BE1002978A6 - Biological purification method and device for air contaminated by residualgases - Google Patents

Biological purification method and device for air contaminated by residualgases Download PDF

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BE1002978A6
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microorganisms
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BE9100632A
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J C M Rijs
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Ecosens B V
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Abstract

Biological purification device for air contaminated by residual gases,comprising at least one tank (1) comprising a biological filter unit,composed of micro-organisms immobilised on a substrate substance, wherein aninlet opening and an outlet opening for the gas phase (2) and respectivelyan inlet opening (3) and an outlet opening (4) for the aqueous phase arearranged roughly opposite each other in the tank wall, it being understoodthat the tank wall comprising an inlet opening for the gas phase to betreated is roughly perpendicular to the tank wall comprising an inletopening for the aqueous phase.<IMAGE>

Description

       

  "Procédé et dispositif d'assainissement biologique

  
d'air contaminé par des gaz résiduaires".

  
L'invention est relative à un dispositif d'assainissement biologique d'air contaminé par des gaz résiduaires, comprenant au moins un réservoir comportant une unité de filtre biologique, constituée de micro-organismes immobilisés sur une matière de support, ce réservoir étant pourvu d'au moins une ouverture d'entrée pour une phase gazeuse à traiter et une ouverture d'entrée pour une phase aqueuse, ainsi que d'au moins une ouverture de sortie pour la phase gazeuse traitée et une ouverture de sortie pour la phase aqueuse intermédiaire, à l'opposé des ouvertures d'entrée respectives, précitées.

  
Un tel dispositif est par exemple décrit dans la DE-A-3.227.678.

  
D'une manière plus particulière, dans ce dispositif connu, l'ouverture d'entrée pour les phases gazeuses à traiter et pour une phase aqueuse de même que l'ouverture de sortie pour la phase gazeuse traitée et la phase aqueuse sont agencées dans le réservoir de telle façon que les deux phases puissent être amenées à travers le réservoir du haut vers le bas, en courant parallèle. Des dispositifs, dans lesquels les deux phases ont été amenées au travers du réservoir en contre-courant l'une par rapport à l'autre, sont d'ailleurs également connus.

  
Il faut remarquer que l'utilisation de biofiltres pour assainir de l'air contaminé par des gaz résiduaires est un principe connu.

  
Ainsi, dans la littérature, parmi laquelle les directives VDI 3477, on cite des méthodes pour assainir biologiquement des courants d'air contaminés par des gaz résiduaires, entre autres notamment dans le traitement de compost et dans l'industrie du traitement des déchets de viande. Les installations fonctionnant selon ce principe peuvent toutefois séparer uniquement une quantité très limitée de gaz résiduaire par unité de volume de filtre étant donné le temps de séjour relativement long nécessaire de la phase gazeuse aux vitesses de passage très basses à ce sujet. Le grand inconvénient qui en résulte est également le volume relativement très grand d'une telle installation.

  
Des systèmes de biofiltration sont utilisés pour éliminer des impuretés à partir de courants d'air. Ils sont constitués de supports sur lesquels se trouvent des micro-organismes. L'air est, avec la contamination, conduit le long de ceux-ci. La contamination est consommée par les micro-organismes comme substrat. Par le fait qu'à la surface limite entre les micro-organismes et l'air contaminé, la contamination est éliminée de manière continue, il se forme un transport physique par lequel la contamination est éliminée du courant d'air.

  
Les micro-organismes, principalement des bactéries, doivent toujours être enveloppés d'une petite couche d'eau. Si aucune eau n'est amenée sur le support, l'humidité de l'air doit être suffisamment élevée pour qu'il ne se produise aucun dessèchement. Cela correspond à une humidité de l'air d'environ 95 % ou davantage. En plus du substrat (la contamination) les bactéries ont besoin d'agents nutritifs (d'autres substances nutritives que le substrat). Ces agents nutritifs doivent être disponibles dans le support ou doivent être amenés d'une autre manière.

