AT11793U1 - Verfahren zur behandlung von abluft aus einer klärschlammtrocknung sowie vorrichtung hiefür - Google Patents

Abstract

Bei einem Verfahren zur Behandlung von Abluft, enthaltend mit Belebtschlamm aus einer Kläranlage abbaubare Geruchsstoffe, wobei die Abluft einer Abgaswaschanlage zugeführt wird, durch feines Verteilen einer Reinigungsflüssigkeit in der Abgaswaschanlage gewaschen wird und eine gereinigte Abluft aus der Abgaswaschanlage ausgetragen wird, wird die Abluft durch Versprühen und/oder Verrieseln von Reinigungsflüssigkeit enthaltend 0 % bis 100 % Ablaufflüssigkeit aus einer Kläranlage und 100 % bis 0 % Belebtschlamm wenigstens einmal gewaschen, die mit Geruchsstoffen aus der Abgaswäsche beladene Reinigungsflüssigkeit wird ausgetragen und die Geruchsstoffe in der mit Geruchsstoffen aus der Abgaswäsche beladenen Reinigungsflüssigkeit werden in einer Schlammbelebung mit Belebtschlamm aus einer Kläranlage abgebaut. Weiters sind eine Vorrichtung und eine Verwendung des Verfahrens beschrieben.

Description

österreichisches Patentamt AT 11 793 U1 2011-05-15

Beschreibung [0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Behandlung von Abluft, enthaltend mit Belebtschlamm aus einer Kläranlage abbaubare Geruchsstoffe, wobei die Abluft einer Abgaswaschanlage zugeführt wird, durch feines Verteilen einer Reinigungsflüssigkeit in der Abgaswaschanlage gewaschen wird und eine gereinigte Abluft aus der Abgaswaschanlage ausgetragen wird, sowie auf eine Vorrichtung zur Behandlung von Abluft, enthaltend an bzw. mit Belebtschlamm aus einer Kläranlage abbaubare Geruchsstoffe umfassend eine Abgaswäsche mit einem, mit einer Abluft produzierenden Anlage, gekoppelten Ablufteintrag, eine Einrichtung zum Versprühen und/oder Verrieseln von Reinigungsflüssigkeit und einen Austrag für gereinigte Abluft.

[0002] Abluft aus den unterschiedlichsten landwirtschaftlichen Betrieben, wie z.B. Massentierhaltungen, aus Klärschlammtrocknungsanlagen aber auch aus Industriebetrieben, wie einer Altpapieraufbereitung, einer Bioethanolherstellung und dgl. wird in großen Mengen gebildet und derartige Abluft enthält sehr häufig relativ große Mengen an geruchsbelästigenden Stoffen, so daß insbesondere wenn derartige Betriebe oder Anlagen in der Nähe von Siedlungsgebieten oder gar größeren Orten oder Städten angesiedelt sind, Probleme für Anrainer und Betreiber derartiger Betriebe bzw. Anlagen aufgrund der relativ großen Geruchsbelästigung auftreten.

[0003] Zur Verminderungen der Geruchsbelästigung wird hierfür beispielsweise in Klärschlammtrocknungsanlagen die Abluftmenge in herkömmlichen Wäschern mit sogenannten Biofiltern, welche eine auf eine zu reinigende Abluft angepaßte Biozönose aufweisen, mit Reinigungsflüssigkeiten, welche hauptsächlich aus Frischwasser bestehen, behandelt, um einerseits eine Senkung der Wahrnehmung des belästigenden Geruchs zu erzielen, und andererseits tatsächlich geruchsbelästigende Stoffe, wie Ammoniak und dgl. abzubauen bzw. chemisch zu binden.

[0004] Die für die Abluftbehandlung am häufigsten eingesetzten Biofilter, in welchen die Geruchsstoffe von Biozönosen abgebaut werden, weisen hierbei den Nachteil auf, daß sie eine relativ lange Einstelldauer aufweisen und somit in Fällen wo unterschiedliche Zusammensetzungen der Geruchsstoffe in der zu behandelnden Abluft auftreten oder bei erstmaliger Inbetriebnahme erst nach einigen Tagen oder auch Wochen an die jeweilige neue Zusammensetzung der Abluft angepaßt sind und reibungsfrei funktionieren.

[0005] Weitere bekannte Abluftreinigungseinrichtungen wenden Chemikalien enthaltende Wässer für ein Binden bzw. eine chemische Reaktion mit den Geruchsstoffen in der Abluft an, wobei derartige speziellen Abluftreinigungen insbesondere dann anwendbar erscheinen, wenn die Zusammensetzung der Geruchsstoffe in der Abluft nicht oder nur sehr wenig variiert.

[0006] Schließlich kann auch eine Ozonbehandlung der Abluft durchgeführt werden, welche jedoch aufgrund der damit verbundenen, hohen Kosten wirtschaftlich nicht relevant erscheint.

[0007] Die vorliegende Erfindung zielt nun darauf ab, ein einfach durchzuführendes Verfahren zur Behandlung von Abluft zur Verfügung zu stellen, bei welchem der Abbau von Geruchsstoffen aus der Abluft ausschließlich mit in einer Kläranlage vorliegenden biologischen Materialien und Flüssigkeiten durchgeführt wird und bei welchem weiterhin sowohl die Energiebilanz als auch die eingesetzten Trägergasmengen und einzusetzenden Reinigungsflüssigkeitsmengen und insbesondere der Einsatz von Fremdmaterialien, möglichst günstig bzw. gering gehalten werden können.

