NL9400976A

NL9400976A - Method and device for removing ammonia from gas.

Info

Publication number: NL9400976A
Application number: NL9400976A
Authority: NL
Inventors: Johannes Wouterus Groenestijn
Original assignee: Tno
Priority date: 1994-06-15
Filing date: 1994-06-15
Publication date: 1996-01-02
Also published as: AU2580195A; WO1995034371A1

Description

Werkwijze en Inrichting voor het verwilderen van ammoniak uit aas.Method and Device for naturalizing ammonia from bait.

De uitvinding heeft betrekking op het op blotechnologlsche wijze verwijderen van een vluchtige stikstofverbinding, 1n het bijzonder ammoniak, uit een gas dat die stikstofverbinding bevat, bijvoorbeeld een afgas uit een stal voor Intensieve veehouderij of een Industrieel afgas.The invention relates to the blotechnological removal of a volatile nitrogen compound, in particular ammonia, from a gas containing that nitrogen compound, for example a waste gas from an intensive livestock house or an industrial waste gas.

Een bekende werkwijze voor het verwijderen van ammoniak uit een afgas 1s het lelden van dat afgas door een blofUter. Een blofllter omvat gewoonlijk een bed van opeengepakt materiaal, bijvoorbeeld fijne compost of turf, waarop zich micro-organismen aanhechten, welk bed wordt gedragen door een materiaal met een grovere structuur. Omdat micro-organismen in een blofllter alleen werkzaam zijn onder condities van hoge vochtigheid, wordt een afgas vóór doorleiden door het biofll-ter gewoonlijk verzadigd met waterdamp.A known method for the removal of ammonia from a waste gas and the welding of that waste gas by a blank. A blankter usually comprises a bed of packed material, for example fine compost or peat, to which microorganisms adhere, which bed is supported by a material with a coarser structure. Since microorganisms in a blank operate only under conditions of high humidity, a waste gas is usually saturated with water vapor prior to passage through the biofilter.

Het verwijderen van stikstofverbindingen uit een afgas met behulp van een blofllter kent een aantal nadelen. De react1e-cond1t1es 1n een blofllter zijn 1n het algemeen slecht te beheersen, als gevolg waarvan een biofilter storingsgevoelig en onbetrouwbaar 1n het gebruik 1s. Fluctuaties In de concentratie van de stikstofverbinding in het afgas verstoren de goede werking van het biofilter. Door optredende verzuring 1n het biofilter als gevolg van HNOs-vorming kan de werking van de actieve micro-organismen worden stilgelegd. Ammoniak wordt in een blofllter slechts gedeeltelijk uit een afgas verwijderd. Een belangrijk nadeel van een Inrichting met een biofilter is dat de werkzame micro-organismen op een zeer groot oppervlak aanwezig dienen te zijn en de drukval over het gas in een biofilter beperkt moet blijven, wat een ruime en open structuur vereist van een drager waaraan de biomassa 1s gehecht, als gevolg waarvan een blofllter een groot volume inneemt.There are a number of drawbacks to removing nitrogen compounds from a waste gas using a blank. The reaction conditions in a blank are generally difficult to control, as a result of which a biofilter is susceptible to malfunction and unreliable in use. Fluctuations In the concentration of the nitrogen compound in the exhaust gas, the proper functioning of the biofilter disrupts. Due to acidification in the biofilter as a result of HNOs formation, the action of the active micro-organisms can be stopped. Ammonia is only partially removed from a waste gas in a blank. An important drawback of a device with a biofilter is that the active micro-organisms must be present on a very large surface and the pressure drop over the gas in a biofilter must be limited, which requires a spacious and open structure of a carrier to which the biomass 1s attached, as a result of which a blank takes up a large volume.

Het Is een doel van de uitvinding een werkwijze en een inrichting te verschaffen voor het verwijderen van een vluchtige stikstofverbinding, bijvoorbeeld ammoniak, uit een afgas, waarbij bovengenoemde nadelen niet optreden.It is an object of the invention to provide a method and an apparatus for removing a volatile nitrogen compound, for example ammonia, from a waste gas, wherein the above-mentioned drawbacks do not occur.

