研究背景:
一直以来,生物过滤塔的运行参数对生物气溶胶排放特性的影响的报道很少。生物过滤塔排放生物气溶胶时,忽略了悬浮颗粒等非生物颗粒物。生物气溶胶和生物过滤塔排放的悬浮颗粒物的不同排放特性在以往的研究中还没有得到充分的讨论。本研究选择处理甲苯气体的生物过滤塔作为实验装置,对不同操作条件下的生物气溶胶排放进行了健康风险评估。进口处甲苯浓度为160-650 mg m-3,气流速度为0.2-0.8 m3h-1,空床停留时间和负荷率分别为6.75-27 s和86.6 g m-3h-1。本课题研究了不同操作条件下微生物气溶胶(包括细菌和真菌)和悬浮颗粒(主要是非生物颗粒)的排放特性,分析了生物气溶胶与悬浮颗粒物之间的关系,并采用数学模型对不同操作条件下生物气溶胶的健康风险进行了评价。
文章亮点:
(1)本研究分析了生物过滤塔排放的生物气溶胶和悬浮颗粒物的排放特性及其在在不同气速、不同温度和不同湿度这三个条件因素下的健康潜在风险。
(2)研究了不同操作条件下微生物气溶胶(包括细菌和真菌)和悬浮颗粒(主要是非生物颗粒)的排放特性,分析了生物气溶胶与悬浮颗粒物之间的关系。
(3)通过对美国环境保护局(USEPA)《暴露因子手册》查阅,对呼吸道吸入模型和皮肤接触模型的平均暴露剂量进行评估。
文章结论:
研究了不同速度、不同温度和不同湿度条件下生物气溶胶的浓度和生物过滤塔中悬浮颗粒物的排放。结果表明,生物过滤塔中的生物气溶胶浓度远高于60 CFU m-3(周围环境中的生物气溶胶浓度)的背景浓度。高气速使微生物易于从载体上运输。当温度为50 °C时,细菌气溶胶出口浓度达到最大值223 CFU m-3,但真菌气溶胶浓度在25 ° c 以上有所下降。菌落总数峰值为349 CFU m-3,水分含量为70% ,真菌最高浓度接近267 CFU m-3,水分含量为40% 。此外,在不同的实验条件下,生物气溶胶浓度也发生了变化。细颗粒浓度明显高于粗颗粒浓度,总颗粒浓度主要取决于粗颗粒浓度。较高的气体速度、较低的温度和较高的湿度均有利于细微颗粒的排放。相比之下,粗颗粒在不同操作条件下的浓度和粒度分布变化不明显。此外,还观察到生物气溶胶的行为与生物过滤塔中总悬浮颗粒物的行为之间的相关性:生物过滤塔是生物气溶胶的排放源,对悬浮颗粒物具有滤过作用。