DE4415475A1 - Verfahren und Vorrichtung zur biologischen Abluftreinigung - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur biologischen AbluftreinigungInfo
- Publication number
- DE4415475A1 DE4415475A1 DE4415475A DE4415475A DE4415475A1 DE 4415475 A1 DE4415475 A1 DE 4415475A1 DE 4415475 A DE4415475 A DE 4415475A DE 4415475 A DE4415475 A DE 4415475A DE 4415475 A1 DE4415475 A1 DE 4415475A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- drum
- exhaust air
- water
- bed
- biomass
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000004887 air purification Methods 0.000 title claims abstract description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 17
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims abstract description 10
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 24
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 claims description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 5
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 claims description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 3
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims description 3
- 239000002361 compost Substances 0.000 claims description 2
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 claims description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 2
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 2
- QJZYHAIUNVAGQP-UHFFFAOYSA-N 3-nitrobicyclo[2.2.1]hept-5-ene-2,3-dicarboxylic acid Chemical compound C1C2C=CC1C(C(=O)O)C2(C(O)=O)[N+]([O-])=O QJZYHAIUNVAGQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 claims 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims 1
- 239000003657 drainage water Substances 0.000 claims 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 claims 1
- 239000004021 humic acid Substances 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 claims 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims 1
- 238000005273 aeration Methods 0.000 abstract 4
- 238000012856 packing Methods 0.000 abstract 4
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 3
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 3
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000009264 composting Methods 0.000 description 2
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000012549 training Methods 0.000 description 2
- 206010010774 Constipation Diseases 0.000 description 1
- 208000012868 Overgrowth Diseases 0.000 description 1
- 239000000809 air pollutant Substances 0.000 description 1
- 231100001243 air pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 239000013590 bulk material Substances 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000009189 diving Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000009885 systemic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/84—Biological processes
- B01D53/85—Biological processes with gas-solid contact
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrich
tung zur biologischen Abluftreinigung.
Vorrichtungen zur biologischen Abluftreinigung sind
als Biofilter und Biotropfkörper bekannt. Diese bekannten
Vorrichtungen neigen zu Verdichtungserscheinungen sowie
Kanalbildungen im Filterbett nach einer gewissen Betriebs
zeit, was in der Regel einen kompletten, kostenintensiven
Austausch desselben erforderlich macht.
Verdichtungserscheinungen, wie sie bei mit organischen
Filtermaterialien arbeitenden Biofiltern auftreten, sind
systembedingt und unvermeidbar, da im Zuge der biochemi
schen Umsetzung der Abluftinhaltsstoffe eine Mineralisie
rung des organischen Materials stattfindet, einhergehend
mit einer Abnahme der Partikelgröße und des Filtervolu
mens, was zu Druckverlusten beim Durchströmen des Filter
bettes führt. Partielle Austrocknungen des Filtermaterials
führen darüber hinaus zu Strukturveränderungen mit der
Folge von Kanalbildungen. Es sind verschiedene Vorrichtun
gen zur Minimierung dieser Probleme vorgeschlagen worden.
So wird beispielsweise in der DE 33 22 688 ein Verfahren
beschrieben, bei dem die Biomasse kontinuierlich aus der
Reaktionszone ausgetragen und an anderer Stelle wieder
eingetragen wird. Durch die DE 34 14 007 ist eine zweipha
sig arbeitende Vorrichtung bekannt, bei der ein Mikroorga
nismen enthaltendes Festbett in einem drehbar angeordne
ten, zylinderförmigen Behälter untergebracht ist. Wenn
auch nicht explizit erwähnt, so kann davon ausgegangen
werden, daß bei dieser bekannten Vorrichtung aufgrund der
Auslegung organisches Filtermaterial verwendet wird. Die
Abluft wird über ein im unteren Teil des Behälters ange
brachtes feinmaschiges Luftverteilungsgewebe zugeführt.
Herkömmliche Biotropfkörper sind wie klassische Bio
filter-Anlagen als statische Reaktoren mit einem unbeweg
lichen Festbett ausgelegt. Aus Gründen höherer Biomassen
konzentrationen und einer im Gegen- oder Gleichstrom zur
Abluft geführten wäßrigen Phase sind diese um eine Größen
ordnung höher mit Abluftschadstoffen belastbar. Da das
Filtermaterial von Biotropfkörpern normalerweise aus iner
ten, also nicht angreifbaren und in der Regel anorgani
schen Materialien besteht, treten keine Verdichtungser
scheinungen aufgrund von Mineralisierungsvorgängen auf.