D1t doel wordt overeenkomstig de uitvinding bereikt met een werkwijze voor het op biotechnologische wijze verwijderen van een vluchtige stikstofverbinding uit een die verbinding bevattend gas, omvattend 1) het in een eerste inrichting uitvoeren van een eerste stap, waarin de stikstofverbinding wordt opgelost in een vloeibaar transport- medium, gevolgd door 2) het in een van de eerste inrichting separate tweede inrichting uitvoeren van een tweede stap, waarin de in het transportmedium opgeloste stikstofverbinding met behulp van micro-organismen wordt geoxideerd.The object is achieved according to the invention by a method for biotechnologically removing a volatile nitrogen compound from a gas containing gas, comprising 1) performing a first step in a first device, in which the nitrogen compound is dissolved in a liquid transport medium, followed by 2) performing a second step in a second device separate from the first device, in which the nitrogen compound dissolved in the transport medium is oxidized with the aid of micro-organisms.

Bij het verwijderen van een st1fstofverbinding uit een afgas overeenkomstig de uitvinding wordt in de eerste stap de stikstofverbinding volledig geabsorbeerd in het vloeibare transportmedium en wordt vervolgens de door het transportmedium geabsorbeerde, dat wil zeggen daarin opgeloste stikstofverbinding in een tweede stap geoxideerd. Het gescheiden uitvoeren van een absorptiestap en een oxidatiestap in twee van elkaar gescheiden inrichtingen heeft als belangrijk voordeel dat de voor de oxidatiestap benodigde inrichting betrekkelijk klein en compact kan zijn. De afmetingen van een dergelijke oxidatie-inrichting met een bepaalde verwerkingscapaciteit zijn bijvoorbeeld beduidend kleiner dan die van een hierboven besproken biofilter met dezelfde capaciteit.When removing a nitrogen compound from a waste gas according to the invention, in the first step the nitrogen compound is completely absorbed in the liquid transport medium and the nitrogen compound dissolved therein, i.e. dissolved therein, is oxidized in a second step. The separate advantage of carrying out an absorption step and an oxidation step in two separate devices has the important advantage that the device required for the oxidation step can be relatively small and compact. The dimensions of such an oxidation device with a certain processing capacity are, for example, considerably smaller than that of a biofilter with the same capacity discussed above.

In een uitvoeringsvoorbeeld van de werkwijze overeenkomstig de uitvinding wordt de stikstofverbinding geoxideerd door een biomassa die in de tweede inrichting aanwezig is in een hoeveelheid van ten minste 10 kg droge stof/m3 inhoud van die inrichting, bij voorkeur tussen ca. 20 en ca. 30 kg droge stof/m3 inhoud van de inrichting.In an exemplary embodiment of the method according to the invention, the nitrogen compound is oxidized by a biomass present in the second installation in an amount of at least 10 kg dry matter / m3 content of that installation, preferably between approximately 20 and approximately 30 kg dry matter / m3 content of the establishment.

Deze waarden voor de dichtheid van de biomassa zijn beduidend hoger dan die voor de biomassa in een biofilter dat volgens de stand der techniek wordt toegepast voor het verwijderen van een stikstofverbinding uit een afgas.These biomass density values are significantly higher than those for the biomass in a biofilter used in the prior art to remove a nitrogen compound from an off-gas.

De werkwijze overeenkomstig de uitvinding is in het bijzonder geschikt voor het verwijderen uit een afgas van ammoniak, dat in de eerste stap wordt opgelost in een transportmedium dat in hoofdzaak water bevat en dat tijdens de tweede stap in hoofdzaak wordt geoxideerd tot nitraat. Volledige oxidatie van het ammoniak, dat wil zeggen oxidatie tot een nitraat, is van belang, daar bij een onvolledige oxidatie nitriet wordt gevormd, wat destabiliserend werkt op het verdere oxida-tleproces.The method according to the invention is particularly suitable for removing from an ammonia off-gas, which in the first step is dissolved in a transport medium mainly containing water and which is mainly oxidized in the second step into nitrate. Complete oxidation of the ammonia, that is to say oxidation to a nitrate, is important, because in the case of incomplete oxidation nitrite is formed, which has a destabilizing effect on the further oxidation process.