  
Les biofiltres traditionnels se caractérisent par une grande surface de lit et par une hauteur de lit limitée. De plus, après un certain temps, la matière de filtrage doit être remplacée. Comme raisons pour cela il y a :
a) en raison d'un temps de séjour suffisamment long, la vitesse du gaz résiduaire à traiter au travers du lit est basse. Pour réaliser cela une grande surface de lit doit être utilisée. b) Une condition importante pour une opération biologique efficace est la haute humidité relative du courant de gaz résiduaire à traiter.

   Comme il s'agit toutefois d'un processus réactionnel exothermique, la hauteur de lit doit être limitée pour empêcher autant que possible le dessèchement et ainsi la mort des micro-organismes. c) La matière de support utilisée pour les filtres traditionnels de ce genre est principalement constituée de compost de bruyère ou d'une combinaison de cela, avec éventuellement des produits de remplissage et/ou des additifs calcaires. De tels lits présentent une haute chute de pression, d'où la hauteur de lit est limitée dans ces systèmes de biofiltres. d) La matière de filtrage doit être remplacée après un certain temps
(délai qui est fonction du gaz résiduaire à séparer) parce qu'il n'est pas possible de récolter hors du lit de filtration des composants acidifiants formés. Pour remédier à cela, on ajoute parfois de la marne pour neutraliser l'acide.

   Néanmoins cela n'est pas non plus une solution permanente parce que la chaux s'épuise ou que la concentration croissante de CaCl2 se charge d'une inhibition.

  
Un autre filtre biologique, dans lequel on a remédié à beaucoup de ces problèmes, est un filtre du type dans lequel on laisse s'écouler de l'eau sur un support approprié pour cela. Un dessèchement peut ainsi être évité de manière simple. Ce principe offre l'avantage que des agents nutritifs peuvent être amenés et des produits résiduaires peuvent être évacués. Ce système de biofiltre est appelé un bioréacteur à "lit de percolation" (trickle bed). L'essence d'un bioréacteur à lit de percolation de ce genre réside dans le fait qu'il est possible de conditionner le milieu de vie des micro-organismes par la phase aqueuse. La phase gazeuse est, dans tous les types connus, appliquée en courant parallèle ou en contre-courant par rapport à la phase aqueuse, la phase gazeuse s'écoulant verticalement à travers le lit.

  
L'utilisation d'eau dans le bioréacteur à lit de percolation présente différents avantages par rapport au biofiltre traditionnel.

  
a) Un dosage précis permanent des agents nutritifs est possible. b) Il n'y a presque pas d'augmentation de température de sorte que le cours du processus n'est pas influencé de manière désavantageuse. c) Une évacuation de composants acidifiants peut avoir lieu.

  
Un bioréacteur de ce genre présente comme inconvénient une épaisseur de couche d'eau relativement grande, ce qui entraîne une résistance supplémentaire au cours du transport de matière. 

  
Cela provoque surtout des problèmes pour des composés qui sont difficilement solubles dans l'eau. On a effectivement découvert que le transfert de matière est déterminé principalement par les résistances des deux côtés de la surface limite.

  
Dans ce bioréacteur du type à lit de percolation la hauteur du lit est limitée parce que, lors d'une plus grande hauteur, il se produit une acidification de la phase aqueuse et de ce fait l'activité du système recule de manière notable.

  
On a à présent découvert un dispositif du type cité au début, dans lequel on a porté remède aux inconvénients précités.

  
Le dispositif suivant l'invention est caractérisé par le fait qu'une ouverture d'entrée et une ouverture de sortie pour la phase gazeuse, et respectivement pour la phase aqueuse, sont agencées sensiblement l'une en face de l'autre dans la paroi du réservoir, étant entendu que la paroi du réservoir qui présente une ouverture d'entrée pour la phase gazeuse à traiter est située sensiblement perpendiculairement à la paroi du réservoir qui présente une ouverture d'entrée pour la phase aqueuse.

  
L'écoulement de la phase gazeuse et l'écoulement de la phase aqueuse ont par conséquent lieu suivant un principe de "courant croisé".

  
De préférence, les emplacements de l'ouverture d'entrée et respectivement de l'ouverture de sortie pour la phase gazeuse sont tels qu'un passage horizontal de la phase gazeuse à travers le réservoir soit garanti, tandis que les emplacements de l'ouverture d'entrée et respectivement de l'ouverture de sortie de la phase aqueuse sont agencés dans le réservoir de telle façon qu'un passage vertical de celle-ci soit garanti.