Der oft sehr schnell ansteigende Druckverlust bis hin zur
völligen Verdichtung des Filterbettes - insbesondere bei
hohen spezifischen Schadstoffbelastungen - liegt hier in
der Zunahme der Biomassenkonzentration im Reaktor sowie in
von den beteiligten Mikroorganismen gebildeten Polymerver
bindungen begründet. Die Verstopfungsproblematik wird
selbst in den physikalisch/chemischen Sorptionsstufen von
Biowäschern beobachtet, obwohl in dieser Baustufe bedingt
durch die hohen Flüssigkeitsbeaufschlagungen hohe Scher
kräfte wirken. Eine Reinigung z. B. durch Druckwasserspü
lung ist nicht effektiv, da hierdurch nur die obere
Schicht erreicht wird und der meist sehr fest anhaftende
Biofilm tieferer Schichten unbeeinflußt bleibt.
Zur Lösung der beschriebenen Probleme wurden verschie
dene Verfahrensarten und Vorrichtungen vorgeschlagen. Aus
der DE 41 29 101 ist es bekannt, unterhalb des Festbettes,
das aus mit festen Nährböden überzogenen Inertträgern be
steht, einen Rüttler einzusetzen, wodurch Verpackungen des
Materials sowie Kanalbildungen vermieden werden sollen.
Die DE 40 16 457 beschreibt eine Vorrichtung zur bio
logischen Abluftreinigung, bei der spiralförmig zwei pro
filierte Kunststoffolien aufgewickelt und als Festbett für
den Aufwuchs von Biomasse in einem rotierenden Behälter
angeordnet sind. Dieser Dreiphasenreaktor soll sich durch
ein hohes Pufferungsvermögen bei Stoßbelastungen auszeich
nen.
In der EP 0 165 730 wird eine zylinderförmige Vorrich
tung beschrieben, in der nach dem Scheibentauchtropfkör
per-Prinzip eine Immobilisierung der Biomasse auf Scheiben
stattfindet, die hintereinander angeordnet in Sektionen
auf einer Achse in eine wäßrige Phase tauchen, wobei die
Abluft durch den nicht getauchten Bereich der Segmente ge
leitet wird.
Aus der DE 36 11 582 ist ein Trägermaterial zur Immo
bilisierung von Mikroorganismen mit mikro- und makroporö
sen Strukturen bekannt, das zur mikrobiellen Reinigung von
Abluft in geometrisch komplizierten und formstabilen For
men gefertigt werden kann.
Die DE 32 27 678 betrifft ein Verfahren, bei dem Trä
gerkörper mit Noppen für den Einsatz im Festbett vorge
schlagen werden, um den Abstand zwischen den Trägerelemen
ten in der losen Schüttung zu vergrößern und bei einem
Fluten des Festbettreaktors den Austrag von Überschußbio
masse zu erleichtern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfah
ren und die Vorrichtung der eingangs genannten Art so aus
zubilden, daß große Abluftvolumenströme mit geringen
Schadstoffkonzentrationen bei verhältnismäßig geringen
Invest- und Betriebskosten behandelt werden können, eine
hohe Belastbarkeit sowie Steuerungsmöglichkeit der mikro
biellen Stoffwechselaktivität über die wäßrige Phase er
reichbar sind und eine gleichbleibende Trägerbettstruktur
und -qualität gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen 1, 5
und 17 angegebene Erfindung gelöst.
Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der er
findungsgemäßen Aufgabenlösung sind in den Unteransprüchen
angegeben.
Die Erfindung weist u. a. folgende Vorteile auf:
Aufgrund des speziellen Aufbaues und Betriebes der
erfindungsgemäßen Vorrichtung wird eine Verdichtung und
ein Zuwachsen der Filterstufe sicher vermieden. Dies wird
durch die Rotation des zylinderförmigen, horizontal ausge
richteten Siebtrommelreaktors sowie ergänzend durch die am
axialen Belüftungsrohr installierten Mischerarme erreicht.
Das Verfahren zeichnet sich insbesondere durch einen ge
ringen Druckverlust und aufgrund der ständig zur Verfügung
stehenden hohen geometrischen Stoffaustauschfläche als
sehr belastungsfähig aus. Die im Zuge der Festbettrotation
auf die einzelnen Trägerpartikel wirkenden Scherkräfte
haben zur Folge, daß eine gleichbleibende Biofilmdicke auf
den inerten Trägerpartikeln eingestellt wird, d. h. Über
schußbiomasse kontinuierlich oder diskontinuierlich über
das durch das axiale Belüftungsrohr zugeführte Beriese
lungswasser ausgetragen wird.