Bij voorkeur wordt de werkwijze overeenkomstig de uitvinding gekenmerkt door het in een van de eerste en de tweede inrichting separate derde inrichting uitvoeren van een derde stap, waarbij het in de tweede stap geoxideerde stikstofverbinding in hoofdzaak wordt gereduceerd tot stikstof.Preferably, the method according to the invention is characterized by performing a third step in a separate third device from the first and the second device, wherein the nitrogen compound oxidized in the second step is substantially reduced to nitrogen.

De derde stap, waarbij de geoxideerde stikstofverbinding 1n hoofdzaak tot stikstof wordt gereduceerd wordt verder aangeduld met de term den1tr1f1cat1estap. Het toevoegen van een den1tr1f1cat1estap biedt onder meer de volgende belangrijke voordelen. Stikstof (N2) is als afvalprodukt aantrekkel1jker dan nitraat. Eventueel 1n het transportmedium opgehoopt nltrlet als gevolg van een suboptlmale of verstoorde n1tr1f1cat1e wordt weggenomen tijdens de denltrlflcatlestap. Dit is voordelig, omdat zoals hierboven besproken nltrlet remmend werkt op de n1tr1f1cat1e van ammoniak. Een derde belangrijk voordeel van het toevoegen van een denltrlflcatlestap 1s dat daardoor een pH-neutraal proces wordt verkregen, zodat geen pH-regel1ng met behulp van tltranten of grote hoeveelheden buffer nodig zijn. Denitr1f1cat1e verloopt onder anoxische condities, waarbij nitraat wordt gebruikt als elektronenac-ceptor. Een elektronendonor wordt toegevoegd 1n de vorm van bijvoorbeeld methanol of een uit afvalwater afkomstige organische verbinding. Denltriflcatle vindt plaats bij een pH-waarde tussen 5,8 - 9,2, bij voorkeur bij een pH-waarde tussen 7 - 8,2.The third step, in which the oxidized nitrogen compound 1n is substantially reduced to nitrogen, is further supplemented with the term den1tr1f1cat1estep. Adding a den1tr1f1cat1e step provides the following key benefits. Nitrogen (N2) is more attractive as a waste product than nitrate. Optionally, in the transport medium accumulated nltrlet due to a sub-optimal or disturbed n1tr1f1cat1e is removed during the denltrlflcatl step. This is advantageous because, as discussed above, nltrlet has an inhibitory effect on the n1tr1f1cat1e of ammonia. A third important advantage of adding a denltrlflcatl step 1s is that a pH-neutral process is thereby obtained, so that no pH adjustment by means of tltrants or large amounts of buffer is required. Denitr1f1cat1e proceeds under anoxic conditions, with nitrate being used as an electron acceptor. An electron donor is added in the form of, for example, methanol or an organic compound from waste water. The triflcatle takes place at a pH value between 5.8 - 9.2, preferably at a pH value between 7 - 8.2.

Overeenkomstig de uitvinding wordt voorts verschaft een Installatie voor het op biotechnologlsche wijze verwijderen van een vluchtige stikstofverbinding uit een die verbinding bevattend gas, ten minste omvattend een eerste inrichting voor het oplossen van dat gas in een vloeibaar transportmedium, een van de eerste inrichting separate tweede inrichting voor het met behulp van micro-organismen oxideren van de in het transportmedium opgeloste stikstofverbinding, en een eerste leiding voor transport van het transportmedium van de eerste naar de tweede Inrichting.According to the invention there is further provided an Installation for biotechnologically removing a volatile nitrogen compound from a gas containing that compound, at least comprising a first device for dissolving that gas in a liquid transport medium, a second device separate from the first device for oxidizing the nitrogen compound dissolved in the transport medium using microorganisms, and a first conduit for transporting the transport medium from the first to the second Device.

In een uitvoeringsvoorbeeld heeft de Installatie het kenmerk dat dat de eerste inrichting een membraan omvat voor het daarlangs lelden van het transportmedium, welk membraan in hoofdzaak wordt gevormd door van m1cro-por1ën voorziene holle vezels voor het door die vezels doen stromen van het gas met de vluchtige stikstofverbinding, een en ander zodanig dat het vluchtige bestanddeel door het transportmedium geabsorbeerd kan worden.In an exemplary embodiment, the Installation is characterized in that the first device comprises a membrane for discharging the transport medium along it, which membrane is mainly formed by hollow fibers provided with micro-pores for causing the gas to flow through the fibers with the volatile nitrogen compound, such that the volatile component can be absorbed by the transport medium.

