DE10043176A1

DE10043176A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Nitride enthaltende Abgasen

Info

Publication number: DE10043176A1
Application number: DE10043176A
Authority: DE
Inventors: Shigeki Yamashita; Masayoshi Kitagawa
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1999-09-06
Filing date: 2000-09-01
Publication date: 2001-05-31
Also published as: KR20010067159A; US6468486B1; US20030003037A1; CN1147347C; CN1290570A

Abstract

Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur biologischen Behandlung eines Nitride enthaltenden Abgases vorgesehen, ohne eine große Menge an Wasser zu erfordern, und zwar durch Behandlung eines Ammoniak enthaltenden zirkulierenden Wassers im Behandlungssystem, wobei vorzugsweise das Verstopfen der bepackten Schicht vermieden werden kann. DOLLAR A Das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein Behandlungsverfahren für ein Nitride enthaltendes Abgas, wobei diese durch eine mit Mikrobenträgern bepackte Schicht geleitet wird, während darauf zirkulierendes Wasser gesprüht wird, wobei das Verfahren folgendes aufweist: Nitrierung des zirkulierenden Wassers, das darin gebildeten Ammoniak enthält, Reduktion des nitrierten Wassers zur Bewirkung einer Denitrierung und zyklische Verwendung des resultierenden Wassers als zirkulierendes Wasser. Das Verfahren des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung weist das Unterteilen der mit Mikrobenträgern bepackten Schicht in eine Vorstufe und eine Nachstufe auf, wobei die Sprühbehandlung der Vorstufe mit einem zirkulierenden Wasser mit einer schwachen Alkalinität von einem pH von (8) bis (9) durchgeführt wird, wobei das von der Vorstufe abgezogene zirkulierende Wasser gemischt wird mit jenem der Nachstufe zur Bildung eines zirkulierenden Wassers mit einem pH von (6,0) bis (8,0), und wobei die Denitrierungsbehandlung mit dem erhaltenen zirkulierenden Wasser durchgeführt wird.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Behandlung von Abgasen und ins besondere bezieht sie sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung von Abgasen, die flüchtige, organische Verbindungen (VOCs: volatile organic com pounds) oder schlecht riechende Substanzen enthalten, wie beispielsweise Ammo niak, und zwar durch Hindurch leiten derselben durch eine mit Mikrobenträgern be packte Schicht.

Bisher ist die biologische Behandlung von VOCs enthaltenden Abgasen, die in Chemieanlagen und ähnlichem erzeugt werden, und jenen, die Ammoniak enthal ten, und zwar erzeugt in Einrichtungen zur Behandlung von bloßem Abwasser, in Anlagen zur Kompostierung von Klärschlamm und ähnlichem ein bekanntes Ver fahren. In solch einem Behandlungsverfahren ist die höchst wahrscheinlich hervor gerufene, größte Schwierigkeit der Betriebssteuerung der Einrichtung das Ver stopfen der bepackten Schicht. Dieses Verstopfen tritt leicht an dem Teil um die Einströmungsöffnung für ein Abgas ein, wo die Konzentration der VOCs am höch sten ist. Ferner, wenn das Abgas, das Stickstoff im Molekül aufweisende Nitride enthält, wie beispielsweise Acrylonitril, Dimethylformaldehyd, Ammoniak, behandelt wird, sammelt sich Ammoniak in der Einrichtung, und zwar insbesondere im zirku lierenden Wasser, das im Verlauf der Behandlung zum Sprühen verwendet wird. Ammoniak hebt nicht nur den pH und senkt die Leistungsfähigkeit der Behandlung, sondern ruft selbst einen schlechten Geruch hervor. Ferner wird Ammoniak haupt sächlich zu Salpetersäure oxidiert, und zwar abhängig von den Bedingungen, und auch Salpetersäure erniedrigt den pH, so dass die Leistungsfähigkeit der Behand lung reduziert wird. Demgemäß muss die Stickstoffkomponente aus dem System entfernt werden. Die Stickstoffkomponente kann entfernt werden durch Austausch des zirkulierenden Wassers, jedoch ruft dies einen Verbrauch an großen Wasser mengen und die Behandlung von Abwasser hervor.

Angesichts des zuvor beschriebenen Standes der Technik hat die vorliegenden Er findung zum Ziel, ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzusehen zur biologischen Behandlung eines Nitride enthaltenden Abgases, die Ammoniak enthaltendes, zir kulierendes Wasser innerhalb des Behandlungssystems behandeln und keine gro ße Menge an Wasser erfordern.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Zur Erreichung des zuvor genannten Zieles bezieht sich ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung auf ein Verfahren zur Behandlung eines Nitride enthal tenden Abgases, indem es durch eine mit einem Mikrobenträger bepackte Schicht geleitet wird, während zyklisch Wasser darauf gesprüht wird, wobei es die Nitrie rung von Ammoniak enthaltendem Wasser, das Reduzieren des nitrierten Wassers zur Bewirkung einer Denitrierung und die zyklische Verwendung des daraus resul tierenden Wassers als zirkulierendes Wasser aufweist.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Ansicht des Strömungsaufbaus, die ein Beispiel für die Durchführung des Behandlungsverfahrens eines Abgases gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.

Fig. 2 ist eine Ansicht des Strömungsaufbaus, die ein Beispiel für eine Vor richtung zur Durchführung des Behandlungsverfahrens gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.

Fig. 3 ist eine Ansicht zur Erklärung, die ein Beispiel für den pH und die Menge des zirkulierenden Wassers beim Durchführen des Behandlungsverfahrens gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.

In der Zeichnung haben die Zahlen die folgende Bedeutung.

In Fig. 1: 1: Abgas; 2: bepackte Schicht; 3: behandeltes Gas; 4: erster Abgasbe handlungsturm; 5: zweiter Abgasbehandlungsturm; 6: Denitrierungstank; 7: pH- Einstelltank; 8: Tank für das Absetzen des Klärschlamms bzw. Schlamms; 9: Tank für das zirkulierende Wasser; 10: ergänzendes Wasser; 11: Abwasser; 12: pH- Sensor; 13: wäßrige Natriumhydroxidlösung oder wäßrige Salzsäurelösung; 14: wäßrige Methanollösung; 15: Leitung; 16: Leitung; 17: Leitung; 18: Leitung; 20: Leitung; 21: Leitung.

