DK144458B - Fremgangsmaade til udskillelse af gasformige forureninger fra et gasformigt medium - Google Patents

Description

(is) DANMARK IWi , νίΞ*'

fp (12) FREMLÆGGELSESSKRIFT <n> 144^58 B

DIREKTORATET FOR PATENT- OO VAREMÆRKEVÆSENET

(21) Ansøgning nr. ^°55/75 (51) IntCI.3 B 01 0 53/1A

(22) Indleveringsdag 10. S ep. 1975 (24) Løbedag 10. s ep. 1975 (41) Aim. tilgængelig 24. mar. 1976 (44) Fremlagt 15· maj?. 1982 (86) International ansøgning nr. “ (86) International indleveringsdag -(85) Videreførelsesdag -(62) Stamansøgning nr. “

(30) Prioritet 23. s ep. 1974, 2445315t DE

(71) Ansøger BIOLOGISK AVFALLSHANTER1NG (BIAV) AB, 190 51 Bro, SE.

(72) Opfinder Franz Xaver Kneer, DE.

(74) Fuldmægtig Kontor for Industriel Eneret v. Svend Schønning.

(54) Fremgangsmåde til udskillelse af gasformige forureninger fra et gasformigt medium.

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til udskillelse af gasformige forureninger fra et gasformigt medium, som indeholder sådanne, hvor mediet under strømning opad i en beholder bringes i berøring med et biologisk højaktivt produkt og hvor mediet, som er blevet renset ved bio-

OQ

logisk omsætning af forureningerne med det biologisk aktive D materiale, udtages foroven i beholderen.

^ Med gasformige forureninger forstås alle spildgasser, d- r~ * Ώ 144458 2 som fx stammer fra dyreopdrætningsanlæg, fra anlæg til bearbejdning af dyrekroppe, fra gærings- og forrådnelsesprocesser ligesom fra bearbejdningsanlæg i industrien.

En fremgangsmåde af den ovenfor angivne art er kendt fra US patentskrift nr 3.828.525. Ifølge dette patentskrift anvendes der aktivt slam fra et spildevandsrensningsanlæg til at nedbryde de forurenende gasser i det medium, som skal renses. Det har nu vist sig, at man kan opnå betydelige forbedringer sammenlignet med den kendte fremgangsmåde, hvis man som absorberende materiale anvender en kompost, dvs. et fast produkt vundet ved biologisk nedbrydning (forrådnelse) af organisk affald og/eller slam fra et spildevandsrensningsanlæg i form af et leje. Et sådant materiale har vist sig at være meget kraftigt adsorberende og adsor-berer således forureningerne, hvorved den biologiske nedbrydning kan gennemføres effektivt og meget hurtigt. Ved den biologiske omsætning opstår der et forrådneIsestab, som igen fører til en sammensynkning af lejet. Det bliver således meget let at kompensere forbruget af adsorberende materiale, således at beholderen altid kan holdes fyldt med det adsorberende materiale. Ved fremgangsmåden ifølge ovennævnte US patentskrift anvendes der en opslæmning af biologisk materiale. Det bliver da teoretisk umuligt ved en kontinuerlig ettrinsfremgangsmåde, at adskille omsat materiale fra uomsat materiale fuldstændigt.

Det er opfindelsens formål, at tilvejebringe en mere effektiv fremgangsmåde til udskillelse og omsætning af gasformige forureninger fra gasformige medier.

Dette opnås ved en fremgangsmåde af den i indledningen til krav 1 angivne art, som er ejendommelig ved, at der som biologisk aktivt produkt anvendes en efter en biologisk forrådnelsesproces af organisk affaldsmateriale og/eller klarslam udvundet delvis udrådnet kompost som kan adsorbere forureninger og tilvejebringe den biologiske omsætning, samt at komposten efter lagvis vandring nedad i beholderen udtages fra denne, idet sådant materiale eventuelt blandes med frisk kompost og blandingen tilbageføres til beholderen foroven i denne.

3 1UA58

Som adsorptionsmateriale tjener en ved hjælp af lufttilførsel styret forrådnelse af organiske affaldsmaterialer vundet kompost, eller også anvendes der som adsorptionsmateriale en ved lufttilførsel styret forrådnelse af med et organisk kulholdigt materiale dannet klarslam udvunden kompost. Til filtreringsprocessen er det derved fordelagtigt hvis kompostens forrådnelse endnu ikke er helt afsluttet.