Overeenkomstig de uitvinding bevat in een uitvoeringsvoorbeeld de tweede inrichting een biomassa waarvan de dichtheid ten minste 10 kg droge stof/m3, bij voorkeur tussen ca. 20 en ca. 30 kg droge stof/m3.In accordance with the invention, in an exemplary embodiment, the second device contains a biomass whose density is at least 10 kg dry matter / m3, preferably between about 20 and about 30 kg dry matter / m3.

De tweede inrichting omvat bijvoorbeeld een oxidatiebed, dat in hoofdzaak is samengesteld uit een op een dragerstructuur gedragen hoe- veelheid stukken kunststof schuim, bij voorkeur polyurethaanschuim.The second device comprises, for example, an oxidation bed, which is mainly composed of an amount of plastic foam pieces, preferably polyurethane foam, carried on a support structure.

In een ander uitvoeringsvoorbeeld omvat de tweede inrichting een gefluïdiseerd-bedreactor. Een dergelijke reactor omvat met water gevulde kolommen waarin korrels dragermateriaal zweven die zijn omgeven door een blofilm. De reactor wordt met perslucht belucht, waarbij een bellenzuil ontstaat. De reactor is compact en hoog-actief en 1s in het bijzonder geschikt voor toepassingen op grote schaal. Bij wijze van alternatief kan de tweede inrichting een zogeheten a1rl1ft-reactor omvatten.In another exemplary embodiment, the second device comprises a fluidized bed reactor. Such a reactor comprises columns filled with water in which granules of carrier material float surrounded by a blank film. The reactor is aerated with compressed air, creating a bubble column. The reactor is compact and highly active, and is particularly suitable for large-scale applications. Alternatively, the second device may comprise a so-called rlrlft reactor.

Een installatie overeenkomstig de uitvinding wordt bij voorkeur gekenmerkt door een van de eerste en tweede inrichting separate derde inrichting voor het reduceren tot stikstof van de in het transportmedium opgeloste, in de tweede inrichting geoxideerde stikstofverbinding, en een tweede leiding voor transport van het transportmedium van de tweede naar de derde inrichting.An installation according to the invention is preferably characterized by a third device separate from the first and second device for reducing to nitrogen the nitrogen compound dissolved in the transport medium, oxidized in the second device, and a second conduit for transporting the transport medium from the second to third device.

Bij meer voorkeur is de eerste leiding een circulatieleidlng voor circulatie van het transportmedium door achtereenvolgens de eerste en de tweede inrichting, en vormt de tweede leiding met de derde inrichting een deel van een op twee plaatsen in de circulatieleidlng uitmondende omloopleidlng, een en ander zodanig dat het debiet door de om-loopleidlng lager is dan dat door de circulatieleidlng.More preferably, the first conduit is a circulation conduit for circulation of the transport medium through the first and the second device successively, and the second conduit with the third device forms a part of a bypass conduit opening at two places in the circulation conduit, such that the flow rate through the bypass is less than that through the circulation line.

Een belangrijk voordeel van een omloopleidlng door welke het debiet lager is dan dat door de circulatieleidlng, is dat de concentratie opgelost nitraat in de omloopleidlng vóór de denitrificat1e-inr1chting relatief hoog is ten opzichte van de concentratie opgeloste zuurstof. Door de hoeveelheid opgeloste zuurstof ten opzichte van de opgeloste hoeveelheid nitraat in de omloop!eiding vóór de denitrificatie-inrich-ting relatief laag te houden, wordt hiermee de behoefte aan een elektronendonor, noodzakelijk voor het denitrificatleproces, beperkt.An important advantage of a bypass pipe, through which the flow rate is lower than that by the circulation pipe, is that the concentration of dissolved nitrate in the bypass pipe before the denitrification plant is relatively high compared to the concentration of dissolved oxygen. By keeping the amount of dissolved oxygen relative to the dissolved amount of nitrate in the circulation before the denitrification device relatively low, this reduces the need for an electron donor necessary for the denitrification process.

