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Keywords:

  • Biofiltration;
  • air treatment;
  • toluene;
  • nitrogen;
  • compost;
  • irrigation

Abstract

Biodegradable atmospheric pollutants, released at low to moderate concentrations, can be removed by biofiltration. In this work, a laboratory-scale compost-based biofilter has been evaluated for the removal of high levels of toluene in air (∼ 4.0 g.m−3). By applying a variable nitrogen input in the irrigation solution, it was shown that the biodegradation extent can be controlled through the nutrient supply. The maximum elimination capacity achieved was 135 g.m−3.h−1, for a N-concentration of 3.0 g of N.L−1. A quantitative analysis of the bioreaction aspects (stoichiometry, temperature) led to the determination of the water flow rates associated with the toluene oxidation. Thus, it was estimated that some 530 to 800 g of water.day−1 were lost at the bioreactor outlet, but were balanced by the irrigation system.

Les polluants atmosphériques, émis à de faibles à moyennes concentrations, peuvent être éliminés par biofiltration. Dans ce travail, un biofiltre à base de compost a été testé pour l'élimination de fortes concentrations de toluène dans l'air (∼ 4.0 g.m−3). L'ajout de quantités variables d'azote, via la solution nutritive, a montré que la réaction de biodégradation peut être contrôlée par l'apport nutritionnel. La capacité d'élimination maximale obtenue était de 135 g.m−3.h−1, pour une concentration d'azote de 3.0 g of N.L−1. Une analyse quantitative des aspects réactionnels (stœchiométrie, température) a conduit à la détermination des quantités d'eau générées par l'oxydation du toluène. Ainsi, il a été estimé que quelques 530 à 800 g d'eau par jour étaient perdus par le bioréacteur, sous forme de vapeur, mais que ces pertes étaient contrebalancées par l'irrigation quotidienne du système.