混合物種的反應動力行為

能高於濃度的基質，而抑制微生物生長，造成去除能力下降。

濾床的有機負載與去除能力之計算分別為

W Q

Loading= C⁰•

W Q C) EC (C⁰ − •

=

式中，C₀：污染物進口濃度(g-C/m³)，C：污染物出口濃度(g-C/m³)，

Q：氣體體積流率(m³/hr)，W：填充濾料乾重(kg)。丙酮與丁酮於濾 床內部的去除能力(EC)與有機負載(Load)之關係如圖 29 所示，而求 得之最大EC、臨界 EC 及直線部分關係式列於表 8，由表知，丙酮與 丁酮之最大EC 分別為 0.145 和 0.121 g-C/hr-kg packed material，即濾 床對於丙酮的去除能力較丁酮的大。

係，如圖 38 所示。由圖知，當丁酮進口濃度由 50 增加至 300ppmv，

生長速率比(k_g丁酮/ k_g丙酮)由 0.822 增至 2.374。生長速率比(k_g丁酮/ k_g丙酮) 與丁酮濃度Ｃ之關係式及相關統計檢定列於表 11。由表 11 知在α

=0.1，t 值大於 t_(2,0.1)= 1.886，因此判斷斜率有意義，即表示生長速率 比(k_g^丁酮/ k_g^丙酮)會隨丁酮濃度的增加而增加。已知於單一物種時，丁酮 的k_g值會隨進口濃度增加而降低，因而 k_g^丁酮/ k_g^丙酮比值應會隨丁酮濃 度的增加而降低，然而混合物種的的 k_g^丁酮/ k_g^丙酮比值隨丁酮濃度的增 加而增加(如圖 39)，因此，可判斷丙酮的微生物生長速率會受到丁酮 的抑制，且丁酮濃度愈高，丁酮抑制丙酮降解的情況愈明顯。

4.2.1.2 穩定期

不同混合濃度有機物出口濃度 C 與滯留時間 θ 之(C-C₀) v.s. θ，

ln(C/C₀) v.s. θ 和 1-(C/C₀)^0.5 v.s. θ 關係如圖 40~47 所示，三種動力模式 之關係式與相關係數 R²值皆列於表 12、13。在丙酮進口濃度固定為 100ppmv，丁酮進口濃度範圍為 50~300ppmv，微生物分解丙酮與丁 酮的擴散控制零階反應速率k_d值列於表14。

各種混合濃度的擴散控制零階反應速率比值(k_d ^丁酮/ k_d ^丙酮)列於表 15。丙酮進口濃度固定為 100ppmv，丁酮平均進口濃度範圍為 50~300ppmv 的生長速率比(k_d^丁酮/ k_d^丙酮)與丁酮進口濃度之關係，如圖 48 所 示 。 由 圖 知 ， 在 丙 酮 進 口 濃 度 固 定 約 100ppmv (67.86

~102.00ppmv)中，丁酮進口濃度由 50 增加至 300ppmv，則擴散控制 零階反應速率比(kd^丁酮/ kd^丙酮)由 0.894 增至 1.545。擴散控制零階反應 速率比(kd ^丁酮/ kd ^丙酮)與丁酮濃度 C 之關係式及相關統計檢定列於表 16。由表 16 知在α=0.1，t 值大於 t(2,0.1)= 1.886，因此判斷斜率有意義，

即表示擴散控制零階反應速率比(kd ^丁酮/ kd ^丙酮)會隨丁酮進口濃度的增 加而增加。已知於單一物種時，丁酮的 kd 值會隨進口濃度增加而降

低，因此k_d丁酮/ k_d丙酮的比值應會隨丁酮平均進口濃度的增加而降低。

然而混合物種的k_d丁酮/ k_d丙酮比值隨丁酮濃度增加而增加(如圖 49)，因 此可判斷丙酮被微生物分解的速率會受到丁酮的抑制，且丁酮平均進 口濃度愈高，丁酮抑制丙酮的情況愈明顯。

於 丙 酮 進 口 濃 度 固 定 為 100ppmv ， 丁 酮 進 口 濃 度 為 50~300ppmv，濾床對於丙酮與丁酮的去除能力(EC)與有機負載(Load) 之關係如圖50 所示，而求得之最大 EC、臨界 EC 及直線部分關係式 列於表17，由表知，生物濾床去除丙酮與丁酮之最大 EC 分別為 0.065 和0.172 g-C/hr-kg packed material。