  
Une élévation importante du lit des dispositifs de filtration biologique jusqu'à présent connus, avec pour but de réaliser, pour des vitesses supérieures de la phase gazeuse, un temps de séjour au moins égal, entraîne, par un plus grand chemin à parcourir par la phase aqueuse, à des conditions difficiles à influencer et à cet égard à une acidification sensible de la phase aqueuse.

  
Comme il est connu, une acidification de la phase aqueuse influencera de manière désavantageuse l'action biologique. 

  
Pour empêcher cela, plusieurs couches de lits doivent être placées l'une au-dessus de l'autre, la récolte d'eau et le conditionnement devant être effectués par lit, ce qui il est vrai est difficile à réaliser dans les dispositifs.

  
Le dispositif suivant la présente invention est toutefois caractérisé par le fait que la vitesse de passage est, d'une manière simple, rendue sensiblement plus grande que cela n'est possible dans des systèmes de biofiltre existants. Le temps de séjour peut être adapté de manière simple par une extension de la hauteur de lit (dans ce cas donc la longueur de lit). La phase aqueuse parcourt, grâce à cette invention, un trajet relativement petit sur le support, d'où il ne peut guère se produire d'acidification et les conditions peuvent être dominées sur toute la longueur du lit.

  
De préférence, la matière de support très légère qui est utilisée dans le dispositif suivant l'invention présente un poids volumique d'au maximum 0,10 g/cm<3>, en particulier inférieur à 0,05 g/cm<3>. Une matière de support formée de chlorure de polyvinyle est considérée comme particulièrement appropriée, mais d'autres matières peuvent en fait également être utilisées, à la condition que les micro-organismes à utiliser puissent être immobilisés dessus et qu'un courant croisé de la phase aqueuse et de la phase gazeuse soit possible à travers cette matière.

  
Le volume de l'unité de filtrage biologique est de préférence uniquement de 10 %, en particulier d'environ 5 %, du réservoir.

  
Il faut noter que dans l'unité de filtrage biologique on utilise des micro-organismes qui sont sélectionnés en fonction des gaz résiduaires à éliminer de l'air contaminé.

  
Du fait que la longueur du dispositif en question peut être rendue facilement plus grande, la surface traversée par du gaz peut devenir plus petite que dans des biofiltres connus. Ainsi, pour un même temps de séjour, on obtient une vitesse de gaz plus élevée dans l'unité de filtrage. Cette vitesse élevée veille à ce que la résistance physique au transport dans la phase gazeuse diminue de façon à obtenir un meilleur transport de masse. Par ce meilleur transport de masse, la capacité du dispositif suivant l'invention augmente par rapport aux autres types de bioréacteurs.

  
Du fait qu'en outre le dispositif suivant l'invention présente la plus grande dimension dans la direction horizontale, il est simple à construire et il n'exige pas de lourdes fondations. Le dispositif suivant l'invention comporte, de manière efficace, plusieurs réservoirs disposés en série par rapport à l'écoulement de la phase gazeuse. Il est ainsi possible de régler la phase aqueuse dans le réservoir de manière séparée. Cela ne serait que difficilement possible dans un bioréacteur du type connu lorsque plusieurs lits sont placés l'un au-dessus de l'autre; la récolte de l'eau doit ensuite être effectuée par lit ce qui introduit dans cette situation une très grande résistance supplémentaire dans la phase gazeuse.

   Dans le présent dispositif, ni la récolte de l'eau ni l'humidification n'occupent de l'espace dans la direction (de longueur) du lit, tandis que l'augmentation de hauteur est un inconvénient sensible d'un bioréacteur (en courant parallèle ou contre-courant), lorsqu'on a besoin de plusieurs lits l'un derrière l'autre. De plus on a besoin d'une fondation sensiblement plus coûteuse, étant donné la stabilité exigée.

  
Du fait que, comme expliqué précédemment, le réglage et le dosage de la phase aqueuse est possible par unité de filtre, une mise au point optimale de la capacité de dégradation peut être réalisée.