Das Berieselungswasser, dessen Volumen in einem be
stimmten Verhältnis zu dem des Festbettes steht, wird ent
weder unterhalb des Siebtrommelreaktors in einem Pumpen
sumpf (Auffangbehälter) oder, insbesondere bei größeren
Anlagenbaustufen, extern in einem Vorlagebehälter aufge
fangen, wobei zuführungsseitig eine Abscheidevorrichtung
für Überschußbiomasse (z. B. eine Durchlaufzentrifuge,
eine Filterpresse o. ä.) installiert ist. Der Vorlagebe
hälter bzw. der Pumpensumpf kann mit verschiedenen, im
Stand der Technik bekannten Meßfühlern für beispielsweise
pH-Wert, Temperatur, Ionensensitivität, Leitfähigkeit etc.
ausgestattet sein, die Bestandteil von Regelkreisen einer
MSR-Technik sind. Das zum Auswaschen von Biomasse verwen
dete Berieselungswasser wird vorzugsweise im Kreislauf
geführt, wobei es konditioniert und mit Frischwasser er
gänzt werden kann.
Die erfindungsgemäße Ausbildung ermöglicht eine stän
dige Homogenisierbarkeit der für die Immobilisierung der
stoffwechselaktiven Biomasse eingesetzten Trägerpartikel
aus Inertstoffen.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand dreier in der
beigefügten Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele
näher erläutert werden.
Es zeigt
Fig. 1 eine Prinzipskizze einer ersten Ausfüh
rungsform einer Vorrichtung zur biologischen
Abluftreinigung,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer zweiten
Ausführungsform einer Vorrichtung zur Ab
luftreinigung und
Fig. 3 einen Schnitt A-A durch die Vorrichtung nach
Fig. 2.
Zu behandelnde Abluft 1 gelangt über einen Ventilator
15 in ein Gehäuse 16 eines Trommelreaktors 17. Ein Abluft
rohr oder ein Abluftschlauch 18 wird mit einem unbewegli
chen axialen Belüftungsrohr 2 verbunden. Von hier ausge
hend strömt die Abluft gleichmäßig verteilt durch den of
fenporig ausgebildeten Außenmantel des Belüftungsrohres 2
in das das Belüftungsrohr umgebende Festbett 4 aus inerten
Trägermaterialien und verläßt dieses gereinigt über den
offenporig ausgebildeten Außenmantel 19 der Trommel 21 des
Trommelreaktors 17 in Richtung eines Reinluftkamins 3. Auf
den vorzugsweise im wesentlichen kugelförmig ausgebildeten
Trägerpartikeln sind Abluftinhaltsstoffe abbauende Mi
kroorganismen adsorptiv immobilisiert.
Über eine Druckwasserleitung 6 wird innerhalb des Be
lüftungsrohres 2 über ein Berieselungsrohr 20 Kreislauf
wasser verrieselt, das am unteren Ende des Trommelreaktors
17 austritt und über eine Pumpe 7 zu einer Abscheidevor
richtung 8 gefördert wird, in der die Abtrennung ausgewa
schener, überschüssiger Biomasse erfolgt. Der in dieser
Abscheidevorrichtung aufkonzentrierte Feststoffanteil wird
aus dem System über eine Austragsleitung 13 entfernt und
kann auf einer Hausmülldeponie oder in Kompostierungswer
ken entsorgt werden. Das gereinigte Kreislaufwasser ge
langt zu einem Vorlagebehälter 9, in dem eine Konditionie
rung mit Hilfe einer geeigneten MSR-Technik beispielsweise
über die Dosierung von in weiteren Vorlagebehältern 10
befindlichen Additiven erfolgen kann.
Das gereinigte und konditionierte Kreislaufwasser wird
- gegebenenfalls mit Frischwasser über eine Leitung 12
verdünnt - erneut über die Druckleitung 6 zum Belüftungs
rohr 2 des Trommelreaktors 17 befördert.
Der Antrieb des Trommelreaktors 17 erfolgt mit Hilfe
eines externen oder im Gehäuse integrierten Getriebemotors
14 mit den entsprechenden Übersetzungs- und Lagerungsvor
richtungen. Der Trommelreaktor 17 dreht sich um das als
Achse wirkende Belüftungsrohr 2, wodurch die Festbett
schüttung 4 bewegt sowie zwangsläufig eine Umschichtung
der Festbettschüttung durch die am Belüftungsrohr 2 in
stallierten Mischerarme (Zwangsmischer) 5 erfolgt.