Sådanne komposteringsmetoder er fx beskrevet i Tysk Offentliggørelsskrift nr. 2.252.188 eller Tysk Offentliggørelsesskrift nr. 2.253.009.

Det ifølge de nævnte metoder fremstillede filtermateriale er kraftigt forurenet med mikroorganismer, idet de organiske gasforureninger der skal renses indføres i beholderen får de i filtermaterialet tilstedeværende mikroorganismer atter næring og aktiveres. I dette biologisk aktive filtermateriale foregår der nu en kraftig reaktion, dvs en fortsat forrådnelse og biologisk nedbrydning som får til følge at filtermassen synker sammen og må kompletteres med nyt materiale. Derved podes det i beholderen tilbageførte materiale og forandres i sin struktur, hvilket er overordentligt fordelagtigt for filtreringsprocessen. Ved denne såkaldte returgodsbearbejdning er det således muligt at genvinde filtermaterialet .

I den fortrinsvis cylindriske beholder udskilles forureningerne således på en sådan måde at de til rensning påtænkte spildgasser bringes til at strømme gennem adsorptionsmidlet nedefra og opad samtidig med at adsorptionsmidlet passerer gennem beholderen ovenfra og nedad. De underste zoner af det indførte materiale bliver udsat for den største belastning. Ved hjælp af udtagningsorganet, fortrinsvis en udtagningsfræse (utmatningsfrås), er det efter ønske muligt at udtage alt dette materiale ved beholderens underste del og at tilbageføre det ved hjælp af transport organet fortrinsvis ved hjælp af en elevator, til beholderens øverste del hvor det kan regenereres.

4 1444 58

Ved hjælp af fremgangsmåden ifølge opfindelsen er det desuden for første gang muligt ved hjælp af en og samme fremgangsmåde at udskille og omsætte de mest forskellige slags organiske forureninger. På denne måde er der derfor for første gang tilvejebragt et til cirkulationsdrift beregnet biologisk filtrerings-anlæg, som er betydeligt enklere end portionsdrift.

Filtreringsprocessen er derfor regulerbar ved .smadring af gennemstrømningen af adsorptionsmaterialet og ved ændring af mængden af det nye materiale som skal tilblandes.

Ifølge et yderligere kendetegn ved opfindelsen kan der som tilsætningsmiddel sættes bentonitmel til det til fyldning af beholderen beregnede adsorptionsmateriale.

Ved tilsætning af bentonit dannes i absorptionsmaterialet stormolekylære forbindelser af ler-humus-komplex. Bentonit virker i ren tilstand som ionbytter således at de i spildgasserne eller svævestofferne eventuelt tilstedeværende tungmetalioner fikseres i vanduopløselig form og visse organiske gasforureninger adsorberes af humus-komplex-forbindelserne. Tilsætningen af bentonit har således den fordel at der ved filtreringen dannes ler-humus-komplex således at en fiksering, men også en omdannelse af forskellige gasformige organiske forbindelser kan finde sted ved ionbytning eller ved komplekse bindinger af tungmetalioner.

Ifølge en anden ejendommelighed ved opfindelsen er adsorptionsmaterialets fyldehøjde i beholderen valgt i afhængighed af rumfangstrømmen af den spildgas der skal renses. Adsorptions-materialets rumfang skal således vælges i afhængighed af den gasmængde som i den pågældende situation skal renses og af forureningernes art og omfang, hvilket let kan konstateres ved forsøg.

Opfindelsen skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til tegningen og ved hjælp af et eksempel. På tegningen viser fig. 1 viser et tværsnit gennem et apparat til gennemførelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen, og fig. 2 et plant billede af apparatet.

I en beholder 1,konstrueret som et cylindrisk, med et isolationslag 2 forsynet metalhus, findes som adsorptionsmiddel et leje 3 af biologisk højaktivt materiale. Dette består enten af en ved lufttilførsel reguleret forrådning af organisk affald 5 144458 udvunden kompost eller af en ved lufttilførsel reguleret for-rådning af et med et organisk kulstofholdigt materiale blandet klarslam udvunden kompost. Forrådnelsen må imidlertid ikke være helt afsluttet for at komposten stadig skal være biologisk aktiv.