  
Un avantage supplémentaire du dispositif en question est que celui-ci est construit de telle façon qu'à tout moment un entretien peut être effectué de manière simple. Cela est dû au fait que toute l'installation est disposée horizontalement, ce qui permet d'atteindre et d'entretenir à partir d'un seul niveau tous les conduits, clapets, éléments de réglage, etc. La matière de remplissage également est simple à atteindre et à entretenir dans les réservoirs.

  
L'invention concerne également un procédé d'assainissement biologique d'air contaminé par des gaz résiduaires, par l'amenée de l'air contaminé au travers d'une matière de support qui est pourvue de micro-organismes appropriés, par-dessus lesquels une phase aqueuse est amenée avec des agents nutritifs qui, en plus de la contamination, sont essentiels pour la croissance des microorganismes, ce procédé étant caractérisé par le fait que la direction de passage de la phase gazeuse à travers la matière de support est sensiblement perpendiculaire à la direction de passage de la phase aqueuse.

  
Un tel procédé permet, pour une faible hauteur du lit constitué de la matière de support qui est pourvue de microorganismes appropriés, de réaliser un temps de séjour suffisant pour la phase gazeuse en train de passer, du fait que seule la longueur du réservoir a besoin d'être agrandie et que plusieurs réservoirs en série peuvent être accouplés.

  
Avantageusement on utilise dans le réservoir une matière de support ayant un poids volumique d'au maximum 0,10 g/cm<3>, de préférence inférieur à 0,05 g/cm<3>, cette matière permettant ensuite un écoulement mutuellement sensiblement perpendiculaire entre la phase gazeuse et la phase aqueuse.

  
L'invention va être décrite de manière plus détaillée dans la suite à l'aide des dessins annexés.

  
La figure 1 représente d'une manière schématique un biofiltre connu. La figure 2 représente de manière schématique un bioréacteur connu avec une irrigation par de l'eau en contre-courant et en courant parallèle. La figure 3 représente d'une manière schématique une vue en coupe d'un dispositif suivant l'invention.

  
Sur la figure 1 on a représenté de manière schématique un biofiltre. L'air contaminé est amené à travers le biofiltre 1 comme indiqué par la flèche en hachuré 2 ou par la flèche blanche 3.

  
La figure 2 représente de manière schématique un bioréacteur où également l'air contaminé est amené à travers le lit filtrant, suivant la direction indiquée par la flèche en hachuré 2 ou par la flèche blanche 3. Le conditionnement du milieu de vie des micro-organismes dans le lit filtrant 1 a lieu par une phase aqueuse à conduire à travers le lit. Dans le cas ici représenté, cette phase aqueuse s'écoule à travers le lit filtrant par des conduits 4 et 5 en contre-courant (flèche 2) ou en courant parallèle (flèche 3) par rapport à la phase gazeuse. Sur la figure 3 on a représenté d'une manière schématique un dispositif suivant l'invention qui est constitué d'un ou de plusieurs réservoirs H montés en série et comportant une ou plusieurs sections de filtrage biologique 1. Ainsi qu'il est représenté, un réservoir H comprend plusieurs sections S.

   Bien que la phase aqueuse, de même que dans le bioréacteur représenté sur la figure 2, s'écoule principalement verticalement à travers l'unité de filtre 1 par l'intermédiaire des conduits 3 et 4, l'écoulement de la phase gazeuse est par contre horizontal, ainsi qu'il est représenté par la flèche 2.

  
Il faut noter que la phase aqueuse à amener aux réservoirs successifs peut toujours être une phase aqueuse non polluée, d'où, en un temps très court et après que le gaz à assainir a été fourni à travers un nombre (limité) de réservoirs, ce gaz est complètement épuré des contaminations. D'autre part il est possible d'amener la phase aqueuse, qui s'écoule en dehors d'un ou de plusieurs réservoirs et qui contient des impuretés, à un réservoir arbitraire de façon que des fluctuations de concentrations puissent être empêchées.