Der Trommelaußenmantel 19 ist vorzugsweise aus korro
sionsfreiem Lochblech oder den Partikelgrößen des Träger
materials angepaßten Streckgittern gefertigt, wobei die
Stirnseiten der Reaktortrommel aus undurchlässigem Materi
al bestehen. Das axiale Belüftungsrohr 2 ist vergleichbar
gefertigt, wobei vorzugsweise im Bereich der Anbringung
der Mischerarme 5 Verstärkungen vorgesehen sind. Diese
Konstruktion erlaubt eine gleichmäßige Verteilung der Ab
luft über den gesamten Leervolumenbereich des Festbettes.
Die Fig. 2 und 3 zeigen einen Trommelreaktor 30, des
sen Tragwerk aus korrosionsgeschützten Profilstählen 32
gebildet ist. In Abständen von etwa 1 m, in axialer Rich
tung gemessen, sind kreisförmige Profilstahlringe 33 an
geordnet, von denen einer oder mehrere als tragende und
antreibende Zahnkränze 34 ausgebildet sind, die sich mit
Zahnrädern 35 unterhalb der Siebtrommel 31 im Eingriff
befinden.
Durch einen elektromotorischen Antrieb 36 dieser Zahn
räder wird die Siebtrommel 31 in eine langsame Drehbewe
gung versetzt (1 bis 3 U/Minuten). Die Außenhaut der Sieb
trommel wird durch Drahtgewebe oder Lochbleche 37 gebil
det. Die Luftzuführung erfolgt über einen vorzugsweise
flexiblen Schlauch 38, der über eine handelsübliche Laby
rinth-Dichtung an ein Abluft-Belüftungsrohr 39 angeschlos
sen ist. Dieses Belüftungsrohr 39 ist in der Achse des
Trommelreaktors angeordnet und besteht vorzugsweise aus
gelochtem oder mit Spezialdüsen bestücktem Stahlblech.
Die Achse des Trommelreaktors kann vom Abluftzufüh
rungsanschluß aus nach unten geneigt ausgeführt sein.
Durch die Drehbewgung entsteht ein Transporteffekt für die
das Belüftungsrohr umgebende Schüttung. Durch partielle
unvermeidbare Kompostierungseffekte wird sich das Volumen
des aus Kompost mit mineralischen Zuschlagstoffen beste
henden Schüttbettes verringern. Durch die geneigte Längs
achse und den genannten Transporteffekt bleibt der Trom
melreaktor bis auf einen Teilbereich am oberen Ende voll
gefüllt. In diesem oberen Bereich kann in größeren Zeit
abständen ein Hohlraum entstehen. Durch in dem Siebmantel
eingefügte Klappen 40 ist eine Nachfüllung von Schüttbett
material jederzeit möglich und damit ein Volumenausgleich
garantiert.
Da nach mehreren Betriebsjahren eine Auswechslung des
Schüttbettmaterials in Betracht gezogen werden muß, ist in
der unteren Stirnseite des Trommelreaktors ein demontier
bares Blechsegment 41 vorgesehen, das zum Zwecke der Ent
leerung entfernt wird. Die Aufnahme des durch den Dreh
rohr-Transporteffekt austretenden Schüttbettmaterials
übernimmt ein im Boden eines den Trommelreaktor umgebenden
Gehäuses 45 angeordnetes, im Normalbetrieb verschlossenes
Fallrohr 42. Für die Schüttbettentleerung wird dieses
Fallrohr 42 geöffnet und erhält zur störungsfreien Aufnah
me des austretenden Schüttbettmaterials einen aufgesetzten
Trichter 43.
Das Wiedereinfüllen des Trägermaterial erfolgt sinn
gemäß wie das Nachfüllen des prozeßbedingten Trägermateri
alschwundes.
Die dem Antrieb des Trommelreaktors dienenden Zahnrä
der erhalten ihre Lagerung auf einem Profilstahlrahmen 44,
der im Gehäuse 45 integriert ist, das in Form einer kubi
schen oder auch halbrunden Kapselung ausgebildet sein kann
und beispielsweise eine längsseitige Öffnung aufweist.
Als entscheidende Funktionsparameter für die Effekti
vität eines biologischen Abluftfilters gelten allgemein
folgende Parameter:
Parameter 1: Gleichmäßig verteilte Abgasdurchströmung innerhalb des Trägermaterials,
Parameter 2: Gleichmäßig verteilter optimierter Feuchte gehalt in allen Bereichen des Fest- oder Schüttbettes,
Parameter 3: Gleichmäßige Verteilung der über die Feuch teregulierung miteingetragenen, prozeßbezo genen adaptierten Mikroorganismen,
Parameter 4: Gleichmäßige Temperatur im gesamten Fest- oder Schüttbettbereich.