Overeenkomstig de uitvinding wordt de derde inrichting gevormd door een denitriflcatie-reactor en zijn middelen aanwezig voor toevoeging van een additionele stof, bijvoorbeeld een elektronendonor of een nutriënt voor een denitrificerende bacterie, aan deze reactor. De elektronendonor is bijvoorbeeld methanol of een uit afvalwater gewonnen organische verbinding.According to the invention, the third device is constituted by a denitrification reactor and means are present for adding an additional substance, for example an electron donor or a nutrient for a denitrifying bacterium, to this reactor. The electron donor is, for example, methanol or an organic compound obtained from waste water.

In een voordelige uitvoeringsvorm omvat de denitrlficatie-reactor een hoeveelheid stukken polyurethaanschuim. Gevonden is dat polyure-thaan schuimblokjes in het bijzonder geschikt zijn om een goede reten- tie voor het biologisch actieve slib 1n een denitriflcatle-reactor te verschaffen. Het schuim heeft een groot specifiek oppervlak dat voldoende hechtlngsplaats biedt aan de denltrlflcerende materialen en het heeft bovendien een filterende werking als gevolg van de aanwezigheid van de structuur van het schuim en de aanwezigheid van een poriënstelsel tussen de schulmblokken.In an advantageous embodiment, the denitrification reactor comprises a quantity of pieces of polyurethane foam. It has been found that polyurethane foam cubes are particularly suitable to provide good retention for the biologically active sludge in a denitriflcatle reactor. The foam has a large specific surface area that provides sufficient adhesion to the fluorescent materials and it also has a filtering effect due to the presence of the structure of the foam and the presence of a pore system between the foam blocks.

De uitvinding zal 1n het nu volgende worden toegei1cht aan de hand van de tekening.The invention will be explained below with reference to the drawing.

In de tekening geeft F1g.l een schematische weergave van een installatie overeenkomstig de uitvinding.In the drawing, F1g.l shows a schematic representation of an installation according to the invention.

F1g.l is een schematische afbeelding van een Installatie 1 volgens de uitvinding, met een absorptie-inrichting 2 en een n1trif1cat1e-in-richting 3, die zijn verbonden door een circulatieleldlng 4. In een omloopleiding 5, die uitmondt in de circulatieleiding 4, is een deni-triflcatle-inrichtlng 6 opgenomen. In de leidingen 4 en 5 zijn c1r-culatiepompen, respectievelijk 7 en 8 opgenomen. In vaten 9, 10 worden respectievelijk een elektronendonor en een nutriënt opgeslagen, welke stoffen met behulp van een doseerpomp 11 vla een doseerleidlng 12, die uitmondt in de omloopleiding 5 vóór de denitriflcatie-inrichting 6 aan deze inrichting worden toegevoerd. De Figuur toont voorts nog een sproeier 13, een effluent-leidlng 14, een effluent-reservoir 15 en een thermostaat 16. Pijlen 17-20 geven de stromingsrichtlng aan van het transportmedium (water) in respectievelijk de circulatieleiding 4, de omloopleiding 5, de doseerleiding 12 en de effluent-leiding 14. Via een inlaat 23 wordt water in de circulatieleiding 4 ingelaten, de absorber 2 is voorzien van respectievelijk een in- en een uitlaat 21 respectievelijk 22 voor afgas.F1g.l is a schematic representation of an Installation 1 according to the invention, with an absorber 2 and a centrifuge device 3, which are connected by a circulation pipe 4. In a bypass pipe 5, which opens into the circulation pipe 4, a den-triflcatle device 6 is included. Circulation pumps 7 and 8 are included in lines 4 and 5, respectively. An electron donor and a nutrient are stored in vessels 9, 10, respectively, which substances are supplied to this device with the aid of a metering pump 11 v a metering line 12, which opens into the bypass line 5 before the denitrification device 6. The Figure further shows a sprinkler 13, an effluent pipe 14, an effluent reservoir 15 and a thermostat 16. Arrows 17-20 indicate the flow direction of the transport medium (water) in the circulation pipe 4, the bypass pipe 5, the dosing line 12 and the effluent line 14. Water is introduced into the circulation line 4 via an inlet 23, the absorber 2 is provided with an inlet and an outlet 21 and 22 respectively for waste gas.