  
Ainsi qu'il ressort clairement de la figure 3, une augmentation du nombre de lits filtrants ne conduit pas à un dispositif qui exige une fondation particulière pour rester stable. Une extension du nombre de lits filtrants provoque uniquement une extension dans le sens de la longueur du dispositif; dans ce cas également tous les conduits, clapets et éléments analogues restent atteignables à partir d'un seul et même niveau, ce qui est particulièrement avantageux pour l'entretien. 

REVENDICATIONS

  
1. Dispositif pour l'assainissement biologique d'air contaminé par des gaz résiduaires, comprenant au moins un réservoir comportant une unité de filtre biologique, constituée de micro-organismes immobilisés sur une matière de support, ce réservoir étant pourvu d'au moins une ouverture d'entrée pour une phase gazeuse à traiter et une ouverture d'entrée pour une phase aqueuse, ainsi que, à l'opposé des ouvertures d'entrée respectivement citées, d'au moins une ouverture de sortie pour la phase gazeuse traitée et une ouverture de sortie pour la phase aqueuse intermédiaire, caractérisé en ce qu'une ouverture d'entrée et une ouverture de sortie pour la phase gazeuse et respectivement une ouverture d'entrée et une ouverture de sortie pour la phase aqueuse sont disposées sensiblement l'une en face de l'autre dans la paroi du réservoir,

   étant entendu que la paroi du réservoir qui présente une ouverture d'entrée pour la phase gazeuse à traiter est sensiblement perpendiculaire à la paroi du réservoir qui présente une ouverture d'entrée pour la phase aqueuse.



  "Biological sanitation process and device

  
air contaminated with waste gases ".

  
The invention relates to a device for the biological purification of air contaminated with waste gases, comprising at least one reservoir comprising a biological filter unit, consisting of microorganisms immobilized on a support material, this reservoir being provided with '' at least one inlet opening for a gas phase to be treated and one inlet opening for an aqueous phase, as well as at least one outlet opening for the treated gas phase and one outlet opening for the intermediate aqueous phase , opposite the aforementioned respective inlet openings.

  
Such a device is for example described in DE-A-3,227,678.

  
More particularly, in this known device, the inlet opening for the gas phases to be treated and for an aqueous phase as well as the outlet opening for the treated gas phase and the aqueous phase are arranged in the tank in such a way that the two phases can be brought through the tank from top to bottom, in parallel current. Devices, in which the two phases have been brought through the tank in counter-current with respect to each other, are also known.

  
It should be noted that the use of biofilters to clean up air contaminated with waste gases is a known principle.

  
Thus, in the literature, among which the directives VDI 3477, mention is made of methods for biologically cleaning air streams contaminated by waste gases, inter alia in particular in the treatment of compost and in the meat waste treatment industry . Installations operating according to this principle can, however, only separate a very limited quantity of waste gas per unit of filter volume, given the relatively long residence time required for the gas phase at very low passage speeds on this subject. The great drawback which results therefrom is also the relatively very large volume of such an installation.

  
Biofiltration systems are used to remove impurities from drafts. They consist of supports on which microorganisms are found. The air is, along with the contamination, conducted along them. Contamination is consumed by microorganisms as a substrate. By the fact that at the boundary surface between the microorganisms and the contaminated air, the contamination is removed continuously, a physical transport is formed by which the contamination is removed from the air stream.

  
Microorganisms, mainly bacteria, should always be wrapped in a small layer of water. If no water is supplied to the support, the air humidity must be high enough so that no drying out occurs. This corresponds to an air humidity of around 95% or more. In addition to the substrate (contamination) bacteria need nutrients (other nutrients than the substrate). These nutrients must be available in the carrier or must be brought in some other way.

  
Traditional biofilters are characterized by a large bed surface and a limited bed height. In addition, after some time, the filter material must be replaced. As reasons for this there are:
a) due to a sufficiently long residence time, the speed of the waste gas to be treated through the bed is low. To achieve this a large bed surface must be used. b) An important condition for an effective biological operation is the high relative humidity of the waste gas stream to be treated.

   As this is, however, an exothermic reaction process, the bed height should be limited to prevent drying out of microorganisms as much as possible. c) The support material used for traditional filters of this kind consists mainly of heather compost or a combination thereof, possibly with fillers and / or lime additives. Such beds have a high pressure drop, hence the bed height is limited in these biofilter systems. d) The filter material must be replaced after a certain time
(time which depends on the waste gas to be separated) because it is not possible to collect acidifying components formed outside the filtration bed. To remedy this, marl is sometimes added to neutralize the acid.

   However, this is not a permanent solution either because the lime is used up or the increasing concentration of CaCl2 is responsible for inhibition.

  
Another biological filter, in which many of these problems have been remedied, is a filter of the type in which water is allowed to flow on a support suitable for this. Drying can thus be avoided in a simple manner. This principle has the advantage that nutrients can be brought in and residual products can be removed. This biofilter system is called a trickle bed bioreactor. The essence of such a percolation bed bioreactor lies in the fact that it is possible to condition the living environment of microorganisms by the aqueous phase. The gas phase is, in all known types, applied in parallel current or in counter current with respect to the aqueous phase, the gas phase flowing vertically through the bed.

  
The use of water in the brewing bed bioreactor has various advantages over the traditional biofilter.

  
a) A precise permanent dosage of nutrients is possible. b) There is almost no increase in temperature so that the course of the process is not adversely affected. c) An evacuation of acidifying components can take place.

  
A bioreactor of this kind has the disadvantage of a relatively large layer of water layer, which causes additional resistance during the transport of material.

  
This mainly causes problems for compounds which are hardly soluble in water. It has indeed been discovered that the transfer of material is mainly determined by the resistances on both sides of the boundary surface.

  
In this bioreactor of the percolation bed type, the height of the bed is limited because, at a greater height, acidification of the aqueous phase takes place, and therefore the activity of the system decreases significantly.

  
We have now discovered a device of the type mentioned at the start, in which the above-mentioned drawbacks have been remedied.

  
The device according to the invention is characterized in that an inlet opening and an outlet opening for the gas phase, and respectively for the aqueous phase, are arranged substantially opposite one another in the wall of the tank, it being understood that the wall of the tank which has an inlet opening for the gas phase to be treated is situated substantially perpendicular to the wall of the tank which has an inlet opening for the aqueous phase.

  
The flow of the gas phase and the flow of the aqueous phase therefore take place according to a "cross flow" principle.

  
Preferably, the locations of the inlet opening and respectively of the outlet opening for the gas phase are such that a horizontal passage of the gas phase through the reservoir is guaranteed, while the locations of the opening inlet and outlet opening respectively of the aqueous phase are arranged in the tank so that a vertical passage thereof is guaranteed.

  
A significant elevation of the bed of biological filtration devices hitherto known, with the aim of achieving, for higher speeds of the gaseous phase, a residence time at least equal, leads, by a greater distance to be traveled by the aqueous phase, under conditions that are difficult to influence and, in this respect, with significant acidification of the aqueous phase.

  
As is known, acidification of the aqueous phase will disadvantageously influence the biological action.

  
To prevent this, several layers of beds must be placed one on top of the other, the collection of water and the conditioning having to be carried out by bed, which it is true is difficult to achieve in the devices.

  
The device according to the present invention is however characterized in that the speed of passage is, in a simple manner, made substantially greater than is possible in existing biofilter systems. The residence time can be adjusted in a simple way by an extension of the bed height (in this case therefore the bed length). Thanks to this invention, the aqueous phase traverses a relatively small path on the support, from which there can hardly be any acidification and the conditions can be dominated over the entire length of the bed.

  
Preferably, the very light support material which is used in the device according to the invention has a density of at most 0.10 g / cm <3>, in particular less than 0.05 g / cm <3> . A support material formed from polyvinyl chloride is considered particularly suitable, but other materials may in fact also be used, provided that the microorganisms to be used can be immobilized thereon and that a cross-current of the phase aqueous and gas phase is possible through this material.

  
The volume of the biological filtering unit is preferably only 10%, in particular about 5%, of the tank.

  
It should be noted that in the biological filtering unit microorganisms are used which are selected according to the waste gases to be removed from the contaminated air.

  
Because the length of the device in question can be made easily larger, the area crossed by gas can become smaller than in known biofilters. Thus, for the same residence time, a higher gas speed is obtained in the filter unit. This high speed ensures that the physical resistance to transport in the gas phase decreases so as to obtain better mass transport. By this better mass transport, the capacity of the device according to the invention increases compared to other types of bioreactors.

  
Because, in addition, the device according to the invention has the largest dimension in the horizontal direction, it is simple to build and it does not require heavy foundations. The device according to the invention effectively comprises several tanks arranged in series with respect to the flow of the gas phase. It is thus possible to adjust the aqueous phase in the tank separately. This would only be difficult with a known type of bioreactor when several beds are placed one above the other; the harvesting of the water must then be carried out by a bed which introduces in this situation a very great additional resistance in the gas phase.

   In the present device, neither the harvesting of water nor the humidification occupies space in the direction (of length) of the bed, while the increase in height is a significant disadvantage of a bioreactor (in parallel current or counter current), when several beds are needed one behind the other. In addition, there is a need for a significantly more expensive foundation, given the stability required.

  
Since, as explained above, the adjustment and the metering of the aqueous phase is possible per filter unit, an optimal development of the degradation capacity can be achieved.

  
An additional advantage of the device in question is that it is constructed in such a way that maintenance can be carried out in a simple manner at any time. This is due to the fact that the entire installation is arranged horizontally, which makes it possible to reach and maintain from a single level all the conduits, valves, adjustment elements, etc. The filling material is also easy to reach and maintain in the tanks.

  
The invention also relates to a process for the biological remediation of air contaminated with waste gases, by supplying the contaminated air through a support material which is provided with suitable microorganisms, over which an aqueous phase is supplied with nutrients which, in addition to contamination, are essential for the growth of microorganisms, this process being characterized in that the direction of passage of the gas phase through the support material is substantially perpendicular to the direction of passage of the aqueous phase.

  
Such a method allows, for a small height of the bed made of the support material which is provided with suitable microorganisms, to achieve a sufficient residence time for the gaseous phase passing, since only the length of the tank needs to be enlarged and that several tanks in series can be coupled.

  
Advantageously, a support material is used in the tank having a density of at most 0.10 g / cm <3>, preferably less than 0.05 g / cm <3>, this material then allowing a substantially mutually flowable flow. perpendicular between the gas phase and the aqueous phase.

  
The invention will be described in more detail below using the accompanying drawings.

  
Figure 1 shows schematically a known biofilter. FIG. 2 schematically represents a known bioreactor with irrigation by counter-current and parallel current water. Figure 3 shows schematically a sectional view of a device according to the invention.

  
In Figure 1 there is shown schematically a biofilter. The contaminated air is brought through the biofilter 1 as indicated by the hatched arrow 2 or by the white arrow 3.

  
Figure 2 shows schematically a bioreactor where also the contaminated air is brought through the filter bed, in the direction indicated by the hatched arrow 2 or by the white arrow 3. The conditioning of the living environment of microorganisms in the filter bed 1 takes place through an aqueous phase to be conducted through the bed. In the case shown here, this aqueous phase flows through the filter bed through conduits 4 and 5 in counter-current (arrow 2) or in parallel current (arrow 3) with respect to the gas phase. FIG. 3 schematically shows a device according to the invention which consists of one or more reservoirs H connected in series and comprising one or more biological filtering sections 1. As shown, a tank H comprises several sections S.

   Although the aqueous phase, as in the bioreactor shown in FIG. 2, flows mainly vertically through the filter unit 1 via the conduits 3 and 4, the flow of the gas phase is by against horizontal, as shown by arrow 2.

  
It should be noted that the aqueous phase to be brought to successive reservoirs can always be an unpolluted aqueous phase, hence, in a very short time and after the gas to be sanitized has been supplied through a (limited) number of reservoirs, this gas is completely purified from contamination. On the other hand it is possible to bring the aqueous phase, which flows out of one or more reservoirs and which contains impurities, to an arbitrary reservoir so that concentration fluctuations can be prevented.

  
As is clear from Figure 3, an increase in the number of filter beds does not lead to a device that requires a special foundation to remain stable. An extension of the number of filter beds only causes an extension along the length of the device; in this case also all the conduits, valves and the like remain accessible from a single level, which is particularly advantageous for maintenance.

CLAIMS

  
1. Device for the biological sanitation of air contaminated with waste gases, comprising at least one reservoir comprising a biological filter unit, consisting of microorganisms immobilized on a support material, this reservoir being provided with at least one inlet opening for a gaseous phase to be treated and an inlet opening for an aqueous phase, as well as, opposite to the respectively mentioned inlet openings, at least one outlet opening for the treated gaseous phase and an outlet opening for the intermediate aqueous phase, characterized in that an inlet opening and an outlet opening for the gas phase and respectively an inlet opening and an outlet opening for the aqueous phase are arranged substantially at one opposite the other in the tank wall,

   it being understood that the wall of the tank which has an inlet opening for the gas phase to be treated is substantially perpendicular to the wall of the tank which has an inlet opening for the aqueous phase.


    

Claims (1)

2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les emplacements de l'ouverture d'entrée et respectivement de l'ouverture de sortie de la phase gazeuse garantissent un passage horizontal des gaz, et en ce que l'emplacement de l'ouverture d'entrée et respectivement de l'ouverture de sortie de la phase aqueuse garantissent un passage vertical de celle-ci. 2. Device according to claim 1, characterized in that the locations of the inlet opening and respectively of the outlet opening of the gas phase guarantee a horizontal passage of the gases, and in that the location of the inlet opening and respectively outlet opening of the aqueous phase guarantee a vertical passage thereof. 3. Dispositif suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la matière de support présente un poids volumique d'au maximum 0,10 g/cm<3>, de préférence de moins de 0,05 g/cm<3>. 3. Device according to one of claims 1 and 2, characterized in that the support material has a density of at most 0.10 g / cm <3>, preferably less than 0.05 g / cm <3>. 4. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le volume de l'unité de filtre biologique est de 10 % du réservoir, de préférence d'environ 5 % de celui-ci. 4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the volume of the biological filter unit is 10% of the tank, preferably about 5% of it. 5. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la matière de support comportant des micro-organismes présente une conformation telle qu'un passage sensiblement horizontal de la phase gazeuse et un passage sensiblement vertical de la phase aqueuse soient permis. 6. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le dispositif comprend plusieurs réservoirs disposés en série par rapport à l'écoulement de la phase gazeuse. 5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the support material comprising microorganisms has a conformation such that a substantially horizontal passage of the gas phase and a substantially vertical passage of the aqueous phase are allowed. 6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the device comprises several reservoirs arranged in series with respect to the flow of the gas phase. 7. Procédé d'assainissement biologique d'air contaminé par des gaz résiduaires, par l'amenée de l'air contaminé à travers une matière de support qui est pourvue de micro-organismes appropriés, sur lesquels est amenée une phase aqueuse avec des agents nutritifs qui, en plus de la contamination, sont essentiels pour la croissance des micro-organismes, caractérisé en ce que la direction de passage de la phase gazeuse à travers la matière de support est sensiblement perpendiculaire à la direction de passage de la phase aqueuse. 7. Method for the biological remediation of air contaminated with waste gases, by supplying the contaminated air through a support material which is provided with appropriate microorganisms, onto which an aqueous phase is brought with agents nutrients which, in addition to contamination, are essential for the growth of microorganisms, characterized in that the direction of passage of the gas phase through the support material is substantially perpendicular to the direction of passage of the aqueous phase. 8. Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu'on utilise une matière de support présentant un poids volumique d'au maximum 0,10 g/cm<3>, de préférence de moins de 0,05 g/cm<3>. 8. Method according to claim 7, characterized in that a support material having a density of at most 0.10 g / cm <3> is used, preferably less than 0.05 g / cm <3 >. 9. Procédé suivant l'une des revendications 7 et 8, caractérisé en ce qu'on utilise une matière de support qui permet un écoulement mutuellement sensiblement perpendiculaire entre la phase gazeuse et la phase aqueuse. 9. Method according to one of claims 7 and 8, characterized in that a support material is used which allows a substantially perpendicular flow between the gas phase and the aqueous phase.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109499351A (en) * 2019-01-11 2019-03-22 四川大学 Cross-flow type drips the preparation method of filter box and bio-trickling filter and cellular activated carbon

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