[0008] Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß die Abluft durch Versprühen und/oder Verrieseln von Reinigungsflüssigkeit enthaltend 0 % bis 100 % Ablaufflüssigkeit aus einer Kläranlage und 100 % bis 0 % Belebtschlamm wenigstens einmal gewaschen wird, daß die mit Geruchsstoffen aus der Abgaswäsche beladene Reinigungsflüssigkeit ausgetragen wird und daß die Geruchsstoffe in der mit Geruchsstoffen aus der Abgaswäsche beladenen Reinigungsflüssigkeit in einer Schlammbelebung mit Belebtschlamm aus einer Kläranlage abgebaut werden. Indem die Abluft durch 1/14 österreichisches Patentamt AT 11 793 U1 2011-05-15

Versprühen und/oder Verrieseln von Reinigungsflüssigkeit enthaltend 0 % bis 100 % Ablaufflüssigkeit aus einer Kläranlage und 100 % bis 0 % Belebtschlamm wenigstens einmal gewaschen wird gelingt es, große Mengen an leicht löslichen geruchsintensiven Substanzen aus der Abluft sowohl durch Auswaschen als auch durch Adsorption oder Absorption aus der Abluft zu entfernen, so daß eine im wesentlichen gereinigte bzw. kaum belastete Abluft ausgetragen wird. Indem weiterhin die mit Geruchsstoffen aus der Abgaswäsche beladene Reinigungsflüssigkeit ausgetragen wird und nachfolgend die Geruchsstoffe in einer Schlammbelebung mit Belebtschlamm aus einer Kläranlage abgebaut werden, gelingt es, im wesentlichen sämtliche geruchsintensiven Substanzen aus der Abluft, welche in die Reinigungsflüssigkeit überführt wurden in der Schlammbelebung abzubauen bzw. zu inaktivieren. Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist einerseits, daß Belebtschlamm für den Abbau der geruchsintensiven Substanzen herangezogen wird, welcher Belebtschlamm aufgrund des darin enthaltenen extrem breiten Spektrum an biologisch aktiven Substanzen rasch und zuverlässig auch extrem stark wechselnde Zusammensetzungen an geruchsintensiven Substanzen abzubauen vermag und daß andererseits der Abbau nicht in der Abgaswäsche erfolgt sondern erst in der Schlammbelebung, so daß ein Einsatz von biologischen Filtern oder dgl. in dem Wäscher vollständig vermieden werden kann.

[0009] Für eine noch vollständigere Entfernung von geruchsintensiven Substanzen, wie Ammoniak, Aminen, Nitrosaminen, niedrigen organischen Säuren, Schwefelwasserstoff bzw. anderen leicht flüchtigen, organischen Substanzen wird das erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt so geführt, daß die Abluft zweimal gewaschen wird und daß wenigstens ein Waschen mit Ablaufflüssigkeit aus einer Kläranlage enthaltender Reinigungsflüssigkeit durchgeführt wird. Indem in wenigstens ein Waschen mit Reinigungsflüssigkeit enthaltend Ablaufflüssigkeit aus einer Kläranlage durchgeführt wird, gelingt eine noch vollständigere Entfernung von geruchsbelastenden Substanzen, da insbesondere durch Waschen mit Reinigungsflüssigkeit enthaltend Ablaufflüssigkeit aus einer Kläranlage die leicht löslichen Geruchsstoffe schnell in der Reinigungsflüssigkeit gelöst werden und somit aus der Abluft entfernt sind.

[0010] Für eine weitere Vereinfachung und gleichzeitige Erhöhung der Effizienz des erfindungsgemäßen Verfahrens wird gemäß einer bevorzugten Weiterbildung das Verfahren so geführt, daß das Waschen mit Ablaufflüssigkeit aus einer Kläranlage, welcher bis zu 80% Brauchwasser zugesetzt wird, durchgeführt wird. Indem daß das Waschen mit Ablaufflüssigkeit aus einer Kläranlage, welcher bis zu 80% Brauchwasser zugesetzt wird, durchgeführt wird, gelingt es noch größere Mengen an leicht löslichen bzw. leicht entfernbaren Geruchsstoffen gemeinsam mit den gegebenenfalls in der Abluft enthaltenen Feststoffpartikeln aus der Abluft zu entfernen, so daß eine effiziente Reinigung erzielt wird.

[0011] Als Brauchwasser werden im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung jegliche Wässer, welche keine oder lediglich geringe Mengen an Verunreinigungen enthalten verstanden, wie z.B. Flußwasser, Regenwasser, Trinkwasser, Frischwasser oder dgl.

[0012] Für eine besonders vollständige und rasche Entfernung von wechselnden Zusammensetzungen bzw. Konzentrationen der Geruchsstoffe aus der Abluft wird das Verfahren zur Behandlung von Abluft bevorzugt so geführt, daß das Waschen mit einer Reinigungsflüssigkeit enthaltend 1 % bis 60 % Belebtschlamm, insbesondere 2 % bis 20 % Belebtschlamm und 99 % bis 40 %, insbesondere 98 % bis 80 % Ablaufflüssigkeit aus einer Kläranlage durchgeführt wird. Indem das Waschen mit einer Reinigungsflüssigkeit, enthaltend einstellbare Konzentrationen an Belebtschlamm und Ablaufflüssigkeit aus einer Kläranlage durchgeführt wird, gelingt es, selbst bei stark schwankenden Frachten an Geruchsstoffen oder bei wechselnder Zusammensetzung der Geruchsstoffe, die Reinigungsflüssigkeit immer optimal an die zu entfernende Geruchsstoffzusammensetzung anzupassen, ohne daß eine Einstellzeit bzw. Anlaufzeit zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erforderlich wäre. Gleichzeitig gelingt es mit einer derartigen Verfahrensführung, die Abluft durch Adsorption oder Lösen der Geruchsstoffe sowie nachfolgende Reaktion der Geruchsstoffe an bzw. mit Mikroorganismen des Belebtschlammes oder des Kläranlagenablaufs so weit von Geruchs- bzw. Schadstoffen zu reinigen, daß eine Belastung außerhalb der Anlage kaum wahrnehmbar ist. 2/14 österreichisches Patentamt AT 11 793 U1 2011-05-15 [0013] Um einen besonders vollständigen Übergang der Geruchsstoffe von der zu behandelnden Abluft in die Reinigungsflüssigkeit zu gewährleisten, wird gemäß einer bevorzugten Weiterbildung das erfindungsgemäße Verfahren so geführt, daß die Reinigungsflüssigkeit wenigstens teilweise im Kreislauf geführt wird und daß bei jedem Zyklus 5 % bis 40 %, insbesondere 2 0 % bis 25 % der Reinigungsflüssigkeit durch frischen Belebtschlamm und/oder frische Ablaufflüssigkeit aus einer Kläranlage ersetzt werden. Durch eine derartige Verfahrensführung wird sichergestellt, daß immer ausreichende frische und durch adsorbierte bzw. gelöste Geruchsstoffe nicht belastete Reinigungsflüssigkeit während des Waschens zur Verfügung steht, wodurch eine kontinuierliche und gleichbleibende Reinigungsleistung des erfindungsgemäßen Verfahrens sichergestellt wird.