De werking van de Installatie 1 1$ als volgt.The operation of the Installation 1 1 $ as follows.

Ammonlakhoudend afgas wordt via Inlaat 21 ingelaten in de absorptie-inrichting 2, waar de ammoniak uit het afgas wordt geabsorbeerd door water 1n de c1rculatieleiding 4. Het van ammoniak gereinigde afgas wordt vla uitlaat 22 afgevoerd. Ammoniakhoudend circulatiewater wordt via c1rculatieleiding 4 en sproeier 13 gesproeid op de biomassa (niet getoond) in de nltrificatie-inrichtlng 3, waar de opgeloste ammoniak wordt geoxideerd tot nitraat, waarbij ingeval van een onvolledige oxi-datie-reactie kleine hoeveelheden nitriet kunnen ontstaan. Het gevormde nitraat en het eventueel ontstane nitriet worden door het circulatiewa-ter via circulatieleiding 4 en omloopleiding 5 naar de denitrificatie-Ammonia-containing waste gas is introduced via Inlet 21 into the absorber 2, where the ammonia from the waste gas is absorbed by water in the circulation line 4. The waste gas purified from ammonia is discharged from outlet 22. Circulating water containing ammonia is sprayed on the biomass (not shown) in the centrifuge 3 via recirculation line 4 and nozzle 13, where the dissolved ammonia is oxidized to nitrate, in the event of an incomplete oxidation reaction small amounts of nitrite may form. The nitrate formed and any nitrite formed are passed through the circulation water via circulation line 4 and bypass line 5 to the denitrification

Inrichting 6 gevoerd, waar deze stoffen worden gereduceerd tot stikstof. Uit vat 9 wordt een elektronendonor, bijvoorbeeld methanol, ethanol. azijnzuur of een uit afvalwater afkomstige organisch verbinding aan de denitr1f1catie-inr1cht1ng 6 toegevoerd, uit vat 10 wordt een mengsel van nutriënten, bijvoorbeeld een oplossing die KH2PO4. K2HPO4, CaCl2, MgS04, FeS04 en/of een gistextract bevat. Het vloeistofdebiet in de omloopleiding 5 is kleiner dan dat 1n de circulatieleidlng 4, zodat de verhouding tussen opgeloste concentraties nitraat en zuurstof 1n de omloopleiding 5 juist voor de denitrif1cat1e-inrichting relatief hoog is. Een relatief hogere concentratie nitraat wordt nagestreefd om de benodigde hoeveelheid elektronendonor te beperkent de elektronendonor bindt zich eerst aan het zuurstof en pas dan aan nitraat. Bij gebruik van methanol vinden de reacties plaats volgens onderstaande reactie-formules: 1. NH3 + H20 -> NH44 + 0H- 2. NH4 + 202 -> NO3- + 2H+ + H20 3. NO3- + 5/6 CHsOH -> 1/2 N2 + 5/6 C02 + 7/6 H20 + OH-.Device 6, where these substances are reduced to nitrogen. From electron 9 an electron donor, for example methanol, ethanol is removed. acetic acid or an organic compound from wastewater supplied to the denitrification device 6, from vessel 10 a mixture of nutrients, for example a solution containing KH2PO4. K2HPO4, CaCl2, MgSO4, FeSO4 and / or a yeast extract. The liquid flow rate in the bypass line 5 is smaller than that in the circulation line 4, so that the ratio between dissolved concentrations of nitrate and oxygen 1 in the bypass line 5 is relatively high just before the denitrifuge device. A relatively higher concentration of nitrate is aimed at to limit the amount of electron donor required. The electron donor first binds to the oxygen and only then to nitrate. When using methanol, the reactions take place according to the following reaction formulas: 1. NH3 + H20 -> NH44 + 0H- 2. NH4 + 202 -> NO3- + 2H + + H20 3. NO3- + 5/6 CHsOH -> 1 / 2 N2 + 5/6 CO2 + 7/6 H20 + OH-.

