Biofiltration of odorous gas emissions

Sammanfattning: Biologisk gasreningsteknik kan vara ett intressant behandlingsalternativ för förorenade gasströmmar. Till skillnad från traditionella tekniker, såsom adsorption, skrubbers, eller förbränning, kan biofilter erbjuda en effektiv behandling till relativt låga investerings- och driftskostnader, och utan att generera sekundära föroreningsproblem. Nackdelarna med biofilter har varit de stora ytor som krävs samt att filtermaterialet har behövts bytas relativt ofta på grund av nedbrytning och ökade tryckfall. Omfattande forskning och utveckling har ägt rum de senaste 20 åren inom biologisk gasreningsteknik internationellt, men relativt lite har gjorts i Sverige. Majoriteten av studierna är laborativa där man behandlar enstaka föroreningar i relativt höga koncentrationer under konstanta och kontrollerade förhållanden. Ute i fält är sådana förhållanden väldigt ovanliga och få studier inriktar sig på behandling av komplexa gasströmmar med mycket låga koncentrationer, vilket är fallet för många illaluktande gasemissioner.Syftet med denna avhandling var att minska kunskapsklyftan mellan laborativa studier och tillämpningar inom biologisk gasreningsteknik för luktproblem. Flera operativa och processrelaterade problem identifierades, såsom varierande flöden, temperaturer och föroreningskoncentrationer. Dessa påverkade biofiltrets prestanda genom att skapa suboptimala förhållanden för mikroorganismerna i filtret. Ett kompakt pilotskalefilter med ny design användes i tre olika verksamheter med luktproblem: restaurang, massabruk, och avloppspumpstation. Gasemissionerna från dessa verksamheter var komplexa blandningar bestående av föroreningar med kemiskt olika egenskaper där koncentrationerna varierade över tiden. Aldehyder dominerade i restaurangemissionerna, medan reducerade svavelföreningar, i första hand dimetylsulfid, dominerade i emissionerna från massafabriken och  avloppspumpstationen. I allmänhet återfanns enskilda föreningar i väldigt låga koncentrationer (ppb-nivå) och väldigt låg eller ingen reduktion kunde påvisas i biofiltret. Begränsningar av tillgänglig biomassa i filtret är en rimlig förklaring, eftersom föroreningskoncentrationer på ppb-nivå kan ha varit för låga för att kunna bygga upp och försörja en tillräckligt omfattande bakteriekultur. Många av de identifierade föroreningarna har låg löslighet och uppehållstiderna i filtret kan ha varit för korta för infångning och transport mellan gas och biofilm. Uttorkning av filtermaterialet var delvis ett problem, vilket indikerar att ett bättre befuktningssystem eller användandet av en kontinuerlig vätskeström kan bli nödvändig. En metod för att utvärdera luktproblem utvecklades i en fallstudie vid ett avloppsreningsverk. Lokala observatörer användes i en luktpanel där de fick ringain när de kände lukt. Aktuella väderdata och processparametrar från verket hämtades in och relaterades till varje luktsamtal. Luktpanelen var engagerade och de lärde sig mer om komplexiteten i luktproblem och kring vad och varför det luktar. Det visade sig dock vara svårt att använda panelensluktrapporter för att hitta källan till luktepisoden och samtalen stämde inte alltid överens med aktuella vindriktningar.