[0014] Indem, wie dies einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung entspricht, das Verfahren so geführt wird, daß eine Verweilzeit der Abluft in der Abgaswäsche durch ein Überleiten der Abluft und der Reinigungsflüssigkeit über ein Füllkörperbett mit einer spezifischen Oberfläche von 30 m2/m3 bis 180 m2/m3 erhöht wird, gelingt ein noch vollständigerer Abtransport der aus der Abluft aufgenommenen Geruchsstoffe und zusätzlich eine weiter verbesserte Anpaß-barkeit an die wechselnden Geruchsstoffkonzentrationen der zu reinigenden Abluft, so daß ohne Änderung des apparativen Aufbaus des Wäschers lediglich durch Einstellen der Verfahrensparameter, wie Verweilzeit, Füllkörperhöhe oder Einsatzmenge und Zusammensetzung der Reinigungsflüssigkeit eine extrem flexible Verfahrensführung erzielt werden kann.

[0015] Indem das erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt so geführt wird, daß die Behandlung von Abluft mit einer Temperatur zwischen -10 °C und 70 °C, insbesondere -5°C und 45 °C durchgeführt wird, gelingt es abweichend von bekannten Biofiltern, in welchen enge Temperaturgrenzen für die zum biologischen Abbau befähigten Organismen einzuhalten sind, das erfindungsgemäße Verfahren in einem weiten Temperaturbereich zu führen, so daß auch bei strengem Frost oder extrem hohen Außentemperaturen und somit extremen Temperaturen der zu behandelnden Abluft ein Abschalten bzw. Kühlen oder Beheizen der Anlage nicht erforderlich ist, da die Temperatur im Wäscher über den Flüssigkeitseintrag, insbesondere die Temperatur des Kläranlagenablaufs geregelt ist.

[0016] Um ein Verlegen von Düsen, Leitungen, Füllkörpern oderdgl. mit Sicherheit hintanzuhalten, wird das erfindungsgemäße Verfahren so geführt, daß als Reinigungsflüssigkeit ein von Grob- und Faserstoffen gereinigter, insbesondere gesiebter Belebtschlamm in einer Konzentration von bis zu 10 g/l, insbesondere 1 bis 5 g/l eingesetzt wird.

[0017] Die Erfindung zielt weiters auf eine Vorrichtung ab, in welcher das Verfahren gemäß der Erfindung rasch und zuverlässig durchgeführt werden kann, wobei zusätzlich für den Abbau von Geruchsstoffen in einer derartigen Vorrichtung ausschließlich in Kläranlagen üblicherweise vorhandene Elemente bzw. Vorrichtungsteile einsetzbar sind und der Einsatz von Frischwasser minimiert werden kann.

[0018] Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Vorrichtung im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß dem wenigstens einen Abgaswäscher über die Einrichtung zum Versprühen und/oder Verrieseln von Reinigungsflüssigkeit, Reinigungsflüssigkeit enthaltend 0 % bis 100 % Ablaufflüssigkeit aus einer Kläranlage und 100 % bis 0 % Belebtschlamm zugeführt ist, und daß eine Austragsleitung für mit Geruchsstoffen aus der Abluft beladene Reinigungsflüssigkeit mit einer Schlammbelebung, für ein Abbauen der Geruchstoffe, gekoppelt ist. Indem dem wenigstens einen Abgaswäscher Reinigungsflüssigkeit, enthaltend 0 % bis 100 % Ablaufflüssigkeit aus einer Kläranlage und 100 % bis 0 % Belebtschlamm über die Einrichtung zum Versprühen und/oder Verrieseln von Reinigungsflüssigkeit zugeführt ist, wird ein inniger Kontakt einer Abluft mit Reinigungsflüssigkeit sichergestellt, wodurch rasch und zuverlässig Geruchsstoffe adsorbiert bzw. gebunden werden können. Hierdurch werden einerseits im wesentlichen vollständig Feststoffpartikel aus der Abluft ausgetragen und andererseits erfolgt bereits während dem Waschen eine gewisse Vorreinigung durch Reaktion der Reinigungsflüssigkeitströpfchen mit den in der Abluft enthaltenen Geruchsstoffen. Indem weiterhin eine Austragsleitung für mit Geruchsstoffen aus der Abluft beladene Reinigungsflüssigkeit mit einer 3/14 österreichisches Patentamt AT 11 793 U1 2011-05-15

Schlammbelebung, für ein Abbauen der Geruchstoffe, gekoppelt ist, gelingt in einer apparativ einfachen Vorrichtung ein Abtransport der mit Geruchsstoffen beladenen Reinigungsflüssigkeit in eine Schlammbelebung, in welcher eine extrem große Überschußmenge von zur Adsorption bzw. zum Abbau der Geruchsstoffe befähigter biologischer Substanz zur Verfügung gestellt ist, wodurch ein vollständiger Abbau der Geruchsstoffe gewährleistet ist. Gleichzeitig wird hierbei eine geringe Flüssigkeitsfracht in der wenigstens einen Reinigungsstufe der Abluftreinigung aufrecht erhalten, so daß der gesamte Flüssigkeitsverbrauch der erfindungsgemäßen Vorrichtung niedrig gehalten ist und trotzdem die Abluft durch Auswaschen bzw. Adsorption und nachfolgenden Abbau bzw. chemische Reaktion mit dem Belebtschlammes oder der Ablaufflüssigkeit, insbesondere in der Schlammbelebung gereinigt wird.

