Metody biotechnologii w 

ochronie środowiska

Biologiczne metody 

oczyszczania gazów

 

 

Metody biotechnologii w ochronie 
środowiska

Biodegradacja zanieczyszczeń 

gazowych w:

-

bioskruberach,

-

biofiltrach zraszanych,

-

biofiltrach

-

bioreaktorach membranowych.

 

 

 

oczyszczony 
gaz

zanieczyszczon
y gaz

bioreakt
or

bioskrub
er

Zanieczyszczenia 
gazowe 
adsorbowane przez 
ciecz i rozkładane 
w bioreaktorze w 
fazie ciekłej. 
Metoda dla 
związków 
organicznych o 
współczynniku 
podziału 
powietrze/woda < 
0,01.

 

 

gaz 
zanieczyszczony

gaz 
oczyszczony

nośni
k

woda/roztwór

Biofiltr zraszany

Nośnik syntetyczny, 
ceramiczny lub węgiel 
aktywny

Metoda dla związków 
organicznych o 
współczynniku 
podziału 
powietrze/woda < 0,1.

 

 

Metody biotechnologii w ochronie 
środowiska

Bioskrubery i biofiltry zraszane

Najważniejszy parametr – szybkość 

przechodzenia zanieczyszczeń z gazu do 
fazy wodnej.

Nawilżanie błony biologicznej na nośniku w 

bioskruberze.

Szybszy przepływ wody w biofiltrze – spadek 

wydajności biodegradacji.

Zarastanie biofiltru błoną biologiczną – 

spadek ciśnienia.

Eksperymentalny dobór parametrów 

technicznych.

 

 

Biofiltr

zanieczyszczony 
gaz

woda

nawilżacz 
gazu

nośni
k

gaz oczyszczony

Kontrola wilgotności 
nośnika

Nośnik naturalny czasem 
mieszany z syntetycznym

Metoda dla związków 
organicznych o 
współczynniku podziału 
powietrze/woda < 1.

Źródło makro- i 
mikroelementów w 
naturalnym nośniku. 

 

 

Metody biotechnologii w ochronie 
środowiska

Biofiltry

 najczęściej stosowane 

bo łatwe w eksploatacji, 
wysoka sprawność przy 
stosunkowo niskich kosztach.

Brak ruchomej fazy ciekłej.
Ważne utrzymanie wilgotności w 

nośniku dla uzyskania 
odpowiedniej aktywności 
drobnoustrojów.

 

 

Bioreaktor 
membranowy

gaz 
zanieczyszc
zony

membrana przepuszczalna 
hydrofobowa

biofilm

gaz oczyszczony

Usuwanie hydrofobowych związków 
organicznych

o współczynniku podziału 
powietrze/woda > 1.

Dyfuzja przez membranę, rozkład 
biologiczny przez mikroorganizmy.

 

 

Metody biotechnologii w ochronie 
środowiska

Typ 

bioreakto

ra

Fazy 

ruchome

Nośnik

Biomasa

Bioskruber
Biofiltr 

zraszany
Biofiltr

Bioreaktor 

membrano
wy

ciecz i 

gaz
ciecz i 

gaz

gaz

gaz

brak
syntetycz

ny

organicz
ny/syntet

yczny
syntetycz

ny

rozproszona
unieruchomi

ona

unieruchomi
ona

unieruchomi

ona/rozprosz
ona

 

 

Metody biotechnologii w ochronie 
środowiska

Nośnik

Stosunek 
objętościowy

Kompost
Kompost – wiórki drzewne
Kompost – perlit
Kompost – ziemia okrzemkowa
Kompost – polistyren
Torf
Torf – pianka poliuretanowa
Torf – pianka poliuretanowa – perlit
Torf – perlit
Kulki torfowe
Torf – kompost
Gleba
Gleba – piasek – torf - kompost

1
-
1/1
-
1/1
1
7/3
2/3/5
2/3
1
1/1
1
20/2/3/3

 

 

Metody biotechnologii w ochronie 
środowiska

Czynniki wpływające na rozkład 

biologiczny:

-

budowa chemiczna i właściwości 
zanieczyszczeń,

-

wilgotność, mikro- i makroelementy,

-

nośnik,

-

temperatura i odczyn,

-

mikroorganizmy.

 

 

Metody biotechnologii w ochronie 
środowiska

Zanieczyszczenia gazowe:
- lotne węglowodory (metan, etan itp.),
- alkohole, aldehydy, ketony (etanol, 

propanol...),

-

estry (np. octan etylu),

-

inne (np. siarkowodór).

Związki prostołańcuchowe są rozkładane 

łatwiej niż rozgałęzione. Aromatyczne są 
trudniej rozkładalne od alifatycznych.

Alkohole, aldehydy, kwasy organiczne, 

estry są łatwo rozkładalne.

 

 

Metody biotechnologii w ochronie 
środowiska

Podstawniki zwiększające toksyczność to grupy: nitrowa, 

aminowa, cyjanowa, metylowa, hydroksylowa.

Ograniczeniem jest słaba rozpuszczalność 

zanieczyszczeń gazowych. Zależność pomiędzy 
lotnością i rozpuszczalnością opisuje prawo 
Henry’ego:

p = H x

i

p- ciśnienie cząstkowe gazu,
H – współczynnik Henry’ego, dla substancji czystej 

opisujący stężenia równowagowe w gazie C

g

 i w cieczy 

C

w 

(C

g

/C

w

),

x

i

 – iloraz molowy -liczba moli gazu w litrze/suma moli 

gazu i wody w litrze; x

i

 = n

g

/n

g

+n

w

.

Dobra podatność na biodegradację przy niskim wsp. 

Henry’ego (< 5-10)

 

 

Metody biotechnologii w ochronie 
środowiska

Wilgotność:
Filtry kompostowe – 20 - 70%,
Filtry torfowe – 30 - 70%,
Filtry glebowe – 10 – 20%.
Wielkość kropel dozowanej wody 

Ф < 40µm – duża powierzchnia 
wymiany gaz – ciecz.

 

 

Metody biotechnologii w ochronie 
środowiska

Bakterie:
Pseudomonas, Micrococcus, 

Corynebacteruim, 
Hyphomicrobium, 
Rhodococcus, Xanthobacter, 
Arthrobacter, Methylosinus, 
Methylomonas, Thiobacillus

Grzyby, drożdże i pleśnie