印刷廠有機廢氣的生物處理技術

印刷廠在印刷過程有機廢氣的排放包括兩部分，即油墨在印刷單元的揮發和在干燥箱的散發。有機廢氣

大量揮發對工人身體和外界環境造成危害，國家已經不允許隨便排放。

印刷廠排放的有機廢氣特點是風量大、濃度小。目前所見到的處理技術主要有催化燃燒，吸附一催化燃

燒，對于比較集中的工業園區也有采用吸附回收技術。與其他的有機廢氣處理工藝相比較而言，生物法

具有較高處理效率、較低的處理費用、簡單的設備構成、元二次污染、較好的安全性等特點，尤其對于

微生物可降解性好的有機物顯示出它自身的*性。印刷廠廢氣的特點剛好和生物法處理廢氣的特點相

匹配，所以生物氧化法有可能成為印刷廠有機廢氣的有效處理技術，當然還有待大量的實驗與理論研究

。
1.印刷廠有機廢氣的主要組成和生物法處理的基本原理
印刷廠覆膜機所揮發出來的廢氣主要有甲苯和乙酸乙酯，甲苯和乙酸乙酯是使用比較廣泛的有機溶劑，

存在于諸多染料或其他溶劑中，印刷廠中這兩種氣體占主要成分。此外還有苯、二甲苯、異丙醇或正丙

醇、丙酮、丁醇、乙醇、乙酸丁酯等，這些成分所占的比例相對較小，但也不能忽視它們長期排放所造

成的危害。
生物凈化是存在微生物體內的一種氧化分解過程，生長于填料層中的微生物以廢氣中的有機成分為養分

，經過自身的生長代謝，將其轉化為無用的元機物CO2和H2O或者細胞的構成物質。按照被大多數人所公

認的生物膜理論，有機廢氣的分解要經歷以下三個步驟：(1)有機廢氣進入填料層中先和水接觸，不斷地

溶解于水中;(2)溶解入水膜的有機廢氣在濃度差的推動下擴散到生長有微生物的生物膜中，被微生物所

捕獲;(3)微生物以擴散進來的有機物作為碳源進行自身的生長代謝，將其氧化分解為CO2和H2O.
2.生物法的工藝與設備
目前生物法處理有機廢氣的主要工藝有生物過濾、生物滴濾和生物洗滌三種工藝。近年來生物滴濾工藝

在處理有機廢氣方面更是深得各個研究者的芳心，有了比較系統的理論基礎。
2.1生物過濾工藝
廢氣從塔底部進入，通過填料層，被填料層中萬方數據的微生物捕捉消化分解為CO2和H2O，達到凈化的

目的。這種裝置的填料層多由土壤、木屑、堆肥等混合而成，塔頂部噴灑循環水，為微生物提供生長所

需的水分。填料層為微生物提供各種營養物質。
2.2生物滴濾工藝
這種處理裝置和過濾裝置結構類似，不同點在于填料層的組成和所噴淋的是微生物新陳代謝所需的營養

液。它的填料層多由惰性材料組成，比如拉西環、碎石、陶瓷等。塔頂的噴淋裝置將營養液噴下，先在

填料層上形成生物膜，隨后不斷為膜中的微生物提供營養供其生長，有機廢氣從塔底進入接觸并擴散到

生物膜內，被微生物捕捉分解。
3.印刷廠有機廢氣生物處理的進展
印刷廠有機廢氣中zui主要的兩種有機廢氣是甲苯和乙酸乙酯，劉永慧、孫玉梅等人研究表明當甲苯和乙

酸乙酯的混合氣體在過濾床中停留時間為1min時，過濾床對它們的去除效率已經達到了90%。
4.影響生物法處理印刷廠有機廢氣的因素
對于印刷廠有機廢氣來說，目前生物法處理中主要有過濾和滴濾兩種工藝方式，尚未見到有洗滌工藝處

理相關廢氣的研究。
4.1混合有機廢氣種類
生物法處理印刷廠有機廢氣時，有機廢氣不僅含有甲苯和乙酸乙酯，還含有其他成分的氣體，那么這些

氣體的組成以及濃度的大小會對微生物的生長造成一定的影響，有些會促進微生物的降解，有些則會抑

制微生物的降解。Deshusses等采用生物過濾法處理乙酸乙酯和甲苯混合廢氣時，發現高負荷乙酸乙酯的

存在抑制了甲苯的去除。
4.2填料
4.2.1填料種類
過濾器和滴濾器的填料成分相差很大，過濾器由于填料自身為微生物提供生長所需營養成分，用的是有

機填料，像木屑、堆肥等。滴濾器使用無機填料，像陶瓷、碎石、拉西環等。金順利使用聚丙烯網狀纖

維為框架，填充水溶性較低的有機礦粉復合而成的生物填料去除甲苯氣體，收到顯著的效果。廖強、田

鑫、朱恂等使用陶瓷球填料進行生物滴濾塔降解甲苯廢氣，處理效果較好。
4.2.2填料溫度和濕度
微生物在生長過程中，溫度的高低對微生物體內酶的活性影響很大。所以填料層中的溫度應該保持在微

生物所能適應生長的溫度。一般嗜溫型微生物的zui適生長溫度在25℃～43℃。
填料的組成上來說，填料的濕度只針對過濾工藝而言，如果濕度過大，通入的氧氣很難進入生物膜內，

致使微生物得不到足夠的氧氣，使得降解效率降低。也可能導致填料和營養物質被沖刷下來，破壞整個

填料層。濕度過小會導致填料層出現開裂，降解菌得不到足夠的水分，效率一樣降低。因此間歇性地從

填料層上方噴淋循環液，保持填料層有足夠的濕度非常必要。
4.2.3填料營養液及pH
微生物生存所需的主要營養物質有水、碳源、氮源、無機鹽及生長輔助素等。在生物滴濾塔中填料層的

pH可以通過添加營養液的方式進行調節，而過濾塔中微生物的營養物質主要由填料來提供，所以它的pH

比較難控制。大多數微生物的適宜生長環境pH為中性，所以應盡量避免填料層中發生酸化。黃永炳生物

濾池法處理低濃度甲苯有機廢氣的研究中pH值為7～8，處于弱堿性環境。
4.3降解菌
降解菌是整個處理中zui為關鍵的部分，如果降解菌選取的不夠準確，就得不到比較好的處理效果。一般

廢氣中有機成分比較多，所以處理廢氣的降解菌基本沒有單一的菌種，大都是復合菌種。王平宇等通過

正交實驗對假單胞菌屬的降解甲苯菌的生長影響因素進行對比分析，結果表明：甲苯量>溫度>pH>接種量

。
5.總結
目前對于印刷廠廢氣中兩種主要廢氣甲苯和乙酸乙酯，國內已經有相當多的研究，尤其是滴濾工藝和過

濾工藝，但大都是在實驗室研究階段，還未見到投入現實應用中去。相對于其他有機廢氣處理方法而言

，生物法低投資、率、低能耗等優點已使其成為熱點研究課題。
目前印刷廠有機廢氣的種類比較多，而研究都只是局限于一種或一類有機物，所以所研究出來的單一的

降解菌不能處理成分復雜的有機廢氣。因此研究多組分氣體的降解條件、各組分之間的相互影響等問題

十分必要。