[0019] Eine weitere Verbesserung der Reinigungsleistung gelingt gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch, daß gemäß einer bevorzugten Ausbildung der Vorrichtung ein Gegenstromwäscher für die zu reinigende Abluft und die Reinigungsflüssigkeit eingesetzt ist. Durch die Gegenstromführung von zu reinigender Abluft und Reinigungsflüssigkeit in dem wenigstens einen Abgaswäscher wird eine bessere Verteilung bzw. ein inniger Kontakt der zu reinigenden Abluft in der Reinigungsflüssigkeit erzielt, wodurch eine weitere Verbesserung der Reinigungsleistung erreicht werden kann.

[0020] Um die Reinigungsleistung der erfindungsgemäßen Vorrichtung und weiter zu erhöhen ist die Vorrichtung bevorzugt so weitergebildet, daß zwei in Serie geschaltete Abgaswäscher vorgesehen sind und daß ein Abgaswäscher mit einer Zuleitung zum Zuführen von Belebtschlamm gekoppelt ist. Durch einen derartigen Aufbau der Vorrichtung gelingt eine weitere Erhöhung der Anpaßbarkeit an unterschiedlichste Abluftzusammensetzungen sowie eine weitere Beschleunigung der Entfernung der geruchsbelästigenden Inhaltsstoffe der Abluft, so daß auch mit einer relativ klein dimensionierten Anlage für große Abluftfrachten das Auslangen gefunden werden kann.

[0021] Für eine weitere Verringerung des Flüssigkeitsverbrauchs der Anlage und für eine weitere Herabsetzung der Geruchsbelastung bzw. Verringerung der Restkonzentration an Geruchsstoffen in der Abluft ist die erfindungsgemäße Vorrichtung bevorzugt so weitergebildet, daß die Reinigungsflüssigkeit, im Kreislauf geführt ist. Durch die Kreislaufführung der Reinigungsflüssigkeit wird eine Verminderung des Brauchwasserzusatzes erzielt, so daß die Betriebskosten einer erfindungsgemäßen Anlage gegenüber herkömmlichen Anlagen weiter herabgesetzt werden können. Weiters gelingt mit einer derartigen Vorrichtung eine rasche Adaptierung an unterschiedlichste Gegebenheiten ohne daß ein Umbau bzw. eine Stillstandzeit der Vorrichtung erforderlich ist.

[0022] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die erfindungsgemäße Vorrichtung so ausgebildet, daß der wenigstens eine Abgaswäscher mit einer Füllkörperbeschickung, insbesondere einem Füllkörperbett enthaltend Füllkörper mit einer spezifischen Oberfläche von 30 m2/m3 bis 180 m2/m3 versehen ist. Indem der wenigstens eine Abgaswäscher eine Füllkörperbeschickung enthält, gelingt es, eine turbulente Luftströmung im Inneren des Abgaswäschers auszubilden bzw. aufrechtzuerhalten, wodurch die Stoffübergänge von der Abluft in die Reinigungsflüssigkeit an den Grenzflächen optimiert werden. Indem weiterhin Füllkörper mit einer spezifischen Oberfläche von 30 m2/m3 bis 180 m2/m3 eingesetzt sind, wird die Entwicklung eines biologischen Rasens auf den Füllkörpern minimiert, so daß die Anlage eine lange Standzeit ohne das Erfordernis des Austausche bzw. einer Reinigung des Füllkörperbettes aufweist. Auch ein Verkleben bzw. Verlegen von Durchtritten zwischen den einzelnen Füllkörpern wird mit einem derartigen Füllkörperbett vermieden.

[0023] Um auch ein Verlegen von Füllkörpern, Leitungen und dgl. mit Sicherheit hintanzuhalten, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung bevorzugt so weitergebildet, daß vor einem Eintrag der Belebtschlamm enthaltenden Reinigungsflüssigkeit, die Belebtschlamm enthaltende Reinigungsflüssigkeit über eine Siebvorrichtung, insbesondere ein Bogensieb, geführt ist. Indem eine Siebvorrichtung in die Eintragsleitung der Reinigungsflüssigkeit in den Abgaswäscher bzw. Abluftwäscher zwischengeschaltet bzw. eingebaut ist, werden Grobstoffe aus der Reinigungs- 4/14 österreichisches Patentamt AT 11 793 U1 2011-05-15 flüssigkeit enthaltend zumindest Belebtschlamm im wesentlichen vollständig abgefiltert. Indem die Reinigungsflüssigkeit als gesiebte bzw. von Grobstoffen gereinigte Reinigungsflüssigkeit in der Vorrichtung zum Einsatz gelangt, können die Düsenquerschnitte, Leitungsquerschnitte und/ oder Durchtrittsquerschnitte durch ein Füllkörperbett möglichst klein gehalten werden kann, wodurch einerseits eine bessere Verteilung der Reinigungsflüssigkeit sichergestellt ist und andererseits eine Erhöhung der Turbulenz des Abluftstroms bzw. der Reinigungsflüssigkeit in dem Abluftwäscher durch die Füllkörperbeschickung erzielt werden kann, ohne daß ein Verlegen von Durchtrittsquerschnitten der Anlage zu befürchten ist und zusätzlich eine Verbesserung der Reinigungsleistung und Verringerung der erforderlichen Flüssigkeitsfracht erzielt werden kann wodurch die Standzeit der Vorrichtung ohne erforderliche Wartungsarbeiten weiter erhöht wird.

[0024] Indem, wie dies einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung entspricht, der Ablaufkanal für mit Geruchsstoffen aus der Abluft beladene Reinigungsflüssigkeit in einem Sammelbecken mündet und eine Austragsleitung des Sammelbeckens mit der Schlammbelebung verbunden ist, gelingt es, die herkömmlichen in einer Kläranlage vorhandenen Einrichtungen, wie ein Sammelbecken, unverändert weiterzuverwenden, so daß insgesamt der apparative Aufwand der erfindungsgemäßen Vorrichtung für das zur Verfügung stellen des Belebtschlammes für die Abluftreinigung gering gehalten werden kann und neben einer erzielten Energie- und Flüssigkeitseinsparung auch auf der Seiten des Anlagenbaus Einsparungen bzw. Vereinfachung gegenüber herkömmlichen Anlagen erzielbar sind.

