DE19726635C1

DE19726635C1 - Bio-filter with a housing in the form of a rectangular d

Info

Publication number: DE19726635C1
Application number: DE19726635A
Authority: DE
Inventors: Franz-Josef Dipl Ing Zimmer; Bernhard Dipl Ing Bruns
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: BRUNS, BERNHARD, DIPL.-ING., 49744 GEESTE, DE ZIMM
Priority date: 1997-06-18
Filing date: 1997-06-18
Publication date: 1998-09-17
Anticipated expiration: 2017-06-19

Abstract

The horizontal biofilter is provided with a closed housing (1) whose front face is provided with an inlet (8) for a gas stream to be cleaned, and with outlets (9a, 8b) for the cleaned gas streams. The housing accommodates a number of filter beds with a biologically active material penetratable by gas. These beds are arranged parallel to one another and extend from the front face of the housing to its rear face. They are provided with a gas inflow space, and they separate this space from the gas outflow spaces. The filter beds are arranged in a standing configuration, and extend from the floor plane to the ceiling plane of the housing (1). The inflow space and/or the outflow spaces have a height and/or width chosen so that they are accessible for inspection purposes.

Description

Die Erfindung betrifft einen Biofilter mit einem liegend angeordneten quaderförmigen Filtergehäuse gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a biofilter with a cuboid arranged horizontally Filter housing according to the preamble of patent claim 1.

Seit vielen Jahren ist es üblich, Gasströme, die mit schädlichen oder unangenehm riechenden Begleitstoffen belastet sind, durch Filter zu leiten, deren Filtermaterial aus einer biologisch aktiven Masse besteht, wobei die unerwünschten Begleitstoffe sorbiert und von den in der Biofiltermasse lebenden Mikroorganismen als Stoffwechsel-Ausgangsmaterial verwendet und zu CO₂, H₂O und Mineralien umgesetzt werden. Die biologische Abluftreinigung mit Biofiltern wird für die Industrie zunehmend interessanter, da diese Anlagen gegenüber anderen Reinigungsanlagen sehr günstige Betriebskosten aufweisen. Die bisher häufig eingesetzten konventionellen Flächenfilter in offener Bauweise haben einen relativ großen Platzbedarf, so daß in den letzten Jahren zunehmend geschlossene, leistungsfähigere Systeme verwendet werden, die weniger Bauraum benötigen.For many years it has been customary to pass gas streams which are contaminated with harmful or unpleasant smelling accompanying substances through filters whose filter material consists of a biologically active mass, whereby the undesirable accompanying substances are sorbed and from the microorganisms living in the biofilter mass as metabolic starting material used and converted to CO ₂ , H ₂ O and minerals. Biological exhaust air purification with biofilters is becoming increasingly interesting for the industry, since these systems have very low operating costs compared to other cleaning systems. The conventional surface filters in open construction, which have been frequently used to date, require a relatively large amount of space, so that in recent years, increasingly closed, more powerful systems have been used which require less installation space.

Aus der DE 195 26 788 C1 ist ein Biofilter mit einem liegend angeordneten quaderförmigen Filtergehäuse bekannt, bei dem die Zuleitung für den zu reinigenden Gasstrom und der Auslaß für den gereinigten Gasstrom auf ein und derselben Stirnseite angeordnet sind, die beiden vertikalen Längsseiten sowie die Boden- und die Dachfläche des Filtergehäuses sind ebenso wie die zweite Stirnseite des Filtergehäuses vollständig geschlossen ausgeführt. Im Innenraum des Filtergehäuses ist ein Filterbett mit Abstand vom Boden angeordnet, das sich über die gesamte Länge und Breite des Filtergehäuses in horizontaler Richtung erstreckt. Oberhalb des Filterbettes aus dem biologisch aktiven Material befindet sich ein Einströmraum für das zu reinigende Gas, das durch die Zuleitung an der einen Stirnseite eingeführt werden kann. Unterhalb des Filterbettes befindet sich ein Ausströmraum für das gereinigte Gas, das durch den Auslaß an der einen Stirnseite das Filtergehäuse wieder verlassen kann. Über dem Filterbett sind Düsenstöcke angeordnet, durch die Wasser und ggf. eine Nährstofflösung zur Befeuchtung der Filtermasse zugeführt werden kann. Um Sickerwasser oder Kondenswasser ableiten zu können, ist der Boden des Filtergehäuses auf der Innenseite schräg ausgeführt, so daß sich das Wasser an einer Stelle entsprechend sammeln und abgezogen werden kann. In einer Ausführungsform dieser bekannten Filteranlage ist vorgesehen, mehrere Filtergehäuse modulartig übereinandergestellt und an eine gemeinsame Gaszuleitung sowie an eine gemeinsame Gasableitung angeschlossen in einem als Standard-See- Container ausgebildeten Gesamtfiltergehäuse unterzubringen. Die Filtermodule können jeweils an der den Leitungsanschlüssen gegenüberliegenden Stirnseite durch eine zu öffnende Klappe herausgezogen werden, um bei Bedarf die Filtermasse austauschen zu können.DE 195 26 788 C1 describes a biofilter with a lying one cuboid filter housing known, in which the supply line for the to be cleaned Gas flow and the outlet for the cleaned gas flow on one and the same Front are arranged, the two vertical long sides and the bottom and the roof surface of the filter housing are just like the second face of the The filter housing is completely closed. Inside the filter housing a filter bed is arranged at a distance from the floor, which extends over the entire Length and width of the filter housing extends in the horizontal direction. Above the Filter bed made of the biologically active material is an inflow space for the gas to be cleaned, which is introduced through the supply line on one end can be. Below the filter bed there is an outflow space for the cleaned gas, the filter housing through the outlet at one end can leave again. Nozzle sticks are arranged above the filter bed, through which Water and, if necessary, a nutrient solution for moistening the filter mass can be. In order to drain leachate or condensed water, the is Bottom of the filter housing slanted on the inside, so that the Collect water at one point and drain it. In a Embodiment of this known filter system is provided, several Filter housing stacked on top of each other and connected to a common gas supply line as well as connected to a common gas discharge in a standard sea Containers trained overall filter housing to accommodate. The filter modules can each on the opposite side of the line connections an opening flap can be pulled out to the filter mass if necessary to be able to exchange.

Diese bekannte Konstruktion ermöglicht es, insbesondere bei Verwendung mehrerer Filtermodule in einem gemeinsamen Filtergehäuse, bei relativ geringem Bedarf an Bauraum eine hohe Reinigungskapazität zur Verfügung zu stellen. Es führt jedoch gelegentlich zu Schwierigkeiten, wenn die Funktionsfähigkeit der Filtermasse zu Kontrollzwecken oder auch beim Anfahren einer neuen Filteranlage durch Inaugenscheinnahme inspiziert werden soll. Wegen der großflächigen Ausbildung der nicht begehbaren Filterbetten erfordert dies relativ aufwendige Maßnahmen.This known construction makes it possible, especially when using several Filter modules in a common filter housing, with relatively little need Space to provide a high cleaning capacity. However, it does occasionally causing difficulties when the functionality of the filter mass increases Control purposes or when starting up a new filter system Inspection should be inspected. Because of the large-scale training of filter beds that cannot be walked on, this requires relatively complex measures.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen gattungsgemäßen Biofilter dahingehend weiterzubilden, daß die Inspizierbarkeit des biologisch aktiven Filtermaterials wesentlich erleichtert wird, ohne daß die gemessen an der Steilfläche bzw. dem Bauvolumen hohe Filterkapazität in unerwünschter Weise beeinträchtigt wird.The object of the present invention is a generic biofilter to further develop that the inspectability of the biologically active Filter material is made considerably easier without the measured on the steep surface or the build volume undesirably affects high filter capacity becomes.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 8.This object is achieved according to the invention with the characteristic features of claim 1. Advantageous further developments of the invention result from subclaims 2 to 8.

Anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:On the basis of the embodiment shown in the figures, the invention explained in more detail below. Show it:

Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Biofilters, Fig. 1 is a schematic perspective view of a biofilter according to the invention,

Fig. 2 einen horizontalen Längsschnitt mit Blickrichtung A gemäß Fig. 1 und Fig. 2 is a horizontal longitudinal sectional view looking in the direction A in Fig. 1 and

Fig. 3 einen vertikalen Querschnitt mit Blickrichtung B gemäß Fig. 1. Fig. 3 is a vertical cross section looking in the direction B of FIG. 1.

Der in den Figuren perspektivisch bzw. als Schnittbild dargestellte Biofilter weist ein liegend angeordnetes quaderförmiges Filtergehäuse 1 auf, dessen Länge l üblicherweise ein Mehrfaches seiner Höhe h ausmacht. Zweckmäßigerweise ist die Länge l 2 bis 6 mal so groß wie die Höhe h. Vorzugsweise ist die Breite b etwa genauso groß wie die Höhe h. Die Bodenfläche und die Dachfläche des Filtergehäuses 1 sind mit den Bezugszeichen 6 bzw. 7 bezeichnet. Die beiden sich gegenüberliegenden vertikalen Längsseiten weisen die Bezugszeichen 4 bzw. 5 auf. Die vordere Stirnseite 2 des Filtergehäuses 1 ist mit einer Zuleitung 8, durch die der zu reinigende Gasstrom in das Filtergehäuse 1 eingeführt werden kann, und einem aus zwei flächenhaften Öffnungen 9a, 9b bestehenden Auslaß verbunden, durch den der gereinigte Gasstrom wieder aus dem Filtergehäuse 1 abgezogen werden kann. Im Inneren des Filtergehäuses 1 sind parallel zueinander zwei Filterbetten 11a, 11b vorgesehen, die sich von der ersten Stirnseite 2 über die gesamte Länge l des Filtergehäuses 1 bis zur gegenüberliegenden Stirnseite 3 erstrecken. Die Filterbetten 11a, 11b sind im Unterschied zu den bisher bekannten Biofiltern nicht horizontal, also liegend, sondern vertikal, also stehend, angeordnet. Sie erstrecken sich vom Boden 6 bis zur Dachfläche 7. Ihre Durchströmung durch das zu reinigende Gas erfolgt in horizontaler Richtung. Die Dicke d des Filterbetts 11a, 11b ist jeweils so bemessen, daß die aus dem Gasstrom zu entfernenden Begleitstoffe in hinreichendem Umfang sorbiert und abgebaut werden. Der Hohlraum zwischen den beiden Filterbetten 11a, 11b bildet den Einströmraum 10 für den zu reinigenden Gasstrom, der durch die Zuleitung 8 eingeführt wird. Zwischen den beiden Seitenflächen 4, 5 und dem Filterbett 11a bzw. 11b befindet sich jeweils ein weiterer Hohlraum, der den Ausströmraum 12a, 12b für das gereinigte Gas bildet und der mit dem Auslaß 9a, 9b verbunden ist. Die Breite und Höhe des Einströmraums 10 und/oder der beiden Teile 12a, 12b des Ausströmraums sind erfindungsgemäß so bemessen, daß er/sie begehbar ist/sind. In der bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß lediglich der Einströmraum 10 begehbar ist. Die Zugänglichkeit des Einströmraums 10 bzw. Ausströmraums 12a, 12b könnte z. B. durch eine entsprechende Einstiegsluke in der Dachfläche 7 gewährleistet werden. Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht hierfür jedoch vor, die der Stirnseite 2 mit den Leitungsanschlüssen gegenüberliegende Stirnseite 3 des Filtergehäuses 1 mit einer großflächigen Luke auszustatten, die geöffnet werden kann, um in den begehbaren Hohlraum 10 und/oder 12a bzw. 12b zu gelangen. Durch die geöffnete nicht dargestellte Luke auf der Stirnseite 3 kann bei Bedarf durch Kippen des Filtergehäuses 1 die verbrauchte Biomasse des Biofilters ausgekippt und durch frisches Material ersetzt werden.The biofilter shown in perspective in the figures or as a sectional view has a cuboidal filter housing 1 arranged horizontally, the length l of which usually amounts to a multiple of its height h. The length l is expediently 2 to 6 times the height h. The width b is preferably approximately the same size as the height h. The bottom surface and the roof surface of the filter housing 1 are designated by the reference numerals 6 and 7 , respectively. The two opposite vertical longitudinal sides have the reference numerals 4 and 5 . The front end face 2 of the filter housing 1 is connected to a feed line 8 through which the gas stream to be cleaned can be introduced into the filter housing 1 , and an outlet consisting of two planar openings 9 a, 9 b, through which the cleaned gas stream again emerges from the Filter housing 1 can be removed. In the interior of the filter housing 1 , two filter beds 11 a, 11 b are provided parallel to one another and extend from the first end face 2 over the entire length l of the filter housing 1 to the opposite end face 3 . In contrast to the previously known biofilters, the filter beds 11 a, 11 b are not arranged horizontally, that is to say lying down, but vertically, that is to say standing up. They extend from the floor 6 to the roof surface 7 . They flow through the gas to be cleaned in a horizontal direction. The thickness d of the filter bed 11 a, 11 b is in each case dimensioned such that the accompanying substances to be removed from the gas stream are sufficiently sorbed and broken down. The cavity between the two filter beds 11 a, 11 b forms the inflow space 10 for the gas stream to be cleaned, which is introduced through the feed line 8 . Between the two side surfaces 4 , 5 and the filter bed 11 a and 11 b there is a further cavity which forms the outflow space 12 a, 12 b for the cleaned gas and which is connected to the outlet 9 a, 9 b. The width and height of the inflow space 10 and / or the two parts 12 a, 12 b of the outflow space are dimensioned according to the invention so that he / she is / are accessible. In the preferred embodiment it is provided that only the inflow space 10 is accessible. The accessibility of the inflow space 10 or outflow space 12 a, 12 b could, for. B. can be ensured by a corresponding access hatch in the roof surface 7 . However, the preferred embodiment of the invention provides for this that the end face 3 of the filter housing 1 opposite the end face 2 with the line connections is equipped with a large hatch that can be opened to open into the accessible cavity 10 and / or 12 a or 12 b reach. Through the open hatch (not shown) on the end face 3 , the used biomass of the biofilter can be tipped out and replaced by fresh material if necessary by tilting the filter housing 1 .

Der zu reinigende Gasstrom wird in den meisten Fällen zweckmäßigerweise durch ein (nicht dargestelltes) Druckgebläse in den als Druckkammer ausgebildeten Einströmraum 10 gefördert und wird infolge des Druckgefälles großflächig durch die beiden Filterbetten 11a, 11b hindurchgedrückt und gelangt in gereinigter Form in den zweigeteilten Ausströmraum 12a, 12b. In Fällen, in denen aus Sicherheitsgründen wegen giftiger Abgase die Gasströmung durch Anwendung von Unterdruck aufrechterhalten werden soll, kann selbstverständlich aus ein Saug-Zug-Gebläse eingesetzt werden. Um die Filtermasse auf einem ausreichenden Feuchtigkeitsniveau zu halten und vor Austrocknung zu schützen, wird zweckmäßigerweise in die Zuleitung 8 oder in den Einströmraum 10 eine (nicht dargestellte) Einrichtung zur Vernebelung von Wasser eingebaut. Für die Versorgung der biologisch aktiven Filtermasse sollten zweckmäßigerweise an der Unterseite der Dachfläche 7 im Bereich der Filterbetten 11a, 11b Zuleitungen für die Zuführung von Nährstofflösungen angeordnet sein. Durch die Schwerkraftwirkung kann die von oben zugeführte Nährstofflösung das Filterbett 11a, 11b über dessen gesamte Höhe durchdringen. Um Kondenswasser oder Sickerwasser auffangen und gezielt abführen zu können, kann es zweckmäßig sein, in an sich bekannter Weise den Boden 6 im Inneren des Filtergehäuses insgesamt oder zumindest aber im Bereich der Filterbetten 11a, 11b schräg auszuführen, so daß sich das Wasser an einer Stirnseite sammelt. Vorzugsweise wird das Filtergehäuse 1 so gestaltet, daß seine äußeren Abmessungen denen eines Standard-See-Containers entsprechen und das Gehäuse mit den üblichen Anschlußeinrichtungen für Containertransportmittel ausgestattet ist. Auf diese Weise lassen sich herkömmliche Transportgeräte einsetzen, um das Filtergehäuse 1 z. B. zum Zweck des Austauschs der Filtermasse zu einer entsprechenden Entsorgungs- bzw. Versorgungseinrichtung zu bringen.In most cases, the gas stream to be cleaned is expediently conveyed by a pressure blower (not shown) into the inflow space 10 , which is designed as a pressure chamber, and as a result of the pressure gradient is pressed extensively through the two filter beds 11 a, 11 b and, in a cleaned form, reaches the two-part outflow space 12 a, 12 b. In cases where the gas flow is to be maintained by applying negative pressure for safety reasons because of toxic exhaust gases, a suction-draft blower can of course be used. In order to keep the filter mass at a sufficient moisture level and to protect it from drying out, a device (not shown) for atomizing water is expediently installed in the feed line 8 or in the inflow space 10 . For the supply of the biologically active filter mass, feed lines for the supply of nutrient solutions should expediently be arranged on the underside of the roof surface 7 in the area of the filter beds 11 a, 11 b. Due to the force of gravity, the nutrient solution supplied from above can penetrate the filter bed 11 a, 11 b over its entire height. In order to be able to collect and drain condensate or leachate in a targeted manner, it may be expedient to carry out the bottom 6 in the interior of the filter housing as a whole, or at least in the area of the filter beds 11 a, 11 b, so that the water adheres to it one end collects. The filter housing 1 is preferably designed in such a way that its external dimensions correspond to those of a standard sea container and the housing is equipped with the usual connection devices for container transport means. In this way, conventional transport devices can be used to filter the housing 1 z. B. for the purpose of replacing the filter mass to a corresponding disposal or supply facility.

Durch die erfindungsgemäße stehende Anordnung der Filterbetten anstelle der bisher üblichen liegenden Anordnung wird auf überraschend einfache Weise eine sehr leichte Zugänglichkeit der Filtermasse für Wartungs- und Inspektionszwecke ermöglicht, ohne daß hierdurch die Filterkapazität und die kompakte Bauweise beeinträchtigt werden. Insbesondere bei der Inbetriebnahme eines neuen Biofilters ist dies von sehr großem Vorteil.The inventive arrangement of the filter beds instead of the previous one usual lying arrangement becomes a very surprisingly simple way easy access to the filter material for maintenance and inspection purposes enables without the filter capacity and the compact design be affected. Especially when commissioning a new biofilter this is a very great advantage.

Claims

1. Biofilter with a horizontally arranged cuboid filter housing ( 1 ) (length l, width b, height h), the first end face ( 2 ) with a feed line ( 8 ) for a gas stream to be cleaned and with an outlet ( 9 a, 9 b ) is provided for a cleaned gas flow and its two vertical long sides ( 4 , 5 ) as well as the bottom ( 6 ) and the roof surface ( 7 ) and the second end face ( 3 ) are closed, the interior of the filter housing ( 1 ) a plurality of gas-flowable filter beds ( 11 a, 11 b) made of biologically active material are arranged parallel to one another, each extending from the first ( 2 ) to the second end face ( 3 ), having a thickness d in the gas flow direction and each having an inflow space ( 10 ) for the gas to be cleaned from an outflow space ( 12 a, 12 b) for the cleaned gas separate from each other, characterized in that the filter beds ( 11 a, 11 b) are arranged upright, wherein si e extend from the floor surface ( 6 ) to the roof surface ( 7 ), and that the inflow space ( 10 ) and / or the outflow space ( 12 a, 12 b) is dimensioned in width and height so that it can be walked on for inspection purposes.

2. Biofilter according to claim 1, characterized in that two filter beds ( 11 a, 11 b) are provided.

3. Biofilter according to one of claims 1 to 2, characterized in that on the underside of the roof surface ( 7 ) in the region of the filter beds ( 11 a, 11 b) supply lines for the supply of nutrient solutions are arranged.

4. Biofilter according to one of claims 1 to 3, characterized in that the second end face ( 3 ) can be opened.

5. Biofilter according to claim 4, characterized in that the biologically active material of the filter beds ( 11 a, 11 b) can be emptied after opening the second end face ( 3 ) by tilting the filter housing ( 1 ).

6. Biofilter according to one of claims 1 to 5, characterized in that the filter housing ( 1 ) has external dimensions and connecting devices for means of transport such as a standard sea container.

7. Biofilter according to one of claims 1 to 5, characterized in that a device for atomizing water is installed in the feed line ( 8 ) or in the inflow space ( 10 ).

8. Biofilter according to one of claims 1 to 7, characterized in that the bottom ( 6 ) in the interior of the filter housing ( 1 ) at least in the region of the filter beds ( 11 a, 11 b) is designed obliquely for collecting leachate.