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发酵废气治理技术

发布时间:2020-07-19 17:40

  生物发酵涉及领域较多,其中包含:原料药、酶制剂、维生素、氨基酸、饲料、有机肥等均包含生物发酵环节,针对多数的生物发酵,仍然以好氧发酵为主,好氧发酵通常包含 “高温消毒”和“正常代谢”两个阶段。发酵过程中,原料中的蛋白质、氨基酸在微生物的作用下发生脱羧和脱氨反应产生异臭味。其臭气浓度一般在5000~7500之间。此外,发酵代谢产物也具有特殊气味。不同的发酵制药产品的发酵尾气气味显著不同,例如,硫氰酸红霉素的发酵尾气有明显的霉味和苦涩味,维生素C的发酵尾气带有酸味,而维生素B的发酵尾气则有明显的甜味等。

  据报道,青霉素发酵尾气中VOCs种类和浓度在升温、保压、降温和发酵(呼吸)这4个阶段中有较大差异,总体来看,氯代烃类占比例最大(24.6-78.8%),其次是酯类(11.2-52.4%),这两类物质占TVOCs含量的90%以上,其中升温阶段VOCs含量最高VOCs含量最高(5416.4mg/m3),其次是降温阶段(1099.6mg/m3),发酵阶段VOCs含量最低(202.0mg/m3)。

                                                                                    表1 生物发酵原料药生产过程中发酵废气的特征污染物及其理化性质

药物种类 特征污染物 沸点/℃ 嗅阈值/mg/m3 气味特征 文献
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 类似醚的刺激性气味
泰乐菌素 含氧有机物
(醇类和醛类)
- 0.001~80 特殊气味  
硫氰酸红霉素 含氧有机物
(醇类)
- 0.01~80 苦霉味  

  根据发酵尾气的污染特征,一般没有必要进行物质回收,因此发酵尾气的末端治理以污染物的消除为主。同时发酵尾气可能带有抗生素活性物质以及气量较大,目前,还未有利用生物法处理的报道和成功的工程案例。主流的末端治理技术包括化学氧化、吸收吸附、光催化氧化和高温氧化(燃烧)等,其中化学氧化又包含利用臭氧、液相氧化剂等的常温氧化和催化氧化。

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