[0025] Eine bevorzugte Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist zur Entfernung von Geruchsstoffen aus von Schlachthöfen, Massentierhaltungen, wie z.B. Hühnerfarmen, Bioethanolherstellungen, Altpapieraufbereitungen, Klärschlammtrocknungen oder Biogasanlagen stammender Abluft, wobei bevorzugt eine Verwendung zur Entfernung von Geruchsstoffen aus der Abluft, wie Ammoniak, Nitrosamine, flüchtige Schwefelverbindungen, wie Schwefelwasserstoff, flüchtige organische Verbindungen, wie niedrigen Fettsäure oder dgl. bevorzugt ist. Die Entfernung von Geruchsstoffen aus der Abluft, wie Ammoniak, Nitrosamine, flüchtige Schwefelverbindungen, wie Schwefelwasserstoff, flüchtige organische Verbindungen, wie niedrige Fettsäure oder dgl., gelingt in einer herkömmlichen Abluftreinigung nur durch Einsatz von Biofiltern, welche sich bei einer Veränderung des Geruchsstoffspektrums adaptieren müssen, so daß insbesondere wenn Abluft mit wechselnder Zusammensetzung der Geruchsstoffe der Anlage zugeführt ist, jedesmal lang dauernde Anpassungen der Anlage an die entsprechenden Geruchsstoffspektren erforderlich sind, wohingegen es mit der erfindungsgemäßen Verwendung einfach und zuverlässig, ohne jede Anpassungszeit gelingt, beliebige Geruchsstoffe aus der Abluft zu entfernen, da insbesondere in Belebtschlamm und Ablaufflüssigkeit aus einer Kläranlage eine große Überschußmenge an zu einer Reaktion bzw. Adsorption von unterschiedlichsten Schadstoffen befähigten biologischen Substanzen oder Mikroorganismen enthalten ist, so daß es mit der erfindungsgemäßen Verwendung einfach und zuverlässig gelingt, nahezu sämtliche Geruchsstoffe aus der Abluft sicher zu entfernen. Darüber hinaus gelingt es mit der erfindungsgemäßen Verwendung, aufgrund des Vorhandenseins von ausreichenden Mengen an biologischen Substanzen bzw. Mikroorganismen in der Reinigungsflüssigkeit, ohne Änderung der Flüssigkeitsfracht in der Abluftreinigungsanlage, die Anlage an beliebige Mengen an freigesetzten Geruchsstoffen anzupassen.

[0026] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In dieser zeigen: [0027] Fig. 1 ein schematisches Fließschema einer Vorrichtung zur Behandlung von Abluft aus einer Klärschlammtrocknung, [0028] Fig. 2 ein Diagramm einer Versuchsserie zur Ammoniakentfernung aus der Abluft der

Klärschlammtrocknung von Fig.1, [0029] Fig. 3 ein Diagramm einer Versuchserie zur Essigsäureentfernung aus der Abluft der

Klärschlammtrocknung von Fig.1, und 5/14 österreichisches Patentamt AT 11 793 U1 2011-05-15 [0030] Fig.4 ein schematisches Fließschema einer einstufigen Vorrichtung zur Behandlung von

Abluft aus einer Geflügelzucht.

[0031] In Fig. 1 ist allgemein ein Fließschema einer Vorrichtung zur Behandlung von Abluft aus einer Klärschlammtrocknung dargestellt, in welcher mit 1 schematisch eine Abluft produzierende Anlage, wie eine Trocknungshalle bzw. ein Trocknungsraum zur Trocknung von vorentwässertem Klärschlamm bezeichnet ist. Abwasser bzw. Restwasser aus der Abluft produzierenden Anlage 1 wird über Leitung 2 in einen Abwassersammelbehälter 3 geleitet, welcher auch als sogenannte Pumpenvorlage dient, da aus dem Sammelbehälter 3 Abwasser weiter in beispielsweise ein Belebungsbecken 4 geleitet bzw. gepumpt wird. Die Überführung des Abwassers aus dem Sammelbecken 3 in das Belebungsbecken 4 ist hierbei durch Leitung 5 angedeutet, wobei in der praktischen Durchführung Ablaufflüssigkeit aus einer Kläranlage bzw. aus der Abluft produzierenden Anlage 1 über Leitung 5 in das Belebungsbecken 4 gepumpt wird, wobei eine hiefür erforderliche Pumpe nicht dargestellt ist.

[0032] Im Belebungsbecken 4 erfolgt eine konventionelle Belebung von Schlamm und Ablaufflüssigkeit aus einer Kläranlage durch aerobe Behandlung des Schlamms, worauf nach Erzielung einer ausreichenden Belebung Belebtschlamm über eine Leitung 6 in eine Siebvorrichtung 7 geleitet bzw. gepumpt wird, wobei auch hier ein erforderliches Pumpenelement, für das Pumpen des Belebtschlammes auf das Sieb 7, nicht dargestellt ist. Eine aus dem Sieb 7 austretende von Grobstoffen befreite flüssige Fraktion des Belebtschlammes wird in der Folge über Leitung 8 zu einer Mischeinrichtung 9 gepumpt, um nachfolgend als Reinigungsflüssigkeit in einer Abluftreinigung eingesetzt zu werden.