In Fig. 2: 101: einströmendes Gas; 102: behandeltes Gas; 103: bepackte Schicht der Vorstufe; 104: zirkulierendes Wasser Vorstufe; 105: Abwasser vom zirkulieren den Wasser der Vorstufe; 106: bepackte Schicht der Nachstufe; 107: zirkulierendes Wasser der Nachstufe; 108: in Vorstufe zu ergänzendes Wasser; 109: Denitrie rungstank; 110: Wasserstoffdonatoren; 111: rückgeführte Schlamm- bzw. Klär schlammflüssigkeit; 112: denitriertes Wasser; 113: Ausfluss bzw. Abwasser des zirkulierenden Wassers der Nachstufe; 114: Belüftungstank; 115: belüftetes Was ser; 116: Absetztank; 117: Überlauf bzw. Supernatant des Absetztanks; 118: Tank für den Überlauf des Absetztanks.

In Fig. 3 bedeutet Q eine Einheit der zirkulierenden Wassermenge.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Im Behandlungsverfahren für ein Abgas gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die Nitrierung des zirkulierenden Wassers durch geführt werden, indem das mit Ammoniak angereicherte, zirkulierende Wasser in einen pH-Einstelltank geleitet wird, beispielsweise im Zustand einer beladenen Menge an organischen Kohlenstoffen von 0,8 kg-C/m³.Tag, um den pH des zirkulie renden Wassers einzustellen, und indem das zirkulierende Wasser auf die zuvor beschriebene mit Mikrobenträger bepackte Schicht gesprüht wird. Durch diesen Schritt kann Ammoniak zu Salpetersäure oxidiert werden (Nitrierung). Ferner wird aus dem Abwasser, das durch das Sprühen des zuvor beschriebenen zirkulieren den Wassers auf die mit Mikrobenträgern bepackte Schicht erzeugt wird, das Ab wasser aus der bepackten Schicht am weitesten stromaufwärts in den Denitrie rungstank geleitet, um effektiv die Denitrierung zu bewirken. Da das Abwasser von der bepackten Schicht am weitesten stromaufwärts die größte Menge an vom Ab gas abstammenden organischen Verbindungen enthält, ist dies daher vom Stand punkt der Zulieferung an nötigen organischen Verbindungen als Wasserstoffdona toren im Denitrierungsschritt am effizientesten.

Ferner bezieht sich die vorliegende Erfindung ebenso auf eine Vorrichtung zur Be handlung von Nitriden enthaltenden Abgasen, die einen Abgasbehandlungsturm mit einer mit Mikrobenträgern bepackten Schicht aufweist, durch den ein Nitride enthaltendes Abgas geleitet wird, und ferner einen Mechanismus für das Leiten des zyklischen Sprühwassers, einen Tank zum Speichern des zirkulierenden Was sers, einen Nitrierungsmechanismus zum Nitrieren des zirkulierenden Wassers und einen Denitrierungstank zur Reduktion des nitrierten Wassers, um eine Denitrie rung zu bewirken, wobei ein jeder Tank mit einer Leitung verbunden ist.

Bei der zuvor beschriebenen Vorrichtung zur Behandlung eines Abgases können eine Vielzahl von mit Mikrobenträgern bepackten Schichten mit einem Mechanis mus zum zyklischen Sprühen von Wasser in Serie vorgesehen sein. Die zuvor be schriebene Zirkulationsleitung für das zirkulierende Wasser kann verbunden sein mit dem Mechanismus zum zyklischen Sprühen von Wasser auf die bepackte Schicht am weitesten stromaufwärts, um so den zuvor beschriebenen Nitrierungs mechanismus zu konstituieren für den Erhalt von nitriertem Wasser.

Das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird detaillierter be schrieben.

Im Verfahren für das Entfernen von VOCs mit Stickstoff oder Ammoniak in einem Abgas unter Verwendung einer biologischen Behandlungsmethode gemäß der vor liegenden Erfindung wird eine bepackte Säule, die mit einer Mikroorganismen hal tenden Packung gefüllten, bepackten bzw. gepackten Schicht ausgestattet ist, als der Behandlungsturm vorgesehen, wobei das Packungsmaterial Mikroorganismen halten kann, und das Abgas wird durch die gepackte Schicht geleitet, während Wasser auf das Packungsmaterial gesprüht wird, um es im feuchten Zustand zu halten. Das Sprühen des Wassers wird durchgeführt durch wiederholtes Abziehen des zirkulierenden Wassers vom Tank für das zirkulierende Wasser und indem es von oben auf die gepackte Schicht gesprüht wird. Der Abfluss bzw. das Abwasser des Sprühwassers wird zurück geführt in den Tank für zirkulierendes Wasser.

Im Verlauf der Behandlung des Abgases sammelt sich Ammoniak im zirkulierenden Wasser. Der Ammoniak wird zu Salpetersäure (Nitrierung) oxidiert und das nitrierte Wasser wird dann für die Durchführung einer Denitrierung reduziert. Zu diesem Zeitpunkt zeigt das zirkulierende Wasser mit darin gelöstem Ammoniak einen ho hen pH und demgemäß wird der pH des zirkulierenden Wassers auf nicht höher als 7,5 mit einer Säure, wie beispielsweise Salzsäure, eingestellt. Andererseits ernied rigt die im Verlauf des Nitrierungsschritts gebildete Salpetersäure den pH des zir kulierenden Wassers und daher wird der pH des zirkulierenden Wassers im Deni trierungsschritt auf nicht weniger als 6,5 mit einer Base, wie beispielsweise Natri umhydroxid, eingestellt.

Die Nitrierung des Ammoniak kann unter Nutzung eines separaten Bioreaktortanks (eines Nitrierungstank) durchgeführt werden. Jedoch kann gemäß der vorliegenden Erfindung die Nitrierung in der Vorrichtung für die biologische Behandlung eines Abgases durch Sprühen von zirkulierendem Wasser auf die gepackte Schicht durchgeführt werden.

Die so gebildete Salpetersäure wird dann aus dem System ausgeschieden durch eine Denitrierungsreaktion (2NO₃ → N₂ + 3O₃). Die Denitrierungsreaktion kann anaerob durchgeführt werden in der Gegenwart von denitrierenden Bakterien in einem Denitrierungstank, der das Eindringen von Sauerstoff verhindert. Das so de nitrierte Wasser verliert die Salpetersäure durch Denitrierung. Demgemäß wird der pH des Wassers gehoben. Daher kann das zirkulierende Wasser nach der Denitrie rung gemischt werden mit dem zirkulierenden Wasser nach dem Nitrierungsschritt, das einen erniedrigten pH aufgrund der Nitrierung hat, oder mit einer Säure, wie beispielsweise Salzsäure, um somit den pH des Wassers auf nicht höher als 7,5 einzustellen.

Die Denitrierungsreaktion erfordert ungefähr 1-3 kg eines Wasserstoffdonators auf 1 kg Nitratstickstoff. Das Verhältnis des Wasserstoffdonators zum Nitratstick stoff kann bestätigt werden durch Messen der Konzentration des Nitratstickstoffs und der des TOC im in den Denitrierungstank fließenden Wasser.