Parameter 1: Gleichmäßig verteilte Abgasdurchströmung innerhalb des Trägermaterials,
Parameter 2: Gleichmäßig verteilter optimierter Feuchte gehalt in allen Bereichen des Fest- oder Schüttbettes,
Parameter 3: Gleichmäßige Verteilung der über die Feuch teregulierung miteingetragenen, prozeßbezo genen adaptierten Mikroorganismen,
Parameter 4: Gleichmäßige Temperatur im gesamten Fest- oder Schüttbettbereich.
Diese Voraussetzungen werden durch die erfindungsgemä
ße Vorrichtung erfüllt.
Da bei einem drehangetriebenen Trommelreaktor durch den
ständig wechselnden Einfluß der Schwerkraft auf die Parti
kel des Trägermaterials auch bei voller Füllung eine aus
reichende Beweglichkeit gegeben ist, erfolgt eine perma
nente Homogenisierung der Struktur und damit des Porenvo
lumens des damit als Schüttbett wirksam werdenden Träger
materials. Partielle Strukturveränderungen, z. B. durch
unerwünschte Rotteprozesse, werden durch die Bewegung der
Partikel ausgeglichen. Bei einer axialen Zuführung der zu
reinigenden Abluft und einem radialen Eintritt der Abluft
aus dem Belüftungsrohr durch Bohrungen oder Düsen in das
Trägermaterial ist die Strecke der Schüttbettpassage der
einzelnen Gasmoleküle im gesamten Bereich des Trommelreak
tors weitgehend angeglichen. Randgängigkeiten oder Strö
mungsablenkungen durch Strukturveränderungen im Schüttbett
sind ausgeschlossen, und es ist eine optimiert gleichmäßi
ge Durchströmung gewährleistet.
Die freidrehende Trommel erlaubt eine Feuchtigkeitsregu
lierung durch das zentrale Belüftungsrohr und/oder durch
Besprühen des Trommelmantels. Unter dem Einfluß der Dreh
bewegung in Verbindung mit dem Schwerkrafteffekt kann da
mit ein optimal verteilter Feuchtegehalt eingestellt wer
den.
Die Effektivität des mikrobiologischen Prozesses ist von
der Intensität des Kontaktes der organischen Inhaltsstoffe
der Abluft mit den Mikroorganismen abhängig. Die optimal
verteilte Zuführung der mit der Feuchteregulierung einge
brachten Mikroorganismen garantiert diese Effektivität.
Ein Temperaturfeld zwischen 25 und 35°C für den mikrobio
logischen Prozeß ist ausreichend. In einem Festbett wird
sich ein Tempraturgradient einstellen, der vom Boden bis
zur Oberfläche eine reduzierte Temperatur zeigt. Der Trom
melreaktor innerhalb eines dreiseitig geschlossenen Behäl
ters ermöglicht in Verbindung mit der optimierten Abgas
führung eine vergleichmäßigte Schüttbett-Temperatur.
Die als Trommelreaktor ausgebildete Vorrichtung zur
Abluftreinigung ermöglicht die im industriellen Einsatz in
den meisten Fällen erforderliche Kompaktbauweise, da sie
oft in bestehende industrielle Anlagen nachträglich inte
griert werden muß.
Der dimensionsbestimmende Parameter ist bei Container-
Filtern die Abluftvolumenstrombelastung pro Kubikmeter
Festbettvolumen; sie beträgt etwa 100 m³/h pro m³ Festbett
volumen. Die bisher bekannten, transportablen Biofilter-
Konzepte werden als Container geliefert und verfügen über
eine nutzbare Filteroberfläche von 2,10 × 6,00 = 12,6 m²
und über ein Volumen bei 1,5 m Schütthöhe von 18,90 m³.
Die Oberfläche des Trommelreaktors bei einem Durchmes
ser von 2,10 m beträgt 6,59 m² pro Meter Trommellänge, bei
6 m Länge 39,54 m² entsprechend. Das Schüttbettvolumen
errechnet sich mit (2,10 × 2,10 × 3,14) : 4 = 3,46 m² pro
Meter Trommellänge und erreicht bei 6,00 m Länge 20,76 m³.
Bei etwa gleichen Außenabmessungen verfügt der Trom
melreaktor über eine 3,2-fache Oberfläche und über ein nur
geringfügig höheres Volumen gegenüber einem Container-Fil
ter (20,76 m³/18,90 m³).
