظت هاي بالاي آلودگي هوا نامناسب است زيرا نمي توانند به خوبي عملكرد خود را نشان دهند.

– احتمال انسداد توسط ذرات گرد و عبار معلق در هوا براي اين فيلترها وجود دارد و درنتيجه بيوماس از بين خواهد رفت.

– احتمال فاسد شدن بستر نيز وجود دارد.

– مواد آلي موجود در آن ها (كاه، چوب درخت و ..) به مرور پوسيده شده و درنتيجه عمر بيوفيلترها كوتاه خواهد شد.

عوامل مؤثر بر عملكرد و طول عمر بيوفيلترها

عوامل مختلفي بر ميزان اثر بخشي بيوفيلترها و طول عمر آن ها  تاثير گذار است كه در ادامه به برخي از آن ها اشاره خواهيم نمود:

– ميزان بار ايجاد شده بر روي بيوماس موجود در فيلترها

تجزيه بخار آمونياك، وابسته به زمان است و ميكروارگانيسم ها براي انجام هر مرحله از تجزيه، نياز به زمان مشخص دارند. درصورتي كه ميزان آمونياك زدوده شده توسط ميكروارگانيسم ها كمتر از مقدار توليد شده در سالن در يك مقطع زماني مشخص باشد، آمونياك اضافي، در آب موجود در بيوماس جذب شده كه اين امر سبب بالا رفتن اسيديته بيوماس و از بين رفتن ميكروارگانيسم ها مي شود. معمولاً در عمل براي اينكه اين حالت پيش نيايد، ابتدا پيش گرما به هوا داده مي شود تا مقداري از آمونياك آن زدوده شود.

– ميزان اسيديته

اگر محيط زندگي ميكروارگانيسم ها بيش از حد اسيدي شود، ميكروارگانيسم ها از بين خواهند رفت. براي افزايش كارايي و عمر بيوفيلترها، بايد ابتدا موادي را كه سبب اسيدي شدن بيوماس مي گردند را زدود و سپس آن هوا را از بيوفيلترها عبور داد كه براي اينكار ابتدا از شوينده هاي هوا استفاده مي شود.

– دما و رطوبت

اگر دما و رطوبت به اندازه كافي باشد، باكتري هاي موجود در فيلتر، سبب كاهش بو مي شوند بنابراين در استفاده از اين فيلترها بايد به اين نكته توجه داشت كه در كنار بيوفيلتر، يك منبع جهت آب پاشي بر روي اين مواد و يك منبع جهت سرد كردن فيلتر قرار گيرد تا باكتري ها هنگام جريان هوا، در صورت وجود رطوبت كافي و دماي پايين، بتوانند به بهترين شكل فعاليت نمايند.

– ظرفيت مواد براي نگهداري آب

مواد مورد استفاده در بيوفيلترها، بايد ظرفيت بالايي در نگهداري آب داشته باشند تا بتوانند رطوبت مورد نياز جهت فعاليت ميكروارگانيسم ها را تأمين كنند.

– قدرت جمعيت ميكروبي موجود در فيلتر براي جذب هواي آلوده

هر چه قدرت رشد و تكثير ميكروارگانيسم ها بالا باشد، مسماً باعث مي شوند كه بتوانند هواي آلوده بيشتري را جذب كرده و درنتيجه بازدهي بيوفيلتر افزايش خواهد يافت.

و در ادامه …

– دماي بسترهاي موجود در بيوفيلترها بيشتر از ۴۰-۳۵ درجه و كمتر از ۱۵ درجه سانتي گراد نشود.

– آمونياك در هوا وجود نداشته باشد و يا در صورت موجود، ميزان آن كمتر از PPM 30 در متر مكعب در هوا باشد.

– هوا بايد مرطوب باشد (تقريباً ۹۵ درصد) تا از خشك شدن بستر بيوفيلترها جلوگيري شود.

– سرعت جريان هوا به ميزان ۲۰۰-۱۵۰ متر مكعب هوا در هر ساعت و از هر متر مربع فيلتر صورت گيرد.

– ميزان رطوبت موجود در فيلترهاي زيستي بين ۷۰-۵۰ درصد باشد.