[0033] Abluft aus der Klärschlammtrocknung in der Trocknungshalle 1 wird über eine Leitung 10 in eine Entstaubungsanlage bzw. einen Vorwäscher 11 eingebracht, und im Gegenstrom mit Ablaufflüssigkeit aus einer Kläranlage, welche aus einem Nachklärbecken 13 über eine Leitung 14 zum Kopf der Entstaubungsanlage 11 gepumpt wird, vorgereinigt bzw. gewaschen. In diesem ersten Waschschritt wird über eine Einrichtung zum Versprühen und/oder Verrieseln von Reinigungsflüssigkeit, wie einer Düsenleiste bzw. einen Düsenkopf 15 Ablaufflüssigkeit aus der Kläranlage im Gegenstrom zu Abluft aus der Klärschlammtrocknung geführt, wodurch einerseits Grobstoffe in der Abluft nahezu zur Gänze ausgewaschen werden und andererseits eine relativ große Adsorptionsfläche der Reinigungsflüssigkeit zur Verfügung steht, um eine Vorreinigung der Abluft zu erzielen. Abwasser aus der Entstaubungsanlage 11 wird über Leitung 16 in den Sammelbehälter 3 eingebracht und in der Folge im Zuge einer Kreislaufführung wiederum einer Schlammbelebung 4 zugeführt, in welcher die Geruchsstoffe aus der Abluft abgebaut werden und für einen weiteren Reinigungsschritt zur Verfügung gestellt.

[0034] Die Abluft aus der Entstaubungsanlage 11 wird über Leitung 17 einem Abgas- bzw. Abluftwäscher 18 zugeführt. Der Abgaswäscher 18 ist hierbei mit einer Füllkörperbeschickung bzw. einem Füllkörperbett 19 versehen, um eine möglichst große Oberfläche für den Übergang der Geruchsstoffe aus der Abluft in eine in den Abluftwäscher 18 eingebrachte Reinigungsflüssigkeit zur Verfügung zu stellen. Des weiteren sind die Füllkörper 19 hierbei so gewählt, daß sie einerseits eine möglichst glatte Oberfläche aufweisen, um ein ausreichendes Spülen mit der Reinigungsflüssigkeit zu ermöglichen und andererseits das Aufwachsen eines biologischen Rasens auf der Füllkörperschüttung zu minimieren.

[0035] In den Abluftwäscher 18 wird im Gegenstrom zu der zu reinigender Abluft eine Reinigungsflüssigkeit über eine Einrichtung zum Versprühen und/oder Verrieseln von Reinigungsflüssigkeit, wie beispielsweise Berieselungsleisten, welche schematisch mit 20 dargestellt ist (sind), eingebracht.

[0036] Die Reinigungsflüssigkeit kann hierbei entweder aus reinen Belebtschlamm bestehen, welcher über Leitung 8 und den Verteiler 9 sowie eine Leitung 21 den Sprühdüsen zugeführt wird, oder aus einer beliebigen Mischung aus Belebtschlamm und einer Zudosierung von Ablaufflüssigkeit aus einer Kläranlage, welche über Leitung 22 dem Mischer 9 zugeführt wird, bestehen. Gegebenenfalls kann in dem Mischer 9 auch Frischwasser bzw. Brauchwasser über eine Leitung 23, welche schematisch angedeutet ist, zudosiert werden, um eine möglichst 6/14 österreichisches Patentamt AT 11 793 U1 2011-05-15 optimal abgestimmte Reinigungsflüssigkeit für die zu reinigende Abluft zur Verfügung zu stellen.

[0037] Verbrauchte Reinigungsflüssigkeit bzw. mit Geruchsstoffen aus der Abluft angereicherte Reinigungsflüssigkeit wird über Leitung 24 am Boden des Abluftwäschers 18 in den Sammelbehälter 3 ausgetragen und neuerlich einer Schlammbelebung 4 zugeführt und im Kreislauf geführt.

[0038] Gegebenenfalls kann überprüft werden, ob beispielsweise der Säuregehalt und der Gehalt an Ammoniumstickstoff in dem Sammelbehälter nicht zu hoch wird. Hierfür können an den Ablaufflüssigkeiten entsprechende Messungen durchgeführt werden. Sollte ein Gehalt an Schadstoffen zu hoch werden, können einerseits Brauchwasser und andererseits neue, frische Ablaufflüssigkeit aus einer Kläranlage zu dem Sammelbehälter 3 zudosiert werden.

[0039] Die gereinigte Abluft verläßt den Abgas- bzw. Abluftwäscher 18 über Leitung 25 und wird nachfolgend über einen Tropfenabscheider 26 geführt und in Folge über Leitung 27 in die Umwelt abgelassen.

[0040] Um eine noch vollständigere Reinigung der Abluft zu erzielen könnte nach dem Abgas-bzw. Abluftwäscher 18 und vor dem Tropfenabscheider 26 ein weiterer Abluftwäscher vorgesehen werden, welcher ausschließlich mit Brauchwasser oder Frischwasser betrieben werden kann.

[0041] In Fig. 2 ist ein Meßdiagramm betreffend die Ammoniakentfernung aus der Abluft einer Klärschlammtrocknung dargestellt, wobei auf der Abszisse die Zeit in Tagen ab Versuchsstart aufgezeichnet ist und auf der Ordinate der Ammoniakgehalt in ppm sowie die %-Entfernung des Ammoniaks dargestellt sind. In dem Diagramm von Fig. 2 sind die bis zum Tag 72 erhaltenen Meßwerte ohne Behandlung der Abluft mit Belebtschlamm gemäß der vorliegenden Erfindung ermittelt worden und es ist erkenntlich, daß in Abhängigkeit von der getrockneten Klärschlammbeschickung unterschiedliche Gehalte an Ammoniak in dem zu trocknenden Klärschlamm enthalten sind, und daß es auch im Zuge der Trocknung zu Schwankungen bei der Freisetzung von geruchsintensiven Substanzen kommt. Am Tag 72 wurde die weitere Behandlung der Abluft durch Waschen mit einer Belebtschlamm enthaltenden Reinigungsflüssigkeit, insbesondere mit einer Reinigungsflüssigkeit, enthaltend etwa 5 % Belebtschlamm durchgeführt. Aus dem Diagramm kann gesehen werden, daß nach der erfindungsgemäßen Behandlung insbesondere der NH3-Gehalt in der Abluft extrem gering war. Bis zum Tag 112 gelang eine mehr als 90 %-ige Entfernung des Ammoniaks, worauf aufgrund des extrem niedrigen Gehalts an Ammoniak in der Beschickung am Tag 112 das Waschen mit Belebtschlamm gestoppt wurde, worauf unmittelbar der Gehalt an Ammoniak in der Abluft anstieg und die %-Entfernung absanken. Insgesamt ist erkenntlich, daß bei einer Behandlung mit Belebtschlamm sowohl der Ammoniakgehalt in der Abluft als auch die gesamte Ammoniakentfernung gegenüber den herkömmlichen Verfahren deutlich erhöht sind.

[0042] In Fig. 3 ist ein analoges Diagramm betreffend die Entfernung von Essigsäure dargestellt, wobei am Tag 62 die Reinigung wiederum mit dem Zusatz von Belebtschlamm zu der Reinigungsflüssigkeit begonnen wurde. An den Tagen 1 bis 61 wurde lediglich eine Reinigung mit Ablaufflüssigkeit aus der Kläranlage durchgeführt.

[0043] Wie aus diesem Diagramm erkenntlich ist, wurde nach der Reinigung mit Belebtschlamm der Gehalt an Essigsäure in der Abluft auf nahezu 0 % abgesenkt, so daß Essigsäure in der Abluft kaum mehr nachweisbar ist.

[0044] Des weiteren gelang eine nahezu 100 %-ige Essigsäureentfernung aus der Abluft unabhängig davon, ob zu Stoßzeiten momentane Anstiege in der Essigsäurekonzentration in der Zuluft vorhanden waren oder nicht.

[0045] In Fig. 4, in welcher die Bezugszeichen von Fig. 1 so weit wie möglich beibehalten sind, ist ein schematisches Fließschema einer einstufigen Vorrichtung zur Behandlung von Abluft aus einer Geflügelzucht dargestellt. Hierbei ist mit 28 schematisch ein Massenstall 28 zur Haltung von Legehennen bezeichnet, wobei der Einfachheit halber lediglich die Leitung 10 für Abluft aus dem Massenstall 28 dargestellt ist und weitere für einen derartigen Massenstall erforderliche 7/14 österreichisches Patentamt AT 11 793 U1 2011-05-15

Zu- und Austragseinrichtungen weggelassen wurden. Abluft aus dem Massenstall 28 wird über eine Leitung 10 einem Abluft- bzw. Abgaswäscher 18 zugeführt. Der Abgaswäscher 18 ist hierbei mit einem Füllkörperbett 19 versehen, um eine möglichst große Oberfläche für den Übergang der Geruchsstoffe aus der Abluft in eine in den Abgaswäscher 18 eingebrachte Reinigungsflüssigkeit zur Verfügung zu stellen. Die Füllkörper 19 sind so gewählt, daß sie eine möglichst glatte Oberfläche zur Verfügung stellen, um sowohl eine ausreichende Spülung mit der Reinigungsflüssigkeit zu ermöglichen als auch das Aufwachsen eines biologischen Rasens auf der Füllkörperschüttung möglichst gering zu halten.

[0046] In den Abgaswäscher 18 wird im Gegenstrom zu der zu reinigenden Abluft eine Reinigungsflüssigkeit bestehend im wesentlichen aus gesiebtem Belebtschlamm über Vorrichtungen zum Versprühen und/oder Verrieseln von Reinigungsflüssigkeit, wie beispielsweise Berieselungsleisten, welche schematisch mit 20 dargestellt sind, eingebracht. Die im wesentlichen aus reinem Belebtschlamm bestehende Reinigungsflüssigkeit wird über Leitung 8 den Berieselungsleisten 20 zugeführt.

[0047] Um die aus reinem Belebtschlamm bestehenden Reinigungsflüssigkeit beliebig mit Reinigungsflüssigkeit bestehend aus Ablaufflüssigkeit aus einer Kläranlage in dem Abluftwäscher 18 zu vermischen wird reine Ablaufflüssigkeit aus einer Kläranlage bzw. reiner Kläranlagenablauf aus einem Nachklärbecken 13 über Leitung 29 und eine weitere Berieselungsleiste 30 dem Abgaswäscher 18 zugeführt.

[0048] Gegebenenfalls kann den Leitungen 8 und 29 Brauchwasser zudosiert werden, wie dies schematisch mit 31 bzw. 32 dargestellt ist, um eine möglichst optimal abgestimmte Reinigungsflüssigkeit für die zu reinigende Abluft zur Verfügung zu stellen.

[0049] Verbrauchte Reinigungsflüssigkeit bzw. mit Geruchsstoffen aus der Abluft angereicherte Reinigungsflüssigkeit wird über Leitung 24 am Boden des Abgaswäschers 18 in den Sammelbehälter 3 ausgetragen und über Leitung 5 einem Belebtschlammbecken bzw. einer Schlammbelebung 4 zugeführt und im Kreislauf geführt. Im Belebungsbecken 4 erfolgt eine konventionelle Belebung von Schlamm-, Ablaufflüssigkeit aus einer Kläranlage durch aerobe Behandlung des Schlamms, worauf nach Erzielung einer ausreichenden Belebung Belebtschlamm über eine Leitung 6 auf ein Sieb 7 geleitet bzw. gepumpt wird. Eine aus dem Sieb 7 austretende von Grobstoffen befreite flüssige Fraktion des Belebtschlammes wird wiederum über Leitung 8 als Reinigungsflüssigkeit einer Berieselungsleiste 20 der Abgasreinigung 18 zugeführt.

[0050] Die gereinigte Abluft verläßt den Abgas- bzw. Abluftwäscher 18 über Leitung 25 und wird nachfolgend über einen Tropfenabscheider 26 geführt und in Folge über Leitung 27 in die Umwelt abgelassen.

