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电子高科技产业为现阶段工业发展重心之一，生产过程中大量使用有机溶剂经管道或管线逸散造成空气与挥发性有机废水污染。本研究由高科技产业污泥中筛取菌株，并分析菌株动力学参数以了解其特性，再由中心混层实验设计与响应曲面法(ResponseSurface Methodology，RSM)找出系统最佳操作条件，结合固定化菌体颗粒(Cell-immobilized Beads)与实验室规模(Pilot Scale)生物滴滤塔，建立该系统处理电子行业常见有机废气异丙醇(Isopropyl Alcohol，IPA)各项操作参数，并评估异丙醇突增高浓度情况时系统处理效率，同时配合Denaturing Gradient Gel Electrophoresis(DGGE)及real-time PCR等分子生物监测技术，交互验证本系统处理高浓度异丙醇成效。
本研究成功由台湾新竹科学园区污水处理厂污泥，筛选获致可分别分解异丙醇(IPA)、丙酮(Acetone)、丙二醇单甲基醚酯(PGMEA)、乳酸乙酯(EL)纯菌株，经鉴定后依序命名为Pseudomonas Citronellolis YAIP521(IPA分解菌)、Paracoccus VersutusHSAC51(Acetone分解菌)、Pseudomonas Aeruginosa JUPG561(PGMEA分解菌)及Burkholderia sp.HUEL671(EL分解菌)。另在不同浓度IPA，Acetone，PGMEA，EL进行动力学实验，并获得各菌株最大比生长速率(μm)、半饱和常数(Ks)、抑制常数(Ki)，实验结果发现各纯菌株能有效降解各基质，平均降解能力分别为98％，95％，96％及97％。
近年来常发生异丙醇污染致人体危害等环境热点事件，因此本论文着重在异丙醇处理研究，为避免菌株受高浓度异丙醇毒化致死，本研究结合聚乙烯醇(PVA)与褐藻酸钙(Calcium Alginate)制作固定化颗粒，并经硼酸、磷酸盐酯化等方式增强颗粒机械强度，同时经响应曲面法获得最优化制作配比。在固定化颗粒内包埋IPA分解菌并进行批次效能测试后发现，包埋固定化颗粒菌株较一般菌株有更佳处理IPA能力。
本研究组装了实验室规模之生物滴滤塔，并进行45d空白实验后将本研究筛得纯菌作为优势菌种植入生物滴滤塔中，进行10组共213d试程发现，在IPA进流浓度超过250ppm后，去除效率已下降至40％以下，显示传统生物滴滤塔处理中高浓度IPA受到限制。另外由响应曲面模型得知IPA进流浓度调整为152 ppm，停留时间调整为61sec时为处理IPA最佳状态，去除效率可达95.9％，于长期操作生物滴滤塔后效率仍可维持稳定在95％以上。另外，自生物滴滤塔中取出滤料上菌体，萃取DNA并以PCR放大后所得菌种分子量范围界于200～210 bp。使用PCR-DGGE技术分析菌群结构发现，各试程菌群结构无明显变化，但各菌群量稍有变化。
实验结合固定化技术与生物滴滤塔进行长达74d连续监测，于连续监测期间进行三次分别为5倍、5倍、9倍有机突增。当系统因连续间歇式高浓度IPA突增而造成处理效能下降时，由于菌体被保护在固定化颗粒中具备缓冲效应，因此只造成菌量短时间略减，菌体并未受高浓度有机突增影响而大量衰减死亡，经数日后系统即恢复至95％以上去除效率，显示本研究固定化生物滴滤塔对高浓度IPA具备有效降解能力。在进行real-time PCR对生物滴滤塔中固定化颗粒菌种绝对定量后发现，于5倍与9倍有机突增后，菌量浓度递减率分别为71.15％与75.12％。本研究固定化生物滴滤塔成功的降解高浓度IPA，顺利克服了过去生物滴滤塔无法处理高浓度IPA废气问题，可成为电子科技业处理IPA废气重要参考。