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微生物取代活性碳，吃光工廠廢氣，還有沒有其它方法?

熱度 7已有 205 次閱讀2012-1-5 04:56 PM|

新聞來自"微生物取代活性碳可吃光工廠廢氣"

(http://news.chinatimes.com/tech/171705/132012010401214.html)

告訴我們：以舊有的活性碳吸附器處理廢氣，雖然初期設置費僅80萬元左右，但每年的維護費卻高達1487萬元；以微生物為吸附主體的「生物反應器」，雖然初設費用須花1500萬元，但每年維修費僅需17萬元，2年就可打平活性碳吸附器的設置費用，其去除廢氣的效率更高達95%。僅對水溶性廢氣有將近100%的處理效率，對於非水溶性廢氣（如加油站、油漆廠、塗料廠等）則只有60%左右的處理率，生物反應器僅會將吸取的廢氣轉化為汙泥，並直接壓成汙泥磚使用。

這裡http://www.books.com.tw/exep/prod/dvd/dvdfile.php?item=D020036763也是告訴我們，用海中微小的浮游生物，使大氣中二氧化碳行光合作用循環。...(1)

這裡http://www.ch.ntu.edu.tw/~chemedu3/Lecture/airpollution.htm除了告訴我們空氣中有哪些汙染源，還告訴我們固體微粒的控制，可以在工廠或汽車廢氣的排放通道上，使用合適的裝置如：濾袋組合箱、靜電沉積器、濕性沖刷槽。...(2)

這裡http://proj.moeaidb.gov.tw/environet/publication/monthly21_m2.htm告訴我們：

粒狀物去除裝置的原理：濕式靜電集塵機、過濾網、文氏洗滌塔

揮發性有機複合物（volatile organic compounds, VOCs） 的控制技術：冷凝法 、 吸附法 、 吸收法 、 焚化法 、 生物處理技術。

冷凝法、吸收法是把污染氣體變成汙水運走處理，吸附法是一般講的活性碳纖維【註1】；而焚化法說把廢氣轉換成無害的CO2和H2O，可是這裡http://big.hi138.com/?i280988告訴我們：實驗結果顯示，在CO2壓力達到25mmHg(三分之一個大氣壓力)，持續時間超過1小時，胃癌細胞MMP2和MMP9表達顯著增高，從而證實了高壓CO2對胃癌細胞侵襲能力可產生影響，使胃癌細胞的侵潤和轉移能力有所增強；而且CO2還會造成溫室效應。...(3)

這裡http://www.hudong.com/wiki/分子筛吸附泵告訴我們：

分子篩（人造沸石）為多微孔型結構的鹼金屬鋁矽酸鹽，體內有許多空腔狀晶胞，其間有微孔相通。在液氮溫度下，氣體或液體分子通過微孔吸附於晶胞空腔的內表面上。分子篩有很大的比表面積（見表），所以能吸附大量的氣體和液體。...(4)

這裡http://zh.wikipedia.org/wiki/空氣污染#.E6.B1.A1.E6.9F.93.E7.89.A9告訴我們：

常見的污染氣體包括：

可以和水混合而成酸雨的酸性氣體，如二氧化硫(SO₂）、氮氧化物(NO_x)；

溫室氣體，如二氧化碳(CO₂)、氟氯碳化物（CFCs）；

對人體有毒氣體，如一氧化碳(CO)、碳氫化合物等。

對流層臭氧。 （註：在對流層以上的臭氧，如果在平流層的話，不會擴散；在電離層的話，可以阻擋紫外光及其他來自太陽的強烈輻射，反而對環境有好處。）

可構成懸浮微粒的化學物質，例如鋇、銅、鈹、汞、鉻、砷和氟化物。

其他常見的懸浮粒子：

矽Silicon、鋁aluminum、鈣calcium、錳manganese、鐵iron （來源：泥土、地殼和建築活動）

釩Vanadium、鎳nickel （來源：以油作為燃料的燃燒工序）

鎘cadmium 、碳氫化合物hydrocarbons （來源：焚化）

碳、鉛lead、溴bromine、碳氫化合物（來源：汽車廢氣）

鈉Sodium、氯chloride、鎂、鉀potassium （來源：海洋）

硝酸鹽Nitrate、硫酸鹽sulphate、銨 ammonium （來源：次生污染形成物）...(5)

看過南台灣的工廠都知道，廢氣燃燒經由超高煙囪向高空排放或是到處都是粉塵，綜合以上，因應作法：

一、由於新聞告訴我們，微生物比活性碳廉價，雖然我很想把活性碳結合海綿吸附，不過若廢氣天天排放，活性碳結合海綿還是定期要更換，而且等累積足夠的量還是要運送處理，所以很不經濟。

二、分子筛吸附泵可以吸附大量氣體及液體，如果可以結合空氣解毒機的功能(http://www.cosmosbio.com.tw/tw_PdView.asp?Pidno=201110140006)，應該可以運用在汽機車排氣管上

，而(2)也提到可以在工廠或汽車廢氣的排放通道上，使用濾袋組合箱、靜電沉積器、濕性沖刷槽。

三、如果是(1)講的用海中微小的浮游生物，使大氣中二氧化碳行光合作用循環；這裡http://zh.wikipedia.org/zh-tw/光合作用告訴我們：光合作用是植物、藻類和某些細菌利用葉綠素，在光的照射下，將二氧化碳、水或是硫化氫轉化為碳水化合物。植物能夠通過光合作用利用無機物生產有機物並且貯存能量。也提到綠球藻、真核藻類(如紅藻、綠藻、褐藻等)一些可以行光合作用的植物。

我覺得，如果可以把工廠的廢氣經由管路，排放到一個具備光合作用的藻類大型溫室，不但可以吸附無機物，還能生產有機物，又不用做後續處理，讓所有大自然元素一再地被循環利用，豈不是一舉兩得的方法?

四、依照(5)的各種汙染來源及汙染物，要因應汙染來源還是污染氣體、懸浮粒子，用不同的方法應對？

也可以參考氣體吸附技術(http://sklc.dicp.ac.cn/shiyanjishujiangzuo/6.pdf)、微波消解(http://baike.baidu.com/view/2070952.htm)的資料。

【註1】物理吸附主要由凡得瓦爾力（Van der Waals force）產生的行為，在大部分的情況下，倫敦擴散力（London dispersion force）是凡得瓦爾力的主要來源。此外，吸附質分子與吸附劑也可能會產生永久性偶極矩（permanent dipole moment）或多級矩（higher multipole），但是對於非極性吸附質而言擴散力仍是主要吸附力。一般物理吸附係由倫敦擴散力及靜電吸引力（electrostatic interaction force）形成。

化學吸附係吸附質與吸附劑間產生了化學鍵結，發生此類吸附時，彼此的化性、電性均會改變，且比物理吸附複雜，當形成共價鍵時，稱之為強化學吸附；形成離子鍵時，稱之為弱化學吸附。

(節錄自http://www.tut.edu.tw/webmaster/wwwfad/thesis/B2-17.pdf)

也可以參考海綿(http://zh.wikipedia.org/zh-tw/海綿)、土壤吸附氣體(http://baike.baidu.com/view/1563220.htm)