Beholderen 1 har en mod centrum svagt skrånende bund-overflade, hvorover en udtømningsfræse 5 er indrettet til at kunne føres rundt til opnåelse af en jævn udtømning af filtermaterialet. Udtagningsfræsen drives af et ikke vist drivorgan som kan bevæges omkring en akse 6,således at udtagningsfræsen udover sin egen bevægelse kan drejes rundt med uret over beholderens bund. Udtagningsfræsen 5 udtager derved materialelejets 3 underste lag gennem en åbning 8 i centrum af beholderens bund. Det udtagne materiale falder ned på et transportorgan 10 som fører det i pilens retning til en blander 11 med tilhørende tilførselsorgan 12 for nyt materiale og en elevator 13. Derved opblandes det udtagne materiale med nyt materiale og føres tilbage til beholderens 1 øvre del hvorfra det ved hjælp af en rumfordeler 15 fordeles jævnt i beholderåbningen.

Over en ikke vist blæser og et rørledningssystem 17 indføres de spildgasser eller den luft der skal renses i beholderens bundområde gennem et antal dysser 18. Beholderen 1 er åben foroven således at de nedefra i pilens retning tilførte spildgasser må strømme op gennem det i beholderen synkende leje af filtermateriale og renses ved adsorption og biologisk omsætning med dette. Denne adsorption og biologiske omsætning er biologiske processer, således at der i filterlejet derved indtræder en forrådnelsesproces som fører til et forrådnelsestab. Dette forrådnelsestab ytrer sig ved en sammensænkning af lejet, som bestandig erstattes ved tilførsel af nyt materiale gennem indfødningsorganet 12 således at beholderen 1 hele tiden er fuldstændig fyldt med filtermateriale. Alt efter spildgasforureningernes rumfang og styrke køres beholderen langsomt eller hurtigt i cirkulation eller tilførslen, dvs gennemføringen af filtermateriale retarderes eller accelereres. Da spildgasserne altid strømmer nedefra og opad bliver det underste filterlag altid kraftigst belastet.

Da imidlertid filtermaterialet udtages på dette sted og det udtagne materiale opblandes med nyt materiale får det udtagne , 144458 6 filtermateriale på sin vej gennem beholderen tid til at undergå regenerering. Efter et bestemt tidspunkt må naturligvis hele filtermaterialet erstattes med nyt. Det udtagne filtermateriale egner sig udemærket som jordforbedringsmiddel.

Hvis de spildgasser der skal renses kræver det, blandes filtermaterialet over indfødningsorganet 12 desuden med bentonit-mel, hvis dosering kan bestemmes ved simple forsøg.

O

Beholderen 1 rummer et rumfang på ca. 10-20CC.jn for- •3 trinsvis 50 m. Rumfanget vælges derved i afhængighed af den udviklede gasmængde og forureningernes art og mængde. Dette gælder også for størrelsen af udtagningen og tilførslen af nyt materiale, som ligeledes afhænger af den gasmængde som skal sendes gennem filteret og forureningernes art og mængde. Det er i princippet muligt slet ikke at tilblande noget nyt materiale eller en lille eller en stor mængde. Pilt er arrangementets effektivitet kan fastslås ved hjælp af her ikke viste målesondrer og filterprocessen kan derfor reguleres ved ændring af den gennemstrømmende mængde af filtermaterialet og tilblandingen af nyt filtermateriale. Via transportør 10 kan brugt materiale udtømmes ved 20.

7 U6458

Eksempel

Dette eksempel belyser rensning til fjernelse af forureninger fra afgangsgas fra biodammene på en penicillinfabrik.

Denne gas indeholder følgende forureninger:

Ammoniak 8-10 ppm triætylamin 8 ppm merkaptaner 50 ppm hydrogensulfid 40-50 ppm

Den forurenede luft førtes gennem et filter, som inde-holdt 50 m af et filtermateriale bestående af delvis udrådnet kompost vundet ved kompostering af afvandet rådneslam fra et rensningsanlæg for spildevand, idet komposteringen blev udført i nærværelse af luft i en lukket reaktor med en hastighed på 1000 m pr. time. Den luft, som havde passeret gennem filtret blev analyseret for de ovennævnte forureninger. Det viste sig at indholdet af hver og en af de nævnte forureninger var nedsat til 0 ppm.