Uit deze reactievergelijken volgt dat de protonenbalans neutraal wordt, dat wil zeggen dat er geen titranten of grote hoeveelheden buffer nodig zijn. Het circulatiewater kan langdurig intern worden hergebruikt, terwijl het bij lozing, bijvoorbeeld via effluent-leiding 14 in effluent-reservoir 15 nauwelijks stikstofverbindingen bevat. Met behulp van thermostaat 16 kan de temperatuur van het circulatiewater op een optimale temperatuur, bijvoorbeeld 30 °C worden gehouden.From these reaction equations, it follows that the proton balance becomes neutral, i.e. no titrants or large amounts of buffer are required. The circulation water can be reused internally for a long time, while it contains hardly any nitrogen compounds when discharged, for example via effluent pipe 14 in effluent reservoir 15. With the aid of thermostat 16, the temperature of the circulation water can be kept at an optimum temperature, for example 30 ° C.

Voorbeeld 1Example 1

In een proefinstallatie met een configuratie volgens Fig.l wordt afgas met een concentratie variërend van 15 - 30 mg NH3/m3 gereinigd. De installatie omvat een op zich bekende wasinstallatie ('scrubber') met een volume van 7,5 liter, een oxidatiebed met een volume van 10 liter en een denitrificatie-reactor met een volume van 2,2 liter. De verwijderingscapaciteit van de opstelling bedraagt 0,23 g NH4-/U. bij een temperatuur van 30 °C.In a test installation with a configuration according to Fig. 1, exhaust gas is cleaned with a concentration ranging from 15 - 30 mg NH3 / m3. The installation comprises a known washing installation ('scrubber') with a volume of 7.5 liters, an oxidation bed with a volume of 10 liters and a denitrification reactor with a volume of 2.2 liters. The removal capacity of the setup is 0.23 g NH4- / U. at a temperature of 30 ° C.

De concentraties in de circulerende vloeistof bij een gemeten pH-waarde 7,2 bedragen als volgt (mg/1): NH4-N:28 N03-Nj15 N02-Ns2,6The concentrations in the circulating liquid at a measured pH value of 7.2 are as follows (mg / l): NH4-N: 28 NO3-Nj15 NO2-Ns2,6

Resultaat: 99 % NH3 uit het afgas 1s verwijderd.Result: 99% NH3 was removed from the waste gas 1s.

De verwijderde NH3 is omgezet 1n {*): N2:98,5 nitraat in effluent: 0,6 ammonium in effluent: 0,9.The removed NH3 was converted 1n {*): N2: 98.5 nitrate into effluent: 0.6 ammonium into effluent: 0.9.

Wordt als typische waarde voor de afgasstroom van een intensieve varkenshouderij bijvoorbeeld uitgegaan van 6000 m3/u., waarbij de NHs-concentratle 15 mg/m3 bedraagt, dan bedragen de afmetingen voor een Installatie volgens F1g.l als volgt: volume 'scrubber': 3 m3 volume oxldatiebed: 4 m3 volume denitrificatlevat: 1 m3For example, if the typical value for the waste gas flow from intensive pig farming is assumed to be 6000 m3 / h, with the NHs concentratle being 15 mg / m3, the dimensions for an Installation according to F1g.l are as follows: volume 'scrubber': 3 m3 volume of oxidation bed: 4 m3 volume of denitrification vessel: 1 m3

Voorbeeld 2Example 2

Als absorptie-inrichtlng voor een installatie volgens Fig.l wordt een membraan geïnstalleerd met een membraanoppervlakte van 0,1 m2, bestaande uit 40 micro-poreuze capillaire buisjes van polypropyleen met een lengte van 50 cm (ND 020 CP 2N, microdyn, Wuppertal BRD). Het gas-debiet bedraagt 1,2 m3/u., de concentratie ammoniak in het instromende gas bedraagt 31 mg/m3; de gas- en vloei stofstroom hebben tegengestelde richting (tegenstroom-principe). U1t concentratiemetingen aan het instromende en het uitstromende gas wordt vastgesteld dat de in het gas aanwezige ammoniak met een rendement van 63 % door het membraan wordt opgenomen.As a absorber for an installation according to Fig. 1, a membrane is installed with a membrane surface of 0.1 m2, consisting of 40 micro-porous capillary tubes of polypropylene with a length of 50 cm (ND 020 CP 2N, microdyn, Wuppertal BRD ). The gas flow rate is 1.2 m3 / h., The concentration of ammonia in the incoming gas is 31 mg / m3; the gas and liquid flows have the opposite direction (counterflow principle). Concentration measurements on the inflowing and outflowing gas are determined that the ammonia present in the gas is absorbed by the membrane with an efficiency of 63%.

