一、生物发酵废气概述

随着现代生物技术迅猛发展，生物发酵药品已被广泛应用于临床，为人类健康作出了巨大的贡献。由于生物制药发酵空气用量大，大量未处理废气排人大气，使部分发酵代谢产物随发酵废气带出，甚至有特殊难闻气味产生，即其药品成分或中间体浓度在空气中不断升高，这些废气对人体及环境产生危害。因此，必须对生物发酵废气进行净化处理后达标排放。

二、生物发酵废气主要成分

生物发酵废气比较复杂，主要为发酵罐废气、发酵菌渣干燥废气、提取储罐废气、发酵液预处理废气和板框过滤的废气、有机溶剂废气、污水站废气。发酵尾气中主要的是未被利用的空气，还有生产菌在初级代谢和次级代谢中的各种中间物和产物，以及发酵过程中产生的酸碱废气。这些废气一般含有丙酮、丁酯、丁醇、乙酸乙酯、苯、甲苯、二甲苯、甲醇、正丙醇、二氯甲烷、四氢呋喃类、醚类等VOCs废气。

三、生物发酵废气处理工艺

生物发酵废气虽然成分复杂，但主要成分是有机废气，而目前对于有机废气处理方法有很多种，常见主要有活性炭吸附法、燃烧法和生物过滤法等，下面详细介绍生物发酵废气处理方法。

（1）活性炭吸附法

吸附法主要原理就是利用多孔固体吸附剂（活性碳、硅胶、分子筛等）来处理有机废气，这样就能够通过化学键力或者是分子引力充分吸附有害成分，并且将其吸附在吸附剂的表面，从而达到净化有机废气的目的。吸附法目前主要应用于大风量、低浓度（≤800mg/m3）、无颗粒物、无粘性物、常温的低浓度有机废气净化处理。

活性炭净化率高（活性炭吸附可达到95%以上），实用遍及，操纵简单，投资低。在吸附饱和以后需要更换新的活性炭，更换活性炭需要费用，替换下来的饱和以后的活性炭也是需要找专业人员进行危废处理，运行费用高。

（2）燃烧法

燃烧法只在挥发性有机物在高温及空气充足的条件下进行完全燃烧，分解为CO2和H2O。燃烧法适用于各类有机废气，可以分为直接燃烧、热力燃烧和催化燃烧。

排放浓度大于5000mg/m³ 的高浓度废气一般采用直接燃烧法，该方法将VOCs废气作为燃料进行燃烧，燃烧温度一般控制在1100℃，处理效率高，可以达到95％一99％。

热力燃烧法适合于处理浓度在1000—5000 mg/m³ 的废气，采用热力燃烧法，废气中VOCs浓度较低，需要借助其他燃料或助燃气体，热力燃烧所需的温度较直接燃烧低，大约为540—820℃。燃烧法处理VOCs废气处理效率高，但VOCs废气若含有S、N等元素，燃烧后产生的废气直接外排会导致二次污染。

通过热力燃烧或者催化燃烧法处理有机废气，其净化率是比较高的，但是其投资运营成本极高。因废气排放的点多且分散，很难实现集中收集。燃烧装置需要多套且需要很大的占地面积。热力燃烧比较适合24小时连续不断运行且浓度较高而稳定的废气工况，不适合间断性的生产产线工况。催化燃烧的投资和运营费用相对热力燃烧较低，但净化效率也相对较低一些；但贵金属催化剂容易因为废气中的杂质（如硫化物）等造成中毒失效，而更换催化剂的费用很高；同时对废气进气条件的控制非常严格，否则会造成催化燃烧室堵塞而引起安全事故。

（3）生物过滤法作为一种新兴的生物发酵废气处理技术，正逐渐受到重视。该方法利用微生物在适宜的湿度、温度和营养条件下，将废气中的有机污染物转化为无害的CO2、H2O及微生物细胞质等。生物过滤法具有设备简单、运行费用低、无二次污染等优点，尤其适用于处理中低浓度的VOCs废气。然而，其对微生物种群的筛选与维护、过滤介质的优化以及系统稳定性等方面仍有待深入研究。

综上所述，生物发酵废气处理技术的选择需综合考虑废气成分、浓度、处理效率、经济成本及环境影响等多方面因素。未来，随着科技的不断进步和环保要求的日益严格，更加高效、绿色、经济的废气处理技术将成为行业发展的主流方向。同时，加强跨学科合作，推动技术创新，也将为生物发酵行业的可持续发展提供有力支撑。

来源：环保