4.2.2 丁酮進口濃度固定 4.2.2.1 對數生長期

各種濃度混合之物種去除率與操作時間t 之關係如圖 51~54 所 示，而ln(C/C₀)與操作時間 t 之關係，如圖 55~58 所示。依單一物種 方式計算，各種混合濃度之丙酮與丁酮的ln(C/C₀)與 t 關係式及生長 速率k_g值列於表18。而各種混合濃度的生長速率比(k_g^丙酮/ k_g^丁酮)列於 表19。

丁酮進口濃度固定為 100ppmv(90.45~102.31ppmv)，丙酮進口濃 度範圍為50~300ppmv 的生長速率比(k_g^丙酮/ k_g^丁酮)與丙酮進口濃度之關 係，如圖 63 所示。由圖知，當丙酮進口濃度由 50 增加至 300ppmv，

生長速率比(kg^丙酮/ kg^丁酮)在 0.580~1.035 區間內跳動。生長速率比(kg^丙

酮/ kg ^丁酮)與丙酮濃度Ｃ之關係式及相關統計檢定列於表 20。由表 20 知在α=0.1，t 值小於 t(2,0.1)= 1.886，因此判斷斜率無意義，即表示生 長速率比(kg^丙酮/ kg^丁酮)不會隨丙酮濃度的增加而改變。已知於單一物種 時，丙酮的kg值會隨進口濃度增加而降低，因而kg^丙酮/ kg^丁酮的比值應 會隨丙酮濃度的增加而降低，然而混合物種之 kg^丙酮/ kg^丁酮的比值並沒

有隨丙酮濃度的增加而改變(如圖 60)，這結果顯示丙酮對於丁酮出現 輕微的抑制的現象。

4.2.2.2 穩定期

不同混合濃度有機物之出口濃度C 與滯留時間 θ 之(C-C₀) v.s. θ，

ln(C/C₀) v.s. θ 和 1-( C/C₀)^0.5 v.s. θ 關係如圖 61~68 所示，三種動力模 式之關係式與相關係數 R²值皆列於表 21、22。在丁酮進口濃度固定 為 100ppmv，丙酮進口濃度範圍為 50~300ppmv，微生物分解丙酮與 丁酮的擴散控制零階反應速率k_d值列於表23。

各種混合濃度的擴散控制零階反應速率比值(k_d ^丙酮/ k_d ^丁酮)列於表 24。丁酮進口濃度固定為 100ppmv，丙酮進口濃度範圍為 50~300ppmv 的擴散控制零階反應速率比(k_d^丙酮/ k_d^丁酮)與丙酮進口濃度之關係，如圖 69 所 示 。 由 圖 知 ， 在 丁 酮 進 口 濃 度 固 定 約 100ppmv (90.45

~102.31ppmv)中，丙酮進口濃度由 50 增加至 300ppmv，則擴散控制 零階反應速率比(k_d^丙酮/ k_d^丁酮)由 0.984 降至 0.621。擴散控制零階反應 速率比(k_d ^丙酮/ k_d ^丁酮)與丙酮濃度 C 之關係式及相關統計檢定列於表 25。由表 25 知在α=0.1，t 值小於 t_(2,0.1)= -1.886，因此判斷斜率有意 義，即表示擴散控制零階反應速率比(kd^丙酮/ kd^丁酮)會隨丙酮進口濃度的 增加而降低。已知於單一物種時，丙酮的 k_d 值會隨進口濃度增加而 降低，因而kd^丙酮/ kd^丁酮的比值應會隨丙酮濃度的增加而降低，此趨勢 與混合物種的相同（圖70）。反應速率比與進口濃度之關係曲線斜率 於 單 一 物 種 和 混 合 物 種 分 別 為-2.253 × 10^-3 ppmv^-1 和-1.425 × 10^-3 ppmv^-1，由於單一物種的斜率大於混合物種的，因此可判斷丙酮抑制 丁酮的效應小於丙酮進口濃度增加所產生的。

於 丁 酮 進 口 濃 度 固 定 為 100ppmv ， 丙 酮 進 口 濃 度 為 50~300ppmv，濾床對於丙酮與丁酮的去除能力(EC)與有機負載(Load)

之關係如圖71 所示，而求得之最大 EC、臨界 EC 及直線部分關係式 列於表26，由表知，生物濾床去除丙酮與丁酮之最大 EC 分別為 0.103 和0.119g-C/hr-kg packed material。

4.3 單一物種與混合物種的反應動力行為差異