Voorbeeld 3Example 3

Het gasdeblet in de absorptle-inrichting uit voorbeeld 2 wordt ingesteld op 0,4 m3. Uit concentratiemetingen aan het instromende en het uitstromende gas wordt vastgesteld dat de in het gas aanwezige ammoniak met een rendement van 99 < wordt opgenomen.The gas depletion in the absorber of Example 2 is adjusted to 0.4 m3. Concentration measurements on the inflowing and outflowing gas show that the ammonia present in the gas is absorbed with a yield of 99%.

Claims

A method for blotechnologically removing a volatile nitrogen compound from a gas containing that compound, comprising: 1. performing a first step in a first device, wherein the nitrogen compound is dissolved in a liquid transport medium, followed by 2. performing a second step separate from the first device and carrying out a second step, in which the nitrogen compound dissolved in the transport medium is oxidized with the aid of micro-organisms.

A method according to claim 1, characterized in that the nitrogen compound is oxidized by a biomass present in the second plant in an amount of at least 10 kg dry matter / m3 content of that plant.

Method according to claim 2, characterized in that the biomass is present in an amount of between about 20 and about 30 kg of dry matter / m3 of content of the device.

A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the nitrogen compound is ammonia and the liquid transport medium mainly contains water.

A method according to claim 4, characterized in that the ammonia dissolved in the water in the second step is substantially oxidized to nitrate.

A method according to claim 4 or 5, characterized by performing a third step in a separate third device from the first and the second device, wherein the nitrogen compound oxidized in the second step is substantially reduced to nitrogen.

Installation for biotechnological removal according to a method according to claim 1 of a volatile nitrogen compound from a gas containing said compound, at least comprising a first device for dissolving said gas in a liquid transport medium, a second separate device from the first device apparatus for oxidizing the nitrogen compound dissolved in the transport medium using microorganisms, and a first conduit for transporting the transport medium from the first to the second Device.

8. Installation as claimed in claim 7, characterized in that the first Device comprises a membrane for guiding the transport medium along it, which membrane is mainly formed of hollow fibers provided with micro-pores for causing the gas to flow through said fibers with the volatile nitrogen compound, such that the volatile component can be absorbed by the transport medium.

An installation according to claim 8 for oxidizing a nitrogen compound according to a method according to claim 2, characterized in that the second device contains a biomass in an amount of at least 10 kg dry matter / m3 content of said device.

Installation according to claim 9, characterized in that the biomass is present in an amount of between about 20 and about 30 kg dry matter / m3 content of the device.

Installation according to claim 9 or 10, characterized in that the second device comprises an oxldatle bed, which is mainly composed of a quantity of plastic foam pieces supported on a support structure.

Installation according to claim 11, characterized in that the plastic foam is polyurethane foam.

Installation according to claim 9 or 10, characterized in that the second device comprises a fluidized bed reactor.

Installation according to claim 9 or 10, characterized in that the second device comprises an airlift reactor, in which active sludge is present on a support material.

Installation according to claim 7, characterized by a third device separate from the first and second device for reducing, according to the method of claim 6, nitrogen of the nitrogen compound dissolved in the transport medium, oxidized in the second device, and a second conduit for transport from the transport medium from the second to the third device.

Installation according to claim 15, characterized in that the first conduit is a circulation conduit for circulation of the transport medium through successively the first and the second device, and the second conduit with the third device forms part of one of the circulars in two places the bypass line, all such that the flow rate through the bypass line is lower than that through the circulation line.

Installation according to claim 15 or 16, characterized in that the third Device is a den1tr1f1cat1e reactor and means are present for adding an additional substance to this reactor.

Installation according to claim 17, characterized in that the additional substance contains an electron donor.

Installation according to claim 18, characterized in that the electron donor methanol 1s.

Installation according to claim 18, characterized in that the electron donor is an organic compound from waste water.

Installation according to claim 17, characterized in that the additional substance contains a nutrient for a denitrifying bacterium.

Installation according to claim 17, characterized in that the denitrification reactor contains a quantity of pieces of polyurethane foam.