Bei einem funktionell erwünschten und technisch reali
sierbaren Trommeldurchmesser von 3,0 m entsteht eine mit
dem Container-Filter vergleichbare Schütthöhe, der Gaspas
sage entsprechend, von 1,5 m.
Die Trommeloberfläche entspricht dabei 9,42 m², das
Schüttbettvolumen 7,065 m³ pro Meter Trommellänge. Bei
6,0 m Länge errechnen sich 56,52 m² Oberfläche und 42,39 m³
Schüttbettvolumen.
Ein Container-Filter mit vergleichbaren Außenabmessun
gen von 3,0 m × 6,0 m verfügt über 18,0 m² Oberfläche und
27,0 m³ Festbettvolumen.
Der Trommelreaktor verfügt in diesen in der Praxis
angestrebten Abmessungen über die etwa dreifache Oberflä
che und über ein leistungsbestimmendes 1,6-faches Schütt
bettvolumen.
Darüber hinaus ist zu erwarten, daß durch die bereits
beschriebene Optimierung aller Funktionsparameter des bio
logischen Abluftfilters in der Form als Trommelreaktor die
Abgas-Volumenstrombelastung und die Schadstoff-Massen
strombelastung erhöht werden kann.
Claims (27)
1. Verfahren zur biologischen Abluftreinigung, gekenn
zeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
- - Hindurchleiten der zu reinigenden Abluft durch eine aus inerten und mit Abluftinhaltsstoffen abbauenden Mikroorganismen beladenen Trägerpartikeln bestehende Festbettschüttung,
- - Versetzen der Trägerpartikel in kontinuierliche oder diskontinuierliche Relativbewegung zueinander zum teilweisen Abtrennen bzw. Abscheren von auf den Trä gerpartikeln aufgewachsener Biomasse,
- - Austragen der abgetrennten Biomasse und
- - Ableiten der Reinluft.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Überschußbiomasse aus der Festbettschüttung ausgewa
schen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das Waschwasser von dem Feststoffanteil der Biomasse abge
trennt, gereinigt, konditioniert und im Kreislauf der
Festbettmischung wieder zugeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
dem Waschwasser Frischwasser zugeführt wird.
5. Vorrichtung zur biologischen Abluftreinigung, gekenn
zeichnet durch
einen Siebtrommelreaktor (17), der eine um eine im wesent lichen horizontale Achse (2) drehantreibbare Trommel (21) umfaßt, die eine von der Abluft (1) durchströmte Festbett schüttung (4) aus mit Mikroorganismen beladenen Träger partikeln aufweist,
wobei die Achse (2) als Belüftungsrohr ausgebildet ist, in das die zu reinigende Abluft axial zuführbar ist, aus der die Abluft radial über in der Belüftungsrohrwandung ausge bildete Löcher in die das Belüftungsrohr umgebende Fest bettschüttung (4) einströmt und an das ferner eine Leitung (6) zur Zufuhr von Wasser zur Berieselung der Festbett schüttung angeschlossen ist.
einen Siebtrommelreaktor (17), der eine um eine im wesent lichen horizontale Achse (2) drehantreibbare Trommel (21) umfaßt, die eine von der Abluft (1) durchströmte Festbett schüttung (4) aus mit Mikroorganismen beladenen Träger partikeln aufweist,
wobei die Achse (2) als Belüftungsrohr ausgebildet ist, in das die zu reinigende Abluft axial zuführbar ist, aus der die Abluft radial über in der Belüftungsrohrwandung ausge bildete Löcher in die das Belüftungsrohr umgebende Fest bettschüttung (4) einströmt und an das ferner eine Leitung (6) zur Zufuhr von Wasser zur Berieselung der Festbett schüttung angeschlossen ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß das Belüftungsrohr (2) drehfest und die Trommel (21)
drehbar auf dem Belüftungsrohr angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß auf dem Belüftungsrohr (2) Mischerarme (5)
befestigt sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß im Belüftungsrohr (4) ein mit der Was
serzuführungsleitung (6) verbundenes Berieselungsrohr (20)
angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß unterhalb der Trommel (21) des Reaktors (17)
eine Auffangeinrichtung für mit Biomasse beladenes Berie
selungswasser angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß an die Auffangeinrichtung eine Abscheidevorrichtung
(8) angeschlossen ist, in der die Feststoffanteile der
Biomasse zur Entsorgung vom Wasser getrennt werden, das
gereinigt als Kreislaufwasser über eine Zirkulationslei
tung wieder dem Berieselungsrohr (20) zuführbar ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß das Kreislaufwasser eine Konditionierungsvorrichtung
(9) durchströmt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß an die Zirkulationsleitung eine Leitung (12)
zum Zudosieren oder zum Zuführen von Frischwasser an
schließbar ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Trägerpartikel aus einem inerten Material beste
hen.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Trägerpartikel kugelförmig ausgebildet sind.