[0051] Zusammenfassend ist festzustellen, daß durch Zusatz von Belebtschlamm zu der Reinigungsflüssigkeit bzw. durch Verwendung von Belebtschlamm als Reinigungsflüssigkeit sowohl der Ammoniakgehalt als auch der Essigsäure- und H2S-Gehalt in der Abluft deutlich abgesenkt werden können, ohne daß der Einsatz von irgendwelchen nicht in einem Kläranlagenbereich vorhandenen Substanzen, wie beispielsweise eines Biofilters oder von großen Mengen an Waschwasser, erforderlich wäre, so daß für eine Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens lediglich eine Nähe zu einer Kläranlage erforderlich ist, unter welchen Voraussetzungen eine gereinigte Abluft erhalten werden kann, in welcher Geruchsstoffe in störenden Konzentrationen nicht vorhanden sind. 8/14

Claims (15)

1. österreichisches Patentamt AT 11 793 U1 2011-05-15 Ansprüche 1. Verfahren zur Behandlung von Abluft, enthaltend mit Belebtschlamm aus einer Kläranlage abbaubare Geruchsstoffe, wobei die Abluft einer Abgaswaschanlage zugeführt wird, durch feines Verteilen einer Reinigungsflüssigkeit in der Abgaswaschanlage gewaschen wird und eine gereinigte Abluft aus der Abgaswaschanlage ausgetragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Abluft durch Versprühen und/oder Verrieseln von Reinigungsflüssigkeit enthaltend 0 % bis 100 % Ablaufflüssigkeit aus einer Kläranlage und 100 % bis 0 % Belebtschlamm wenigstens einmal gewaschen wird, daß die mit Geruchsstoffen aus der Abgaswäsche beladene Reinigungsflüssigkeit ausgetragen wird und daß die Geruchsstoffe in der mit Geruchsstoffen aus der Abgaswäsche beladenen Reinigungsflüssigkeit in einer Schlammbelebung mit Belebtschlamm aus einer Kläranlage abgebaut werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abluft zweimal gewaschen wird und daß wenigstens ein Waschen mit Reinigungsflüssigkeit enthaltend Ablaufflüssigkeit aus einer Kläranlage durchgeführt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Waschen mit Ablaufflüssigkeit aus einer Kläranlage, welcher bis zu 80% Brauchwasser zugesetzt wird, durchgeführt wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Waschen mit einer Reinigungsflüssigkeit 1 % bis 60 % Belebtschlamm, insbesondere 2 % bis 20 % Belebtschlamm und 99 % bis 40 %, insbesondere 98 % bis 80 % Ablaufflüssigkeit aus einer Kläranlage durchgeführt wird.
5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsflüssigkeit wenigstens teilweise im Kreislauf geführt wird und daß bei jedem Zyklus 5 % bis 40 %, insbesondere 20 % bis 25 % der Reinigungsflüssigkeit durch frischen Belebtschlamm und/oder frische Ablaufflüssigkeit aus einer Kläranlage ersetzt werden.
6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verweilzeit der Abluft in der Abgaswäsche (18) durch ein Überleiten der Abluft und der Reinigungsflüssigkeit über ein Füllkörperbett (19) mit einer spezifischen Oberfläche von 30 m2/m3 bis 180 m2/m3 erhöht wird.
7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung der Abluft bei einer Temperatur zwischen -10 °C und 70 °C, insbesondere -5°C und 45 °C durchgeführt wird.
8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Reinigungsflüssigkeit ein von Grob- und Faserstoffen gereinigter, insbesondere gesiebter Belebtschlamm in einer Konzentration von bis zu 10 g/l, insbesondere 1 bis 5 g/l eingesetzt wird.
9. 9. Vorrichtung zur Behandlung von Abluft, enthaltend mit Belebtschlamm aus einer Kläranlage abbaubare Geruchsstoffe umfassend eine Abgaswäsche (11, 18) mit einem, mit einer Abluft produzierenden Anlage (1) gekoppelten Ablufteintrag (10), eine Einrichtung (15, 20) zum Versprühen und/oder Verrieseln von Reinigungsflüssigkeit und einen Austrag (25) für gereinigte Abluft, dadurch gekennzeichnet daß wenigstens ein Abgaswäscher (11, 18) vorgesehen ist, daß dem wenigstens einen Abgaswäscher (11, 18) über die Einrichtung (15, 20) zum Versprühen und/oder Verrieseln von Reinigungsflüssigkeit, Reinigungsflüssigkeit, enthaltend 0 % bis 100 % Ablaufflüssigkeit aus einer Kläranlage und 100 % bis 0 % Belebtschlamm zugeführt ist, und daß eine Austragsleitung (16, 24) für mit Geruchsstoffen aus der Abluft beladene Reinigungsflüssigkeit mit einer Schlammbelebung (4), für ein Abbauen der Geruchstoffe, gekoppelt ist. 9/14 österreichisches Patentamt AT 11 793 U1 2011-05-15
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gegenstromwäscher für die zu reinigende Abluft und die Reinigungsflüssigkeit eingesetzt ist.
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwei in Serie geschaltete Abgaswäscher (11, 18) vorgesehen sind und daß ein Abgaswäscher (11, 18) mit einer Zuleitung (8) zum Zuführen von Belebtschlamm gekoppelt ist.
12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsflüssigkeit, im Kreislauf geführt ist.
13. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Abgaswäscher (11,18) mit einer Füllkörperbeschickung, insbesondere einem Füllkörperbett (19) enthaltend Füllkörper mit einer spezifischen Oberfläche von 30 m2/m3 bis 180 m2/m3 versehen ist.
14. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß vor einem Eintrag der Belebtschlamm enthaltenden Reinigungsflüssigkeit, die Belebtschlamm enthaltende Reinigungsflüssigkeit über eine Siebvorrichtung (7), insbesondere ein Bogensieb, geführt ist.
15. 15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (24) für mit Geruchsstoffen aus der Abluft beladene Reinigungsflüssigkeit in einem Sammelbecken (3) mündet und daß eine Austragsleitung (5) des Sammelbeckens (3) mit der Schlammbelebung (4) verbunden ist. Hierzu 4 Blatt Zeichnungen 10/14