Im Falle, dass organische Nitride behandelt werden, oder im Falle, dass sowohl organische Nitride als auch anorganische Nitride behandelt werden, kann zur ef fektiven Nutzung der organischen Verbindungen als Wasserstoffdonatoren für die Denitrierung die gepackte Schicht unterteilt werden in zwei oder mehrere und es kann zugelassen werden, dass das Abwasser vom Sprühwasser, das durch die ge packte Schicht am nächsten zum Abgaseinlass gelangt (das ist die gepackte Schicht am weitesten stromaufwärts), in den Denitrierungstank strömt, so dass so viel wie möglich der organischen Verbindungen in den Denitrierungstank eingeführt werden können. Ferner kann die Menge des Sprühwassers an der Seite des Abga seinlasses (stromaufwärtige Seite) erniedrigt werden im Vergleich zu jener auf der stromabwärtigen Seite, wodurch die Konzentration der organischen Verbindungen, die in den Denitrierungstank fließen, erhöht werden kann, um die Nutzung der or ganischen Verbindung als Wasserstoffdonatoren bei der Denitrierung zu verbes sern.

Wenn die Wasserstoffdonatoren immer noch unzureichend sind oder das zu be handelnde Abgas keine Wasserstoffdonatoren enthält, kann die Denitrierungsreak tion durchgeführt werden unter Zugabe von Wasserstoffdonatoren in den Denitrie rungstank, wie beispielsweise Methanol.

Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird, wie zu vor beschrieben, wird die Ansammlung von Ammoniak im für das Behandlungs verfahren für ein Abgas zu verwendendem, zirkulierendem Wasser verhindert, in dem es durch eine mit Mikrobenträgern gepackte Schicht geleitet wird. Gemäß die sem Verfahren werden, wenn die Konzentration der Mikroorganismen in der ge packten Schicht auf einem vergleichsweise niedrigem Pegel gehalten wird, organi sche Verbindungen in der gepackten Schicht nicht zersetzt. Daher werden die aus dem Abgas kommenden bzw. abgeleiteten organischen Verbindungen an den De nitrierungstank geliefert, wodurch die organischen Verbindungen effizient genutzt werden können für die Denitrierungsreaktion.

Jedoch wenn die Konzentration der Mikroorganismen in der gepackten Schicht einmal wächst, werden die organischen Verbindungen zersetzt durch Oxidation in der gepackten Schicht, wodurch die Menge an organischen Verbindungen, die an den Denitrierungstank geliefert werden, reduziert wird. Dann wird nicht nur die Fä higkeit zur Denitrierung reduziert sondern es wird auch ein Überschuss an Mikro organismen in der gepackten Schicht gefördert, was einen erhöhten Druckverlust bewirkt und schließlich wird die gepackte Schicht verstopft. Obwohl die Fähigkeit zur Denitrierung wieder hergestellt werden kann durch Zulieferung eines zusätzli chen Wasserstoffdonators (beispielsweise Methanol) an den Denitrierungstank, kann das Verstopfen der gepackten Schicht nicht verhindert werden, so wie auch die Möglichkeit für das weitere Hervorrufen von Verstopfungen erhöht ist.

Ferner ist die Konzentration der Nitride in einem Abgas allgemein nicht konstant und variiert. Insbesondere wenn die Konzentration der Nitride im Gas schnell an steigt, steigt die Konzentration von Ammoniak im zirkulierenden Wasser an und damit wiederum wird die Bildung von freiem Ammoniak hervorgerufen. Mengen an freien Ammoniak, die einen bestimmten Pegel übersteigen, schädigen die Nitrie rungsbakterien in der gepackten Schicht, wodurch die Fähigkeit der Vorrichtung zur Nitrierung reduziert wird. Im Ergebnis steigt die Konzentration von Ammoniak in der Vorrichtung weiter an, wodurch die Erniedrigung der Leistfähigkeit der Be handlung, eine Leckage des Ammoniaks und ähnliches bewirkt wird. Die Nitrie rungsbakterien haben einen engen optimalen pH-Bereich und sind höchst sensibel gegenüber freiem Ammoniak und zusätzlich haben sie eine geringe Fortpflan zungsrate und daher dauert es eine lange Zeitdauer bis zu ihrer Wiederherstellung, nachdem sie einmal geschädigt sind.

Ferner wird Salpetersäure durch die Oxidation des Ammoniaks (Nitrierung) gebil det, wodurch der pH des zirkulierenden Wassers erniedrigt wird, wogegen der pH des zirkulierenden Wassers ansteigen wird bei der Denitrierung. Demgemäß, wenn der gesamte in das System fließende Ammoniak denitriert wird, bleibt der pH des zirkulierenden Wassers konstant. In anderen Worten, wenn die Denitrierung unzu reichend ist, bleibt Salpetersäure und im Ergebnis wird der pH des zirkulierenden Wassers erniedrigt. Die Denitrierung erfordert eine bestimmte Menge an Wasser stoffdonatoren bezüglich der Menge des Stickstoffs, jedoch abhängig von der Zu sammensetzung des eingeführten Abgases wird einen zureichende Menge an Wasserstoffdonatoren nicht notwendigerweise geliefert. Ferner erleidet ein Teil der organischen Verbindungen eine oxidative Zersetzung sogar in der gepackten Schicht und die zersetzten organischen Verbindungen werden nicht an den Deni trierungstank geliefert und demgemäß nicht genutzt als Wasserstoffdonatoren für die Denitrierung. Daher ist es nötig organische Verbindungen zu ergänzen. Jedoch muss die Menge der zu ergänzenden organischen Verbindungen genau sein. Wenn eine überschüssige Menge an Wasserstoffdonatoren ergänzt wird steigen nicht nur die Kosten sondern es werden auch die restlichen Wasserstoffdonatoren an die gepackte Schicht geliefert, was die Mikroorganismen in der gepackten Schicht ge deihen läßt, wodurch der ein Verstopfen bewirkender Druckverlust in der gepackten Schicht erhöht wird.

Demgemäß soll das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein Verfahren für die biologische Behandlung eines Abgases vorsehen, welches die Zersetzung von organischen Verbindungen in der gepackten Schicht zur Vermei dung eines Verstopfens der gepackten Schicht verhindern soll und gleichzeitig effi zient die organischen Verbindungen als Wasserstoffdonatoren bei der Denitrierung nutzt und zusätzlich die nitrierenden Bakterien kaum schädigt, wenn die Konzen tration der Nitride im Abgas schnell ansteigt, und ferner Wasserstoffdonatoren, die ergänzend für die Denitrierung hinzu gegeben werden, nicht zuviel und nicht zuwe nig für die Behandlung der Nitride liefert.

Zur Erreichung des zuvor genannten Zieles bezieht sich das zweite Ausführungs beispiel der vorliegenden Erfindung auf ein Verfahren zur Behandlung eines Abga ses, indem ein Nitride enthaltendes Abgas durch eine mit Mikrobenträgern ge packte Schicht geleitet wird, während zirkulierendes Wasser darauf gesprüht wird, was die Nitrierung eines Ammoniak enthaltenden, zirkulierenden Wassers aufweist, ferner das Reduzieren des nitrierten Wassers zur Bewirkung einer Denitrierung und die zyklische Verwendung des resultierenden Wassers als ein zirkulierendes Was ser, wobei die mit Mikrobenträgern gepackte Schicht in eine erstere bzw. Vorstufe und eine zweite bzw. Nachstufe unterteilt ist, wobei das zirkulierende Wasser der Vorstufe reguliert wird auf eine schwache Alkalinität von einem pH von 8 bis 9 und jenes der Nachstufe auf eine schwache Azidität bis neutral mit einem pH von 5,0 bis 7,2 um das Sprühen zu bewirken, wobei das vom zirkulierenden Wasser der Vorstufe abgezogene Wasser gemischt wird mit jenem der Nachstufe, um den pH des zirkulierenden Wassers auf neutral von einem pH von 6,0 bis 8,0 zu erhalten, und wobei das resultierende neutralisierte, zirkulierende Wasser einer Denitrierung unterzogen wird.

Im zuvor beschriebenen Verfahren zur Behandlung eines Abgases kann die mit Mi krobenträgern bepackte Schicht eine Gasreinigungssäule vom Tropftyp oder vom Blasentyp sein. Das Mischen des abgezogenen zirkulierenden Wassers kann durchgeführt werden durch Kombinieren des von der Nachstufe abgezogenen zir kulierenden Wassers mit dem denitrierten Wasser, indem das kombinierte zirkulie rende Wasser einer Belüftungsbehandlung unterzogen wird und durch Mischen des durch die Ausfällbehandlung abgetrennten Schlammes des resultierenden behan delten Wassers mit dem zirkulierenden Wasser, das von der Vorstufe abgezogen wurde.

Die Denitrierungsbehandlung kann durchgeführt werden während der pH-Wert des zu behandelnden Wasser gemessen wird und die Menge an Wasserstoffdonatoren, die in Abhängigkeit des gemessenen Wertes zugefügt werden sollen, eingestellt wird. Spezieller, wenn die zu behandelnde Lösung angesäuert wird (pH von 5,5 bis 6,6), werden organische Verbindungen als Wasserstoffdonatoren geliefert, und wenn die zu behandelnde Lösung neutralisiert oder alkalisch ist (pH von 7,0 bis 8,0) wird die Zulieferung an organischen Verbindungen angehalten.

Im zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Nitride ent haltendes Abgas durch zweistufige gepackte Schichten geleitet, in welchen das zirkulierende Wasser der Vorstufe auf eine schwache Alkalinität eines pH's von 8 bis 9 hergestellt wird und jenes der Nachstufe auf eine schwache Azidität bis neu tral mit einem pH von 5,0 bis 7,2 eingestellt wird. Das zirkulierende Wasser, das von der Vorstufe abgezogen wurde, wird mit jenem der Nachstufe gemischt, um einen pH des gemischten, zirkulierenden Wassers bei neutral von einem pH von 6,0 bis 8,0 zu erhalten und dann wird es an den Denitrierungstank geliefert. Um das zirkulierende Wasser der Vorstufe bei einem pH von schwacher Alkalinität zu halten, wird die Menge des Wassers, das zur Vorstufe ergänzt werden muss, ab hängig von der Beladung mit Stickstoff und der Konzentration von Kohlenstoffdi oxid des einströmenden Gases und der Alkalinität des zirkulierenden Wassers ge regelt.

Die Auflösung von verschiedenen Nitriden in Wasser ist meist schneller als die Ni trierungsreaktion und daher kann das Volumen der gepackten Schicht für die Vor stufe minimal gehalten werden. Demgemäß kann die gepackte Schicht der Vorstufe eine Gasreinigungssäule vom Tropftyp sein, wie beispielsweise ein Sprühturm bzw. eine Sprühsäule, ein Venturareiniger und ein Zyklonreiniger oder ein Gasreiniger vom Blasentyp, wie beispielsweise ein Blasenturm.

Wenn der pH des zirkulierenden Wassers angesäuert ist (pH von 5,5 bis 6,8), wird Methanol als Wasserstoffdonator eingeführt, und wenn der pH des zirkulierenden Wassers neutral oder alkalisch ist (pH 7,0 bis 8.0) wird die Einführung von Metha nol angehalten. Die Konzentration der restlichen Salpetersäure kann durch Ände rung des eingestellten pH's gesteuert werden. Wenn der pH eingestellt ist auf ei nen hohen pH-Wert, wird eine große Menge an Methanol zur Erniedrigung der Konzentration der Salpetersäure eingeführt. In einigen Fällen ist es möglich, die gesamte restliche Salpetersäure zu zersetzen. Im Gegensatz dazu, wenn der pH auf einen niedrigen pH-Wert eingestellt ist, wird die Menge des einzuführenden Methanols gesenkt, um die Konzentration der restlichen Salpetersäure zur erhö hen.

Als nächstes wird das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ge nauer erklärt.

Im zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung werden zwei gepackte Säulen vorgesehen, und zwar eine Vorstufe und eine Nachstufe, von denen eine jede eine gepackte Schicht besitzt, die mit einem Packungsmaterial gefüllt ist, das Mikroorganismen hält. Die gepackte Schicht kann Mikroorganismen halten und das Abgas wird durch diese zwei Säulen in Serie geleitet, während Wasser auf das Packungsmaterial zur Beibehaltung eines nassen Zustandes gesprüht wird. In die sem Beispiel wird die Vorstufe in einem alkalischen Zustand eines pH von 8 bis 9 gehalten.

Das Sprühen von Wasser in der Vorstufe wird durchgeführt indem wiederholt das zirkulierende Wasser im Aufnahmegefäß für das Sprühwasser abgezogen wird für das Sprühwasser und das Wasser von oben auf die gepackte Schicht gesprüht wird. Flüchtige Nitride werden im zirkulierenden Wasser gelöst und zur Bildung von Ammoniak im zirkulierenden Wasser zersetzt. Demgemäß erhöht sich die Konzen tration von Ammoniak im zirkulierendem Wasser. An das Aufnahmegefäß für das Sprühwasser wird eine bestimmte Menge an Wasser geliefert. Durch die Steuerung der zu liefernden Wassermenge wird die Konzentration des Ammoniak im zirkulie renden Wasser eingestellt, um zu erlauben, dass der pH des zirkulierenden Wasser in einen Bereich fällt von 8 bis 9. Die bevorzugte Menge an zirkulierendem Wasser variiert abhängig von der Menge des beladenen Stickstoffs und jener von Kohlen stoffdioxid, das im einströmenden Gas aufgenommen bzw. beladen ist, von der Al kalinität des zirkulierenden Wassers, und daher wird jedes Mal eine optimale Men ge des zu ergänzenden Wassers bestimmt. Das Abwasser des zirkulierenden Was sers der Vorstufe wird in einen Denitrierungstank eingeführt.

Das Sprühen des Wassers in der Nachstufe wird durchgeführt durch Abziehen des zirkulierenden Wassers von einem Tank für den Überlauf von einem Absetztank (weiter unten beschrieben), und das Sprühen des Wassers von oberhalb der ge packten Schicht auf dieselbe. Das gesprühte Wasser wird in einem Aufnahmegefäß für das Sprühwasser aufgenommen und dann in einen Belüftungstank eingeführt. Das Abgas nach der Vorstufenbehandlung enthält Ammoniak, welcher dann oxi diert wird zu Salpetersäure in der gepackten Schicht der Nachstufe. Daher wird der pH des zirkulierenden Wassers der Nachstufe erniedrigt. Im Belüftungstank wird das zirkulierende Wasser von der Nachstufe gemischt mit dem denitrierten Wasser vom Denitrierungstank. Im denitrierten Wasser liegt Ammoniak vor und Nitrationen werden zersetzt durch die Denitrierungsreaktion. Demgemäß neutralisiert im deni trierten Wasser enthaltener Ammoniak das zirkulierende Wasser der Nachstufe. Jedoch, wenn die Denitrierung nicht ausreichend durchgeführt wird, verbleiben Ni trationen im denitrierten Wasser, was die Neutralisierung unzureichend macht, und der pH wird erniedrigt. Das belüftete Wasser wird einer Fest-Flüssig-Tennung in dem nachfolgenden Absetztank unterzogen.

In den Denitrierungstank wird die gesamte Menge des Abwassers bzw. Ausflusses des zirkulierenden Wassers von der Vorstufe eingeführt und eine mit Schlamm ge mischte Flüssigkeit, die im Absetztank abgetrennt wurde, wird ebenso zugeführt.

Wenn das zu behandelnde Abgas organische Verbindungen enthält, werden diese im Abwasser des zirkulierenden Wassers der Vorstufe gelöst. Die mit Schlamm gemischte Flüssigkeit vom Absetztank enthält Nitrationen. Demgemäß werden die Nitrationen im Denitrierungstank reduziert, um so Stickstoffgas freizugeben.

Wenn organische Verbindungen nicht im zu behandelnden Abgas vorliegen, oder wenn sie nicht eine ausreichenden Menge als Wasserstoffdonatoren für die Deni trierung erreichen, kann ein Wasserstoffdonator ergänzend zum Denitrierungstank zugegeben werden. Als Wasserstoffdonatoren können Methanol, Ethanol und ähn liches genutzt werden. Das denitrierte Wasser wird in den Belüftungstank ge schickt, wo es mit dem Abwasser vom zirkulierenden Wasser der Nachstufe ge mischt wird.

Der pH im Denitrierungstank wird hauptsächlich bestimmt durch die Alkalinität des zirkulierenden Wassers und die Konzentration von restlichen Nitrationen, die in der Denitrierung aufgebraucht werden sollen. Demgemäß, wenn die Menge an Was serstoffdonatoren, die an den Denitrierungstank geliefert werden soll, ausreichend ist, verschwindet die Salpetersäure vollständig, um so einen neutralen pH des De nitrierungstanks zu erhalten. Andererseits, wenn die Menge an Wasserstoffdonato ren, die geliefert werden soll, unzureichend ist, verbleiben Nitrationen, wodurch der pH erniedrigt wird. Daher, wenn der pH erniedrigt ist, können einige organische Verbindungen hinzu gegeben werden, und wenn er einen bestimmten Betrag er reicht (was abhängig von jedem Beladungszustand und dem Zielobjekt der Be handlung abhängt), kann eine Zugabe von organischen Verbindungen unterbro chen werden, wodurch die organischen Verbindungen, die ergänzt werden müssen, weder zu viel noch zu wenig geliefert werden können.

Die vorliegende Erfindung wird nun konkreter anhand eines Beispiels erklärt.

Beispiel 1

Dieses Beispiel erklärt das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Im Experiment wurde die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung verwendet. Ein simuliertes Abgas, das Acrylonitril enthielt, welches ein flüchtiges organisches Nitrid ist, wurde kontinuierlich für eine lange Zeitdauer behandelt. In diesem Fall wird Ammoniak, der im Verlauf der biologischen Behandlung gebildet wird und im zirkulierenden Wasser gelöst ist, durch biologische Nitrierung/Denitrierung entfernt, wobei ein Verfahren in der Lage ist, eine Ansammlung von Ammoniak um zirkulierenden Was ser zu verhindern, und es konnte die Behandlung des Abgases mit einer reduzier ten Menge an Wasser erreicht werden.

Die Vorrichtung der Fig. 1 war zusammengesetzt aus Abgasbehandlungstürmen 4 und 5, von denen ein jeder eine mit Organismusträgern bepackte Schicht 2 hatte, ferner einen pH-Einstelltank 7, einen Schlammabsetztank 8, einen Tank für das zirkulierende Wasser 9 und einen Denitrierungstank 6.

In der mit Organismusträgern bepackten Schicht wurde ein Träger hergestellt aus aufgeschäumtem Polypropylen aufgefüllt auf eine Höhe von 1 m. Zwei auf diese Weise gefüllte Behandlungstürme wurden miteinander in Serie verbunden und be zeichnet als ein erste Turm 4 und ein zweiter Turm 5, und zwar von der Gasein lassseite her (Stromaufwärtsseite). In die gepackte Schicht 2 wurde eine aktivierte Schlammflüssigkeit von einer Fabrikabwasserbehandlungsanlage als VOC zerset zende Organismusimpfungsquelle zugegeben. Wasserbesprühung wurde kontinu ierlich durchgeführt. Als das Acrylonitril enthaltende simulierte Abgas wurde kom merziell erhältliches Acrylonitril belüftet mit einem Stickstoffgas, um ein Acrylonitril enthaltendes Gas zur erzeugen, das dann an einen Kompressor geliefert wurde und mit Luft unter Zugabe eines nahezu gesättigten Dampfes für die Einstellung der Konzentration des Gases auf ungefähr 200 ppm gemischt.

So vorbereitetes Gas 1 wurde mit einer Raumsäulengeschwindigkeit von 50 h^-1 (6 L/min) von oberhalb der gepackten Schicht 2 des ersten Turms 4 geliefert.

Das einströmende Gas 1 und das behandelte Gas 3 wurden gesammelt und die Konzentration von Acrylonitril wurde durch Gaschromatographie zur Klarstellung des Entfernungsverhältnisses analysiert.

Das Sprühen des Wassers im ersten Turm 4 wurde durchgeführt, indem ein zirku lierendes Wasser bei einer Strömungsrate von 60 ml/min von einem Tank 9 für zirkulierendes Wasser durch eine Leitung 20 abgezogen wurde. Die gesamte Menge des Abflusses des Sprühwassers im ersten Turm 4 wurde an einen Denitrierungs tank 6 (Volumen: 15 L) durch eine Leitung 15 geliefert. Im Denitrierungstank 6 wur de ein aktivierte Schlammflüssigkeit von einer Fabrikabwasserbehandlungsanlage als Impfquelle für die Denitrierungsbakterien zugegeben. Ein pH-Einstelltank 7 war stromabwärts vom Denitrierungstank 6 vorgesehen, und ferner war ein Schlammabsetztank 8 stromabwärts vom pH-Einstelltank 7 vorgesehen. Schlamm, der im Schlammabsetztank 8 gesammelt wurde, wurde zurück geführt in den Deni trierungstank 6 mit einer Strömungsrate von 5 ml/min. Der Tank 9 für das zirkulie rende Wasser wurde stromabwärts vom Schlammabsetztank 8 vorgesehen. Das Sprühen des Wassers im zweiten Turm 5 wurde durchgeführt, indem das zirkulie rende Wasser vom Tank 9 für zirkulierendes Wasser mit einer Strömungsrate von 150 ml/min durch eine Leitung 21 abgezogen wurde. Der Abfluss vom zweiten Turm 5 wird in den pH-Einstelltank 7 durch eine Leitung 16 eingeführt.

Im pH-Einstelltank 7 wurde zum Beibehalten des pH des zirkulierenden Wassers auf 6,5 bis 7,5, der pH des Wassers durch einen pH-Sensor 12 überwacht, und ab hängig vom Überwachungsergebnis wurde eine wäßrige Natriumhydroxidlösung oder eine wäßrige Salzsäurelösung durch eine Leitung 13 zugegeben. Ferner wur de zusätzliches bzw. ergänzendes Wasser 10 durch den Boden der ersten und zweiten Türme 4 und 5 durch eine Leitung 17 geliefert. Das ergänzende Wasser 10 wurde vorbereitet durch Zugabe von 15 mg/L an Dikaliumhydrogenphosphat, 5,4 mg/L an Eisensulfat und 2 mg/L an Hefeextrakt zu Leitungswasser.

Wasser 11, das vom Tank 9 für zirkulierendes Wasser überfloss, wurde als Abwas ser gesammelt und die Konzentrationen an Nitratstickstoff und Ammoniakstickstoff wurden gemessen.

Die Bedingungen, unter denen die Experimente durchgeführt wurden, sind in Ta belle 1 gezeigt.

Tabelle 1

Das heißt in den Bedingungen 3 und 4 wurde keine pH-Einstellung im Tank 7 vor genommen.

Die Ergebnisse der Experimente, die die Leistfähigkeit für das Entfernen von Acrylonitril im Abgas 3 klärten, und die Konzentrationen von Ammoniakstickstoff und Nitratstickstoff im Abwasser 11 unter den vier Bedingungen der Tabelle 1 sind in Tabelle 2 gezeigt.

Tabelle 2

Aus den in vorangegangenen Tabelle gezeigten Ergebnissen geht hervor, dass oh ne die Durchführung der Denitrierung sich der Ammoniakstickstoff im Abwasser in Bedingung 3 und in Bedingung 4 ansammelte. Ferner wurde mit einer reduzierten Menge an ergänzendem Wasser die Leistfähigkeit für die Entfernung erniedrigt. Andererseits, wenn die Nitrierung und Denitrierung durchgeführt wurden während die pH-Einstellung und eine Zulieferung von Wasser an den Denitrierungstank vor genommen wurden, wurde der Ammoniakstickstoff erniedrigt und ein hohes Entfer nungsverhältnis des Acrylonitril wurde erreicht. Ferner stieg die Konzentration von Nitratstickstoff an und erreichte 123 mg/L unter der Bedingung einer reduzierten Menge an ergänzendem Wasser.

Dann wurde eine Methanollösung mit einer Konzentration von 10 g/L in den Deni trierungstank mit einer Strömungsrate von 20 ml/d durch eine Leitung 14 zugege ben. Im Ergebnis erniedrigte sich die Konzentration des Nitratstickstoffes auf 9 mg/L. Daher waren die Wasserstoffdonatoren für die Denitrierungsreaktion unzu reichend, wobei die Denitrierungsreaktion effektiv durchgeführt werden könnte durch Zugabe von zusätzlichen Wasserstoffdonatoren.

Beispiel 2

Dieses Beispiel erklärt das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Fig. 2 zeigt eine Ansicht des Strömungsaufbaus einer Vorrichtung, die in diesem Beispiel verwendet wurde. In Fig. 2 ist das Bezugszeichen 103 eine gepackte Schicht der Vorstufe, Bezugszeichen 106 ist eine gepackte Schicht der Nachstufe, Bezugszeichen 109 ist ein Denitrierungstank, Bezugszeichen 114 ist ein Belüf tungstank, Bezugszeichen 116 ist ein Absetztank, und Bezugszeichen 118 ist ein Tank (ein Abflusstank) für den Überlauf des Absetztanks.

Durch die Nutzung der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung wurde ein simuliertes Abgas 101, das Acrylonitril eines organischen Nitrids (Acrylonitrilkonzentration: 200 ppm) enthielt, kontinuierlich behandelt. In diesem Beispiel wurden als mit Mikrobenträ gern bepackte Schicht zwei Schichten einer bepackten Schicht 3 einer Vorstufe und eine bepackte Schicht 6 einer Nachstufe verwendet. Als Mikrobenträger wurde ein Packungsmaterial aus einem Polypropylen (Handelsname "POLERING", ein Produkt von Dotwell) in die bepackte Schicht 103 der Vorstufe gefüllt, und ein Pac kungsmaterial aus aufgeschäumten Polypropylen (Handelsname "BIOSTAGE", ein Produkt der Tsutsunaka Sheet Proofing Co., Ltd.) wurde in die bepackte Schicht 106 der Nachstufe gefüllt. In die gepackten Schichten 103 und 106 wurde eine ak tivierte Schlammflüssigkeit aus einer Fabrikabwasserbehandlungsanlage gegeben als eine Impfquelle für die VOC zersetzenden Organismen. Die Raumsäulenge schwindigkeit des zu behandelnden Abgases relativ zum Volumen der bepackten Schicht wurde auf 500 h^-1 in der ersten Stufe und auf 100 h^-1 in der zweiten Stufe eingestellt. In anderen Worten war das Volumenverhältnis der gepackten Schicht der Vorstufe zur gepackten Schicht der Nachstufe eingestellt auf 1 : 5.

Durch die Einstellung der Menge des zum zirkulierenden Wasser 104 der Vorstufe zu ergänzenden Wassers 108 auf einen niedrigen Pegel (0,28 L-Wasser/m³-Gas) wurde die Konzentration des Ammoniaks erhöht, um den pH des zirkulierenden Wassers 104 der Vorstufe auf ungefähr 8,4 zu halten. Der Abfluss des zirkulieren den Wassers 105 der Vorstufe wurde eingeführt in den Denitrierungstank 109. Im Denitrierungstank 109 wurde eine aktivierte Schlammflüssigkeit aus einer Fabrik abwasserbehandlungsanlage zugegeben als die Impfungsquelle für die Denitrie rungsbakterien. Das zirkulierende Wasser 107 der Nachstufe wurde aus dem Überlauftank 118 geliefert und als solches durch die gepackte Schicht 106 der Nachstufe gegeben und über den Belüftungstank 114, den Absetztank 116 und den Überlauftank 118 zirkuliert. Im Überlauf 117 des Absetztanks 116 was Ammoniak nahezu vollständig oxidiert zu Salpetersäure zur Erniedrigung des pH des zirkulie renden Wassers bis zu ungefähr 5,5.

Die Denitrierung wurde im Denitrierungstank 109 durchgeführt und das denitrierte Wasser 112 wurde in den Belüftungstank 114 geschickt. Der Abfluss des zirkulie renden Wassers der Nachstufe wurde ebenso in den Belüftungstank 114 strömen gelassen und durch Belüftung gemischt und dann in den Absetztank 116 geschickt, wo Schlamm abgetrennt wurde, und die rückgeführte Schlammflüssigkeit 111, die so getrennt wurde, wurde in den Denitrierungstank 109 strömen gelassen. Im De nitrierungstank 9 wurden die Nitrationen in der zurückgeführten Schlammflüssigkeit 111 durch Nutzung der Wasserstoffdonatoren im Abfluss des zirkulierenden Was sers der Vorstufe denitriert und danach aus dem System freigegeben.

Die Betriebsbedingungen, wie zuvor erwähnt, wurden als Bedingung 1 in Tabelle 3 bezeichnet, wie weiter unten beschrieben wird. In diesem Fall war das Entfer nungsverhältnis für Acrylonitril mehr als 99%, und 45% des Stickstoffs, der im ent fernten Acrylonitril vorlag, wurde denitriert. Im Ergebnis wurde der pH im Denitrie rungstank 109 durch die Neutralisierung mit dem Abflusses 105 (pH: 8,4; Konzen tration des Ammoniaks: 220 mg-N/L) des zirkulierenden Wassers aus der Vorstufe und dem Abfluss 113 (pH: 5,5) des zirkulierenden Wassers der Nachstufe und die Denitrierungswirkung beeinflusst, und demgemäß zeigte der pH 6,5 und die Kon zentration der Nitrationen im Abfluss zeigte 120 mg-N/L.

Dann, wie in Bedingung 2 der Tabelle 3 gezeigt, wenn der pH im Denitrierungstank 109 erniedrigt wurde auf weniger als 7,0, wurde Methanol als Wasserstoffdonator 110 eingeführt. Im Ergebnis stieg der pH des Abflusses des zirkulierenden Wassers der Nachstufe auf ungefähr 6,5 an um den pH des Denitrierungstanks 109 auf un gefähr 7 zu halten, und die Konzentration der Nitrationen wurde durchschnittlich 8 mg/L. Sukzessive konnte Acrylonitril stabil unter den gleichen Bedingungen für zumindest ein Monat behandelt werden, wobei 95% der Menge an Stickstofflast durch die Denitrierungsreaktion freigegeben werden konnte. Im Vergleich zum Fall, in dem Methanol nicht zugegeben wurde, wurde dieses Mal bei der Messung der TOC-Konzentration des denitrierten Wassers 112 gefunden, dass die TOC- Konzentration leicht erhöht war, jedoch wurde das zugegebene Methanol vorwie gend im Denitrierungstank 109 aufgebraucht.

Ferner wurde zu Vergleichszwecken die Behandlung eines Abgases durchgeführt unter der Bedingung, dass die Strömungsmenge des zu ergänzenden Wassers 108 in der Vorstufe erhöht wurde (4,2 L-ergänzendes Wasser/m³-Gas), wie in Bedin gung 3 der Tabelle 3 gezeigt. Der pH des zirkulierenden Wassers der Vorstufe 104 zeigte 7,5. Sukzessive konnte bei der Zugabe von Methanol 110, wie in Bedingung 4 gezeigt, zur Zeit des Beginns des Betriebs eine hohe Leistfähigkeit für die Ent fernung (Entfernungsverhältnis: nicht weniger als 99%) erreicht werden und gleich zeitig erhöhte sich die Konzentration von Nitrationen im Abfluss auf 6 mg/L. Jedoch wenn der Betrieb unter den selben Bedingungen fortgeführt wurde, verstopfte sich die gepackte Schicht 103 der Vorstufe in fünf Tagen und der nachfolgende Betrieb konnte nicht fortgeführt werden. In anderen Worten pflanzte sich ein Überschuss an Bakterien in der gepackten Schicht 103 der Vorstufe fort, wodurch das Ver stopfen der gepackten Schicht hervorgerufen wurde.

Diese Testbedingungen sind in Tabelle 4 dargestellt. In Tabelle 4 bedeutet "Kultur medium" ergänzendes Wasser, zu welchem eine Nährstoffbrühe mit einer in Ta belle 3 gezeigten Zusammensetzung zugegeben wurde, und "behandeltes Wasser" bedeutet Abfluss 113 vom zirkulierenden Wasser der Nachstufe.

Tabelle 3

Zusammensetzung der Nährstoffbrühe

Tabelle 4

Die Testergebnisse sind in Tabelle 5 gezeigt.

Tabelle 5

Fig. 3 ist eine Ansicht zur Erklärung, die ein Beispiel des pH und der Menge des zirkulierenden Wassers bei der Durchführung des Behandlungsverfahrens der vor liegenden Erfindung zeigt. In Fig. 3 bedeutet Q eine Einheit der zirkulierenden Wassermenge.

Aus den zuvor beschriebenen Ergebnissen geht das Folgende hervor.

Durch den Betrieb der bepackten Schicht 103 der Vorstufe bei einer Alkalinität konnte das Verstopfen der bepackten Schicht der Vorstufe verhindert werden.

Durch die Beibehaltung des zirkulierenden Wassers der Vorstufe bei einer Alkali nität und des zirkulierenden Wassers der Nachstufe bei einer Azidität und durch ihr Kombinieren konnten das zirkulierende Wasser der Vorstufe und jener der Nach stufe gegeneinander neutralisiert werden.

Bein einem Volumenverhältnis der bepackten Schicht der Vorstufe zu jener der Nachstufe bei 1 : 5 konnte Acrylonitril ausreichend entfernt werden.

Bei einer Zugabe von Methanol in den Denitrierungstank und durch die Steuerung seiner einzuführenden Menge basierend auf den pH-Messungen konnte das Methanol weder zuviel noch zuwenig eingeführt werden.

Bei der Behandlung eines Nitride enthaltenden Abgases gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Ansammlung von Ammoniak in einem zirkulierenden Wasser vermieden werden. Daher kann die zu verwendende Menge an Wasser in hohem Maße reduziert werden, und die Erniedrigung der Fähigkeit der Behandlung auf grund des Vorliegens von Ammoniak und die sekundäre Erzeugung von Gestank aufgrund der Erzeugung von Ammoniakgas im behandelten Gas und ähnliches konnten ebenso verhindert werden.

In der Vorrichtung zur biologischen Behandlung eines Abgases gemäß der vorlie genden Erfindung kann die bepackte Schicht verwendet werden als der Nitrie rungstank und daher wird der bei der Behandlung von Abwasser notwendige Nitrie rungstank überflüssig bzw. nicht nötig.

Ferner kann gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein Verstopfen der bepackten Schicht verhindert werden. Im Falle eines Nitride enthaltenden Abgases kann nicht nur die Verhinderung des Verstopfens der be packten Schichten erreicht werden sondern auch die Vermeidung der Ansammlung von Ammoniak im zirkulierenden Wasser, und ergänzend zuzugebende Wasser stoffdonatoren können weder zu viel noch zu wenig geliefert werden.

Claims

1. Verfahren zur Behandlung eines Nitride enthaltenden Abgases, wobei dieses durch eine mit Mikrobenträgern bepackte bzw. gepackte Schicht geleitet wird, wäh rend zyklisch zirkulierendes Wasser darauf gesprüht wird, wobei das Verfahren fol gendes aufweist: Nitrierung des zirkulierenden Wassers, das darin gebildeten Am moniak enthält, Reduzieren des nitrierten Wassers zur Bewirkung einer Denitrie rung und zyklische Verwendung des resultierenden Wassers als zirkulierendes Wasser.

2. Verfahren zur Behandlung eines Nitride enthaltenden Abgases nach An spruch 1, wobei die Nitrierung des zirkulierenden Wassers durchgeführt wird durch Sprühen des zirkulierenden Wassers mit angesammelten Ammoniak mit einem re gulierten pH von nicht mehr als 7,5 auf die mit Mikrobenträgern bepackte Schicht.

3. Verfahren zur Behandlung eines Nitride enthaltenden Abgases nach An spruch 1, wobei die Nitrierung und die Denitrierung des zirkulierenden Wassers durchgeführt wird, während der pH des zirkulierenden Wassers reguliert ist auf 6,5-7,5.

4. Vorrichtung zur Behandlung eines Nitride enthaltenden Abgases, die folgen des aufweist: einen Abgasbehandlungsturm mit einer mit Mikrobenträgern be packten Schicht, durch welche ein Abgas geleitet wird, und zwar mit einem Mecha nismus zur zyklischen Besprühung mit zirkulierendem Wasser auf die bepackte Schicht, einen Tank für zirkulierendes Wasser zur Speicherung des zirkulierenden Wassers, einen Nitrierungsmechanismus zur Nitrierung des zirkulierenden Wassers und einen Denitrierungstank zur Reduzierung bzw. Reduktion des nitrierten Was sers zur Bewirkung einer Denitrierung, wobei ein jeder Tank durch eine Leitung bzw. Leitungen verbunden ist.

5. Vorrichtung zur Behandlung eines Nitride enthaltenden Abgases nach An spruch 4, wobei eine Vielzahl von mit Mikrobenträgern bepackte Schichten mit ei nem Mechanismus zur zyklischen Besprühung mit Wasser in Serie vorgesehen sind, und wobei eine Zirkulationsleitung für zirkulierendes Wasser verbunden ist mit dem Mechanismus zur zyklischen Besprühung mit Wasser auf die bepackte Schicht am weitesten stromaufwärts, um einen Nitrierungsmechanismus zu kon stituieren für den Erhalt eines nitrierten Wassers.

6. Verfahren zur Behandlung eines Nitride enthaltenden Abgases, wobei diese durch eine mit Mikrobenträgern bepackte Schicht geleitet wird, während auf diese ein zirkulierendes Wasser gesprüht wird, und wobei das zirkulierende Wasser zur Bewirkung einer Denitrierungsbehandlung abgezogen wird, wobei das Verfahren folgendes aufweist: Unterteilen der mit Mikrobenträgern bepackten Schicht in eine Vorstufe und eine Nachstufe, Durchführung der Sprühbehandlung der Vorstufe mit einem zirkulierenden Wasser mit einer schwachen Alkalinität eines pH's von 8 bis 9, Mischen des von der Vorstufe abgezogenen, zirkulierenden Wassers mit jenem der Nachstufe zur Bildung eines zirkulierenden Wassers mit einem pH von 6,0 bis 8,0, und Durchführung der Denitrierungsbehandlung mit dem erhaltenen zirkulie renden Wasser.

7. Verfahren zur Behandlung eines Abgases nach Anspruch 6, wobei die mit Mikrobenträgern bepacke Schicht eine Gasreinigungssäule ist vom Tropftyp oder vom Blasentyp.

8. Verfahren zur Behandlung eines Abgases nach Anspruch 6, wobei das Mi schen des von den Vor- und Nachstufen abgezogenen zirkulierenden Wassers durchgeführt wird durch Mischen dem von der Nachstufe abgezogenen zirkulieren den Wassers mit dem durch die Denitrierung behandelten Wasser, wobei gestattet wird, dass das gemischte Wasser stehen bleibt, um so ein Ausfällen des Schlamms durchzuführen, und Mischen des durch die Ausfällbehandlung getrennten Schlamms mit dem von der Vorstufe abgezogenen zirkulierenden Wasser.

9. Verfahren zur Behandlung eines Abgases nach Anspruch 6, wobei die Deni trierungsbehandlung durchgeführt wird während der pH der durch die Denitrierung behandelten Lösung gemessen wird, und wobei Wasserstoffdonatoren zugeführt werden, wenn die behandelte Lösung azidisch bzw. angesäuert ist, und wobei die Zufuhr von Wasserstoffdonatoren angehalten wird, wenn die behandelte Lösung neutral oder alkalisch ist.