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (21) des Reaktors
(17) in einem Gehäuse (16) angeordnet ist, das eine abge
dichtete Öffnung für das axiale Belüftungsrohr (2), an das
ein Schlauch (18) zur Zufuhr der Abluft anschließbar ist,
und einen Abluftkamin (3) für die Reinluft aufweist und in
dessen Bodenbereich die Auffangeinrichtung angeordnet ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die Auffangeinrichtung als Auffangwanne ausgebildet
ist.
17. Vorrichtung zur biologischen Abluftreinigung, dadurch
gekennzeichnet, daß Trägermaterial (z. B. Kompost mit mi
neralischen Zusatzstoffen) für die mikrobiologische Besie
delung eines Filters als Schüttbett in einer zylindri
schen, horizontal gelagerten, drehbaren Trommel (30) posi
tioniert ist und durch eine Drehbewegung eine permanente
Homogenisierung erfährt, die zu reinigende Abluft sowie
Frisch- oder Prozeßwasser zur Feuchtigkeitsregulierung
axial zuführbar ist und radial in das umgebende Schüttbett
eintreten, wobei die Abluft nach einer in allen Bereichen
gleichlangen Passage des Schüttbettes durch ein den Mantel
der Trommel (30) bildendes feinmaschiges Sieb emittiert und
das der Feuchtigkeitsregulierung und der Mikrobenzuführung
dienende Wasser durch die Drehbewegung im gesamten Schütt
bett gleichmäßig verteilt wird.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß die Siebtrommel (30) in einem dreiseitig geschlossenen
Gehäuse (45) angeordnet ist, dessen Bodenbereich der Auf
nahme und Zusammenführung von Berieselungswasser und der
Aufnahme einer durch den Abrieb erzeugten Feinstkornfrak
tion dient.
19. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß die Drehachse der Trommel (30) geneigt angeordnet ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß der Drehantrieb der Trommel (30) regelbar ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß Frisch- und/oder Kreislaufwasser zur Regulierung des
Feuchtegehalts des Trägermaterials durch Düsen, die die
siebartig gestaltete Mantelfläche der Trommel radial be
aufschlagen, zugeführt wird.
22. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Regulierung des Feuchtegehaltes des Trägermateri
als zusätzlich eine Suspension mit prozeßspezifisch adap
tierten Bakterien verwendet wird.
23. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß das dreiseitig geschlossene Gehäuse (15) aus korro
sionsfest beschichtetem Stahl, glasfaserverstärktem Kunst
stoff oder aus huminsäure-resistentem Spezial-Kunststoff
beton besteht.
24. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß die Siebtrommel (30) oberhalb einer Auffangwanne an
geordnet ist.
25. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse (15) zur Aufnahme der Trommel wahlweise
ein- oder mehrseitig zu öffnen ist, um z. B. bei oberer
Abdeckung und seitlicher Öffnung den Einfluß von Nieder
schlagswasser im Interesse eines definierten Feuchtegehal
tes im Schüttbett zu vermeiden.
26. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß der Trommelreaktor in Modulbauweise derart gestaltet
wird, daß seine Abmessungen in axialer Richtung stufenwei
se vergrößert werden können, wobei wahlweise eine Verlän
gerung des axialen Belüftungsrohres die Module verbindet
und modulbezogene, separate Abluftzuführungen gewählt werden.
27. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß bei seitlicher Öffnung des Gehäuses (45) die Erweite
rung einer Anlage durch senkrecht übereinander angeordnete
Siebtrommelreaktoren erfolgt, wobei alternativ die Berie
selungswasser- oder Kreiswasserführung durch verbindende
Rohrleitungen in einem Kreislauf zusammengefaßt
sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4415475A DE4415475A1 (de) | 1993-05-05 | 1994-05-03 | Verfahren und Vorrichtung zur biologischen Abluftreinigung |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9306767U DE9306767U1 (de) | 1993-05-05 | 1993-05-05 | Vorrichtung zur mikrobakteriellen Abluftreinigung in einem Bio-Integral-Konverter |
DE4415475A DE4415475A1 (de) | 1993-05-05 | 1994-05-03 | Verfahren und Vorrichtung zur biologischen Abluftreinigung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4415475A1 true DE4415475A1 (de) | 1994-11-10 |
Family
ID=6892855
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE9306767U Expired - Lifetime DE9306767U1 (de) | 1993-05-05 | 1993-05-05 | Vorrichtung zur mikrobakteriellen Abluftreinigung in einem Bio-Integral-Konverter |
DE4415475A Withdrawn DE4415475A1 (de) | 1993-05-05 | 1994-05-03 | Verfahren und Vorrichtung zur biologischen Abluftreinigung |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE9306767U Expired - Lifetime DE9306767U1 (de) | 1993-05-05 | 1993-05-05 | Vorrichtung zur mikrobakteriellen Abluftreinigung in einem Bio-Integral-Konverter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (2) | DE9306767U1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102307681A (zh) * | 2008-07-21 | 2012-01-04 | S·Y·维尔奇科 | 用于在滚筒装置中处理材料的方法及实施该方法的装置 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4412514A1 (de) * | 1994-04-12 | 1995-10-19 | Reinluft Umwelttechnik Ingenie | Biologisch aktiver Filter (Biofilter) zur Reinigung von schadstoffhaltigen und/oder geruchsintensiven Luft- und Gasströmen mit gleichzeitiger Staubabscheidung |
-
1993
- 1993-05-05 DE DE9306767U patent/DE9306767U1/de not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-05-03 DE DE4415475A patent/DE4415475A1/de not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102307681A (zh) * | 2008-07-21 | 2012-01-04 | S·Y·维尔奇科 | 用于在滚筒装置中处理材料的方法及实施该方法的装置 |
JP2012517336A (ja) * | 2008-07-21 | 2012-08-02 | ユレビッチ ビルチェク,セルゲイ | ドラム装置で物質を処理するための方法とその方法を実現するための装置 |
EP2397239A4 (de) * | 2008-07-21 | 2012-10-24 | Chek Sergei Yur Evich Vil | Verfahren zur behandlung von materialien in einer trommelförmigen vorrichtung und vorrichtung zur durchführung des verfahrens |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE9306767U1 (de) | 1993-07-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0730562B1 (de) | Wasserfiltration | |
DE202006006832U1 (de) | Wasserrezirkulationsanlage zum Betreiben von Fischzucht und -mast | |
EP0210196A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum trocknen und konditionieren von hühnermist oder ähnlichen pastösen stoffen. | |
DE102006019741A1 (de) | Wasserrezirkulationsanlage zum Betreiben von Fischzucht und -mast | |
DE2116000C3 (de) | Verfahren und Feinkorntropfkörper zur biologischen Abwasserreinigung | |
DE1708600A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur biologischen Abwasserreinigung | |
DE2303657B2 (de) | Apparat zum Zustandebringen einer Berührung zwischen einer Flüssigkeit und einem Gas | |
DE3709269C2 (de) | Vorrichtung zum Entfernen organischer Stoffe aus Abluft | |
DE2445315C3 (de) | ||
EP0182380B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur biologischen Behandlung von Wasser, insbesondere zur Denitrifikation von Rohwasser zur Trinkwasseraufbereitung | |
DE19851793B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen pastöser Massen | |
EP0087641A1 (de) | Probenentnahmevorrichtung für ein in einem Behälter enthaltenes Schüttgut-Haufwerk | |
DE69733021T2 (de) | Anlage zur behandlung biologischer abfälle | |
DE7013664U (de) | Reinigungsvorrichtung. | |
CH645332A5 (de) | Anlage zum kompostieren von muell. | |
DE4415475A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur biologischen Abluftreinigung | |
DE2605606A1 (de) | Einrichtung zum abscheiden gasfoermiger organischer verunreinigungen aus abgasen | |
EP0347407A1 (de) | Einrichtung zum Abscheiden von Schad- oder Geruchsstoffen aus gasförmigen Medien durch biologische Filterung | |
DE2253477B2 (de) | Verfahren und vorrichtung zum nasskompostieren eines organischen schlammes | |
AT400683B (de) | Verfahren zum aeroben mikrobiologischen dekontaminieren von gasen | |
EP0944554B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur biologischen abwasserreinigung | |
DE4211667A1 (de) | Verfahren zur Behandlung von Abfall, insbesondere Hausmüll, in einem zumindest teilweise umschlossenen Abfallkörper, z. B. einer Deponie | |
DE19702712C2 (de) | Abwasser-Kläreinrichtung | |
EP2100856B1 (de) | Verfahren zur mikrobiologischen Behandlung von Wasser aus Gewässern | |
DE3420091C2 (de) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |