DE102018132114A1 - Exhaust air deodorization process - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft Verfahren zur Desodorierung von aus Gebäuden oder Anlagen(1) abgeführter Abluft, welche mit Geruchsstoffen belasteten Staub und gasförmige Geruchsstoffe enthält, bei welchem in einem ersten Verfahrensschritt aus der Abluft der darin enthaltene, mit Geruchsstoffen belastete Staub entfernt wird und in einem nachfolgenden Verfahrensschritt die in der entstaubten Abluft enthaltenen gasförmigen Geruchsstoffe desodoriert werden. Um bei einem solchen Verfahren den Anfall von problematischen Abfällen in Form von Schlamm oder Abwasser vollständig zu vermeiden, schlägt die Erfindung vor, dass die Entstaubung der Abluft trocken und ohne Zugabe von Flüssigkeit erfolgt, und dass die nachfolgende Desodorierung der Abluft durch Einsprühen eines luftgetragenen Aerosols in die Abluft erfolgt, welches aus einer 0,1%igen bis 8%igen wässrigen Lösung eines Wirkstoffes besteht, welcher zu 55 - 65 Gew% aus Triethylcitrat, zu 17,5 - 22,5 Gew% aus 1,2 Propandiol und zu 17,5-22,5 Gew% aus Di-Propylenglykol-Methylether besteht.The invention relates to methods for deodorising exhaust air discharged from buildings or systems (1), which contains dust and gaseous odorous substances, in which, in a first process step, the dust contained in the exhaust air and containing odorous substances is removed and in a subsequent one Process step the gaseous odorous substances contained in the dedusted exhaust air are deodorized. In order to completely avoid the generation of problematic waste in the form of sludge or waste water in such a method, the invention proposes that the dedusting of the exhaust air takes place dry and without the addition of liquid, and that the subsequent deodorization of the exhaust air by spraying in an airborne aerosol into the exhaust air, which consists of a 0.1% to 8% aqueous solution of an active ingredient, which consists of 55-65% by weight of triethyl citrate, 17.5-22.5% by weight of 1,2-propanediol and 17.5-22.5% by weight consists of di-propylene glycol methyl ether.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Desodorierung von aus Gebäuden oder Anlagen abgeführter Abluft, welche mit Geruchsstoffen belasteten Staub und gasförmige Geruchsstoffe enthält, bei welchem in einem ersten Verfahrensschritt aus der Abluft der darin enthaltene Staub entfernt wird und in einem nachfolgenden Verfahrensschritt die in der entstaubten Abluft enthaltenen gasförmigen Geruchsstoffe desodoriert werden. Unter Staub werden hier feinste, feste Partikel unterschiedlicher Größe und unterschiedlichen Ursprungs verstanden, welche für einen gewissen Zeitraum in Gasen, insbesondere in der Luft, suspendiert bleiben können.The invention relates to a process for the deodorization of exhaust air discharged from buildings or systems, which contains dust and gaseous odorous substances, in which the dust contained in the exhaust air is removed in a first process step and in a subsequent process step the dust contained in the dedusted exhaust air contained gaseous odorous substances are deodorized. Dust is understood here to mean the finest, solid particles of different sizes and different origins, which can remain suspended in gases, in particular in the air, for a certain period of time.
Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der
Die in der Abluft eines Viehstalles enthaltenen sichtbaren Verunreinigungen bestehen zu einem sehr großen Teil aus Staub. Staubquellen im Viehstall sind die Tiere selbst, das Futter, dass Einstreumaterial und getrocknete Fäkalien. Bei diesem Staub handelt es sich fast ausschließlich um organische Stoffe mit einem relativ hohen Anteil an Grobstaub. An den Staub angelagert sind meistens Keime, die ebenfalls von den Tieren selbst und/oder der Tiernahrung stammen. Angelagert an den Staub sind weiterhin verschiedene Geruchsstoffe. Bei diesen Geruchsstoffen handelt es sich in der Regel um Vielstoffgemische unterschiedlicher Herkunft und mit unterschiedlichen Eigenschaften der Einzelsubstanzen hinsichtlich der Entstehungsart, der Löslichkeit und des spezifischen Gewichtes.The visible impurities contained in the exhaust air of a cattle shed consist to a large extent of dust. The sources of dust in the cattle shed are the animals themselves, the feed, the bedding material and dried faeces. This dust is almost exclusively organic matter with a relatively high proportion of coarse dust. Mostly attached to the dust are germs, which also come from the animals themselves and / or animal feed. Various odorants are still attached to the dust. These odoriferous substances are usually multi-substance mixtures of different origins and with different properties of the individual substances with regard to the origin, the solubility and the specific weight.
Als besonders unangenehm wird in der Abluft von Viehställen Ammoniak wahrgenommen. Ammoniak ist ein farbloses Gas mit durchdringendem, stechendem Geruch. Es entsteht im Viehstall beim Abbau von Eiweiß bzw. Harnstoff durch anaerobe Bakterien. Die Ammoniakemissionen aus einem Viehstall sind besonders intensiv, wenn die Verweilzeit von Kot und Harn im Stall verhältnismäßig lang ist und die durchstreichende Luft mit Harn und Kot intensiv in Berührung kommt. Wegen der besonders unangenehmen Geruchsbelästigung durch Ammoniak legen die nach dem Stand der Technik bekannten Verfahren der Abluftreinigung besonderen Wert auf die möglichst vollständige Beseitigung von Ammoniak. Hierzu wird die Abluft im letzten Reinigungsschritt unter zusätzlicher Zugabe von Säure gewaschen, was zu besonders schädlichen Abwässern führt.Ammonia is perceived as particularly unpleasant in the exhaust air from cattle houses. Ammonia is a colorless gas with a pungent, pungent odor. It occurs in the cattle barn when protein or urea is broken down by anaerobic bacteria. The ammonia emissions from a cattle barn are particularly intense if the dwell time of feces and urine in the barn is relatively long and the air that passes through comes into intensive contact with urine and feces. Because of the particularly unpleasant odor nuisance caused by ammonia, the exhaust air purification methods known according to the prior art place particular emphasis on the complete removal of ammonia. For this purpose, the exhaust air is washed in the last cleaning step with the additional addition of acid, which leads to particularly harmful waste water.
Die oben aufgezeigten Probleme treten allerdings nicht nur bei der Desodorierung der Abluft aus Viehställen auf, sondern überall dort, wo in der Landwirtschaft oder der Industrie Abluft zu desodorieren ist, die einerseits mit Geruchsstoffen belasteten Staub und andererseits zusätzlich gasförmige Geruchsstoffe enthält, z.B. Abluft aus Zuckerfabriken, Kaffeeröstereien, der Fischmehlproduktion etc..The problems outlined above do not only occur in the deodorization of the exhaust air from cattle houses, but everywhere where exhaust air has to be deodorized in agriculture or industry, which on the one hand contains dust contaminated with odorous substances and on the other hand additionally contains gaseous odorous substances, e.g. Exhaust air from sugar factories, coffee roasters, fish meal production etc.
Es ist Aufgabe der Erfindung, das Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass problematische Schlämme und/oder Abwässer vollständig vermieden werden.It is an object of the invention to further develop the method of the type mentioned at the outset in such a way that problematic sludges and / or waste water are completely avoided.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend vom Verfahren der eingangs genannten Art vor, dass die Entstaubung der Abluft trocken und ohne Zugabe von Flüssigkeit erfolgt, und dass die nachfolgende Desodorierung der Abluft durch Einsprühen eines luftgetragenen Aerosols in die Abluft erfolgt, welches aus einer 0,1%igen bis 8%igen wässrigen Lösung eines Wirkstoffes besteht, welcher zu 55 - 65 Gew% aus Triethylcitrat, zu 17,5 - 22,5 Gew% aus 1,2 Propandiol und zu 17,5-22,5 Gew% aus Di-Propylenglykol-Methylether besteht.To achieve this object, the invention proposes, starting from the method of the type mentioned at the outset, that the dedusting of the exhaust air takes place dry and without the addition of liquid, and that the subsequent deodorization of the exhaust air takes place by spraying an air-borne aerosol into the exhaust air, which consists of a 0 , 1% to 8% aqueous solution of an active ingredient which consists of 55-65% by weight of triethyl citrate, 17.5-22.5% by weight of 1,2-propanediol and 17.5-22.5% by weight consists of di-propylene glycol methyl ether.
Die Lehre der Erfindung geht davon aus, dass die besonders geruchsintensiven Geruchsstoffe bereits zu einem sehr großen Teil - angelagert an die Staubpartikel - im ersten Verfahrensschritt trocken aus der Abluft entfernt werden. Infolgedessen gelingt es im nachfolgenden Schritt mithilfe eines im Wesentlichen ebenfalls trocken durchgeführten Verfahrens, die noch in der entstaubten Abluft verbliebenen gasförmigen Geruchsstoffe zu desodorieren.The teaching of the invention is based on the fact that the particularly odor-intensive odorants are already removed to a large extent - attached to the dust particles - in the first process step dry from the exhaust air. As a result, in the subsequent step, using a process that is also essentially carried out dry, the gaseous odorous substances still remaining in the dedusted exhaust air can be deodorized.
Unter Desodorieren wird hier das beabsichtigte Verdecken bzw. das gezielte Entfernen von unerwünschten Gerüchen verstanden, was im vorliegenden Fall durch den im Patentanspruch 1 angegebenen Wirkstoff erfolgt, der als Bestandteil des in die Abluft eingebrachten Aerosols sowohl überdeckend als auch katalytisch zersetzend auf die noch in der entstaubten Abluft vorhandenen, gasförmigen Geruchsstoffe einwirkt. Das als Lösungsmittel für den Wirkstoff verwendete Wasser verdunstet nach der Einbringung des Aerosols in die Abluft vollständig, sodass im Ergebnis auch der gesamte zweite Verfahrensschritt im Wesentlichen trocken, d.h. ohne Anfall von Abwasser abläuft.Deodorization is understood here to mean the intended concealment or the targeted removal of undesirable odors, which in the present case is achieved by the active ingredient specified in
Als einziger verbleibender Abfall fällt beim Verfahren gemäß der Erfindung trockener Staub aus zum größten Teil organischem Material an, welcher problemlos in einer geeigneten Verbrennungsanlage für die Energiegewinnung gewinnbringend und umweltschonend verbrannt werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Anlagen zum Betreiben des Verfahrens nicht mehr den korrodierenden Einflüssen von Feuchtigkeit und Säure ausgesetzt sind.The only remaining waste in the process according to the invention is dry dust from largely organic material, which is easily and profitably used in a suitable incinerator for energy generation can be burned in an environmentally friendly manner. Another advantage is that the plants for operating the process are no longer exposed to the corrosive effects of moisture and acid.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung sieht vor, dass die im ersten Verfahrensschritt erfolgende Entstaubung in einem elektrostatischen Staubabscheider erfolgt. Elektrostatische Staubabscheider haben den besonderen Vorteil, dass sie weniger leicht verstopfen oder verkleben und auf einfache Weise mechanisch zu reinigen sind. Das ist bei einem Verfahren der vorliegenden Art deshalb besonders wichtig, weil der aus organischen Material bestehende Staub aus einem Viehstall oft verklebt oder verklumpt.A particularly preferred embodiment of the method according to the invention provides that the dedusting which takes place in the first method step takes place in an electrostatic dust separator. Electrostatic dust separators have the particular advantage that they are less likely to clog or stick and are easy to clean mechanically. This is particularly important in the case of a method of the present type because the dust made of organic material from a cattle shed often sticks or clumps.
Weiterhin ist vorgesehen, dass die Menge des in die Abluft eingetragenen, luftgetragenen Aerosols mindestens 0,001 g pro m3 Abluft beträgt. Diese geringe Menge an Aerosol reicht aus, genügend Wirkstoff nun in die entstaubte Abluft einzubringen.It is also provided that the amount of air-borne aerosol introduced into the exhaust air is at least 0.001 g per m 3 of exhaust air. This small amount of aerosol is sufficient to bring enough active ingredient into the dedusted exhaust air.
Um eine möglichst große Kontaktfläche zwischen dem eingebrachten Wirkstoff und den in der entstaubten Abluft noch enthaltenen Geruchsstoffen zu erreichen, schlägt die Erfindung weiterhin vor, dass das Einsprühen des Aerosols mithilfe einer Zweistoffdüse unter Zumischung von Druckluft mit einem Druck von 0,6-6,3 bar und mit einer Tröpfchengröße von maximal 30 µm erfolgt.In order to achieve the largest possible contact area between the introduced active substance and the odorous substances still contained in the dedusted exhaust air, the invention further proposes that the spraying in of the aerosol with the aid of a two-substance nozzle with the admixture of compressed air at a pressure of 0.6-6.3 bar and with a maximum droplet size of 30 µm.
Weiterhin ist es für die wirksame Geruchsbekämpfung von Vorteil, wenn bereits in die Zuluft des Gebäudes oder der Anlage in einer Menge von0,001-0,o3g pro m3 ein luftgetragenes Aerosol eingegeben wird, welches aus einer 0,1 %igen bis 8%igen wässrigen Lösung eines Wirkstoffes besteht, welcher zu 55 - 65 Gew% aus Triethylcitrat, zu 17,5 - 22,5 Gew% aus 1,2 Propandiol und zu 17,5 - 22,5 Gew% aus Di-Propylenglykol-Metylether besteht.It is also advantageous for effective odor control if an airborne aerosol is already entered in the supply air of the building or the system in an amount of 0.001-0 .3g per m 3 , which consists of a 0.1% to 8% aqueous solution of an active ingredient which consists of 55-65% by weight of triethyl citrate, 17.5-22.5% by weight of 1,2-propanediol and 17.5-22.5% by weight of di-propylene glycol methyl ether .
Wenn dieser auch zur Nachbehandlung der Abluft verwendete Wirkstoff in der angegebenen Menge als luftgetragenes Aerosol bereits in die Zuluft des Gebäudes oder der Anlage eingegeben wird, vermindert sich die Ausbildung von üblen Gerüchen schon von vornherein erheblich. Schädliche Auswirkungen hat der Wirkstoff auf Menschen oder Tiere nicht, weil er nur lebensmitteltaugliche Inhaltsstoffe enthält. Durch die Verdunstung des den Wirkstoff verdünnenden Wassers ergibt sich darüber hinaus eine wohltuende Abkühlung der Atmosphäre in dem Gebäude oder der Anlage.If this active ingredient, which is also used for aftertreatment of the exhaust air, is already introduced into the supply air of the building or system as an airborne aerosol, the formation of unpleasant odors is reduced considerably from the outset. The active ingredient has no harmful effects on humans or animals because it only contains food-grade ingredients. The evaporation of the water diluting the active ingredient also results in a beneficial cooling of the atmosphere in the building or system.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung (
In der Zeichnung ist ein Viehstall (Gebäude oder Anlage) mit dem Bezugszeichen
Die aus dem Viehstall
Die weitestgehend von Staub befreite Abluft wird anschließend durch eine in der Abluftreinigungsanlage
Dieses Aerosol besteht aus einer 0,1%igen bis 8%igen wässrigen Lösung eines Wirkstoffes, welcher zu 55 - 65 Gew% aus Triethylcitrat, zu 17,5 - 22,5 Gew% aus 1,2 Propandiol und zu 17,5-22,5 Gew% aus Di-Propylenglykol-Methylether besteht. Die Menge Aerosol beträgt mindestens0,001 g pro m3 Abluft. Die Zweistoffdüsen
Die für die Erzeugung des Aerosols benötigte wässrige Lösung des Wirkstoffes wird in einem Vorratstank
Die Desodorierung der entstaubten Abluft in der Desodorierungskammer
Zusätzlich - und in der Zeichnung nicht dargestellt - kann ein kleiner Teil der in dem Vorratstank
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