DE2444888A1 - Verfahren zum bepacken eines turms oder betts mit einem medium - Google Patents

Description

IMPERIAL CHEMICAL INDUSTRIES LIMITED₃ London, Grossbritannien

"Verfahren zum Bepacken eines Turms oder Betts mit einem Medium"

Priorität: 21. September 1973, GROSSBRITANNIEN Nr. 44381/73

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Bepacken eines Turms oder Betts mit einem Medium für die Behandlung von Abwasser oder für die Verwendung in einem Stoffübertragungsverfahren, wie z.B. zum Gaswaschen.

Es gibt die verschiedensten Packungsmedien aus den verschiedensten Materialien, wie z.B. Kunststoffe, keramische Stoffe und Metalle. Sie besitzen im allgemeinen Formen, die dem Medium eine trosse Oberfläche je Volumeneinheit verleihen. In den GB-PSen 1 034 076 und 1 082 66I und in den GB-PAen 18823/72 und 3347/73

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sind die verschiedensten Kunststoffpackungen für die Verwendung als Piltermedien bei der biologischen Behandlung von Abwasser beschrieben. Darüber hinaus gibt es noch eine umfassende Literatur bezüglich der Verwendung von Kunststoffpackungen als Medien für die Behandlung von Abwässern und für ihre Verwendung in einem Stoffübertragungsverfahren.

Im allgemeinen werden Packungsmedien dieser Art in einen Turm oder ein Bett hineingeschmissen, so dass sie eine willkürliche Anordnung im Turm oder Bett annehmen. Wenn es sich urc grosse Türme handelt, dann werden die Packungen in Behältern geliefert, wobei de.r Turm durch pneumatische Verfahren gefüllt wird. Jedoch werden für die meisten Türme oder Betten die Packungen zum Anwendungsort in Kunststoffsäcken geliefert, deren Gewicht typischerweise um die l6 kg liegt und die etwa 0,2 m3 von dem Medium enthalten. Einen solchen Sack kann ein Arbeiter leicht heben und tragen. Die Säcke werden dann auf geschnitten, und der Inhalt wird in den Turm oder das Bett geschüttet. Unglücklicherweise besteht die Gefahr, dass ein Sack vollständig oder teilweise in den Turm oder in das Bett geworfen wird, was das Risiko einer Verstopfung des Turms selbst oder des Ablaufsystems zur Folge hat.

Es wurde nunmehr gefunden, dass mögliche Verstopfungen der aufgehäuften Medien oder des Ablaufsystems durch die Säcke vermieden werden können, indem man einfach die Packungen in offen gewebten oder offen gestrickten Säcken anliefert. E3 wurde weiterhin gefunden, dass positive Vorteile dadurch erzielt werden, dass man den Turm oder das Bett mit den offen gewebten oder offen gestrickten Säcken, die das Medium enthalten, füllt.

Gemäss der Erfindung wird also ein Verfahren «um Bepacken einee Turms oder Betts mit einem Medium für die Behandlung von Abwässern oder für die Verwendung in einem Stoffübertragungaverfahren vorgeschlagen, welches dadurch gekennzeichnet

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ist, dass man den Turm oder das Bett mit offen gewebten oder offen gestrickten Säcken, die das Medium enthalten, füllt.

Gemäss der Erfindung wird auch eine Packungseinheit zum Füllen eines solchen Turms oder Betts vorgeschlagen, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass sie aus einem offen gewebten oder offen gestrickten Sack, der ein willkürlich angeordnetes Kunststoffpackungsmedium enthält, besteht.

Es is't erwünscht, dass das bei der Herstellung der Säcke verwendete Material gegenüber dem chemischen und biologischen Angriff inert ist, dem es ausgesetzt wird. Geeignete Materialien für die meisten Zwecke, insbesondere für biologische Behandlungsverfahren, sind Polyäthylen, Polypropylen, Polyamid, Polyester oder irgendein geeignetes inertes synthetisches faserbildendes Polymer. Zwar können die verwendeten ■Säcke gewebt, gestrickt oder anderweitig hergestellt sein, aber es wird bevorzugt, Säcke mit einem gestrickten Aufbau zu verwenden, und zwar wegen der Festigkeit.

Die verwendeten Säcke sollen ausreichend offen gewebt oder offen gestrickt sein, so dass sie den Flüssigkeits- oder Gasfluss durch den Turm oder das Bett praktisch nicht stören. Damit jedoch kein Verlust von Packungsmedium aus dem Sack stattfindet, muss die kleinste Abmessung eines einzelnen Packungsteilchens grosser sein als die öffnungen in der Webkonstruktion oder in der Strickkonstruktion des Sackmaterial3.

Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform wird dafür gesorgt, dass die Säcke unvollständig mit den Packungsmaterialien gefüllt sind. Der Ausdruck "unvollständig gefüllt" bedeutet, dass mindestens 15 % des verfügbaren Volumens im Sack ungefüllt bleiben. Dies ermöglicht es, dass die Packungsteilchen

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innerhalb eines Sacks sich relativ zueinander bewegen können, so dass sie den verfügbaren Packungsraum ausfüllen können. Diese Massnahme hat zur Folge, dass die Gesamtzahl der Packungsteilchen, die in ein gegebenes Volumen eingepackt werden können, etwas anders ist, als die Gesamtzahl von Packungsteilchen, die durch Einwerfen des Inhalts der Säcke in das gleiche Volumen gepackt werden können.

Ein Vorteil von Kunststoffpackungsmedien gegenüber keramischen oder metallischen Packungsmedien besteht darin, dass aufgrund ihres niedrigeren Gewichts die Kräfte, die die Packungsteilchen in seitlicher Richtung auf die Wandungen des Turms oder Betts ausüben, viel geringer sind. V.'enn die Kunststoffpackungsteilchen sich in offen gewebten oder offen gestrickten Säcken befinden und wenn die gefüllten Säcke in den Turm eingebracht werden, dann werden die seitlichen Kräfte sogar noch weiter verringert, so dass die Festigkeit der Wandungen geringer und die Struktur deshalb billiger sein kann. Wenn es erwünscht ist·, die geringsten seitlichen Kräfte im Turm zu erzielen, dann kann dies gemäss einer anderen Ausführungsform der Erfindung dadurch erreicht werden, dass man im wesentlichen voll gefüllte Säcke in regelnässiger Anordnung und nicht willkürlich im Turm stapelt. Durch das Stapeln weitgehend vollständig gefüllter Säcke in regelmässiger Weise in einem Turm ergeben sich viel t;erincere oder unter Umständen sogar überhaupt keine seitlichen Kräfte im Turm. Der Ausdruck "im wesentlichen vollständig gefüllt", wie er hier verwendet wird, bedeutet, dass weniger als 15 % des verfügbaren Volumens im Sack ungefüllt sind;

Gemäss der Erfindung können alle willkürlich gepackten Packungmedien, wie z.B. Raschig-Ringe oder Pall-Ringe, verwendet werden. Wenn jedoch eine besonders hohe Oborflache je Linheitsvolumen der Packung gewünscht wird, dann wird mit Vorteil ein

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Packungsmedium verwendet, wie es in den GB-PAen 18823/72 und 33^7/73 beschrieben ist. Ein besonderes Merkmal dieser Packungsmedien besteht darin, dass sie durch Extrusion einer kontinuierlichen Länge eines in Querrichtung gewählten Schlauchs, der in kurze Längen geschnitten wird, hergestellt werden. Wenn ein solches Packungsmedium in einen offen gestrickten Sack eingefüllt wird, dann kann dies automatisch auf der Strasse geschehen, auf der die Extrusion und das Schneiden ausgeführt werden, wobei offen gestrickte Säcke in Schlauchform verwendet werden.

Abgesehen von den Vorteilen, die oben erwähnt wurden, werden durch das Bepacken eines Turms oder Betts in dieser Weise noch weitere Vorteile erhalten. Sie können wie folgt zusammengefasst werden:

1. Der Inhalt des Sacks kann gesehen werden, so dass, wenn der Hersteller zwei oder mehrere Typen von willkürlichen Packungen liefert, diese ohne öffnung des Sacks identifiziert werden können.

2. Es besteht die Möglichkeit, dass ein Mann in den Turm oder das Bett fallen kann. Wenn ein Turm oder ein Bett in der üblichen V/eise gefüllt worden ist, dann besteht die Gefahr, dass der Mann aufgrund der Bewegung der Packungsteilchen zum Boden des Turms oder Betts absinkt und Schwierigkeiten hat, herauszuklettern, auch wenn die Gefahr einer Erstickung gering ist. Bei Verwendung des vorliegenden Verfahrens zum i^rüllen des Turms entfällt diese Gefahr, da eine übermässige Bewegung der Packungsteilchen im Turm nicht möglich ist.

3· Die Möglichkeit des Verlustes einzelner Packungsteilchen bei starkem Wind wird beseitigt.

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Ί. Die gefüllten Säcke, die aus einem offen gewebten oder offen gestrickten Material bestehen, können leichter ergriffen werden als Säcke, die aus einem nicht-porösen Kunststoffolienmaterial hergestellt sind.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1

In diesem Beispiel bestand das Filtermedium aus zylindrischen Stücken aus Polyvinylchlorid. Die Stücke besassen einen Aussendurchmesser von 3Ij¹I mm. Die Wandungen endeten in Ebenen, die quer zur Hauptachse der Zylinder verliefen. Die Wandungen waren in Querrichtung gewellt. Die Wellungen besassen eine Höhe von 3>2 mm, eine Tiefe von 2,2 nun und eine Kronenform. Dies entspricht einer Abwicklungslänge von 51 mm.

Die Stücke wurden in einen offenmaschigen Sack gepackt, der aus "Netlon" (eingetragenes Warenzeichen) hergestellt worden war. Jeder Sack war annähernd 920 mm breit und 2000 mm lang, wobei die Maschen des Sacks Quadrate bildeten, deren Seiten im gepackten Zustand annähernd 20 mm lang waren. Die einzelnen Fäden, aus denen der Sack hergestellt wurde, hatten einen annähernden Durchmesser von 0,4 mm und bestanden aus Polyolefin.

Jeder gefüllte Sack wog annähernd 18 kg und enthielt annähernd 8000 Einzelteilchen. Die einzelnen gefüllten Säcke konnten durch eine einzige. Person aufgehoben und insbesondere leicht ergriffen werden.

Die gefüllten Säcke wurden willkürlich in einen quadratischen Turm geschmissen, der 1,8 m tief war und einen Querschnitt von 8 m aufwies.

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Das so hergestellte Filter wurde zur Behandlung von Haushaltsabwasser verwendet, das einer ersten biologischen Behandlung und einer'ersten Absetzbehandlung unterworfen worden war. Beim Behandlungsverfahren floss das Abwasser durch das Filter ohne Störung durch die pffenmaschigen Säcke hindurch. Bakterien und andere Mikroorganismen wuchsen als schleimiger Film auf den benetzten Oberflächen der zylindrischen Stücke im Filter, indem sie die organischen Verunreinigungen, die vom Abwasser absorbiert wurden, auffrassen. Mit der Zeit entwickelte sich eine ausgewogene Gemeinschaft von Organismen auf den benetzten Oberflächen im Filter.

Wenn das Filter gereift war, dann konnte es 90 % des biologischen Sauerstoffbedarfs aus einem Haushaltsabwasser entfernen, das einen mittleren biologischen Sauerstoffbedarf von 190 mg/1 aufwies und das intermittierend in das Filter mit einer hydraulischen Belastung von 1,80 nr/nr/Tag eingeführt wurde.

Ein ähnliches Filter wurde konstruiert-, das 80 % des biologischen Sauerstoffbedarfs aus einem Haushaltsabwasser entfernen konnte, das einen mittleren biologischen Sauerstoffbedarf von 175 mg/1 aufwies und das kontinuierlich mit einer hydraulischen Belastung von 3,5 nr/nrVTag in das Filter eingeführt wurde.

Beispiel 2

Beispiel 1 wurde wiederholt, ausser dass der offennaschige Sack eine Länge von 1500 mm aufwies, d.h. dass der Sack kleiner war. Dies ergab einen im wesentlichen vollständig gefüllten Sack, der stabiler war als der gefüllte Sack von Beispiel 1. Die Verwendung eines stabileren gefüllten Sacks ermöglichte es, die Säcke in regelmässiger Weise zu stapeln, so riaso ein im wesentlichen frei stehender Stapel entstand,

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der nur eine geringe Festigkeit für die Wandungen des Behälters erforderte.

Das solchermassen hergestellte Filter eignete sich zur Behandlung'' voni'iabwasser, wobei die gleiche Wirksamkeit erreicht wurde, wie beim Filter von Beispiel 1.

Beispiel 3

Ein gewirkter kontinuierlicher Schlauch aus einem Netz, der auf einer Doppelnadelbettmaschine aus einem 0,2 mm dicken Polyolefingarn hergestellt war und der einen Umfang von 1 m aufwies, wurde am Boden verschlossen und bis zu einer Höhe von 1,2 m mit in Querrichtung gewellten Polyvinylchloridrohren gefüllt. Die Rohre besassen die folgenden Abmessungen: Länge 25,4 mm; Durchmesser 31*8 mm; Wandstärke 0,28 mm; Wellungen solcher Art, dass eine Abwicklungslänge von 51 mm entstand.

Der Schlauch wurde dann zugebunden, wobei ungefähr 25 cm des Schlauchs ungefüllt blieben. Der gefüllte Abschnitt wurde vom kontinuierlichen Schlauch abgeschnitten, so dass ein ,-refüllter Sack entstand. Dieser Vorgang v;urde wiederholt, bis 280 offenmaschige, mit den Rohren gefüllte Säcke hergestellt worden waren. Die Säcke besassen jeweils einen Umfang von 1,2 m und eine Länge von 1,2 m und wogen ungefähr 9 kg. Sie konnten deshalb leicht von einem Mann erfasst und getragen werden.

Die gefüllten Säcke wurden in ein vertieft angelegtes Bett mit kreisförmigem Querschnitt bis zu einer Tiefe von ungefähr 2 m gebracht. Der Durchmesser des Hett3 war 5 rn. Die Säcke, die aufgrund der erhöhten Länpe des Schlauchs nicht vollständig gefüllt waren, passten sich so an, dass das fr"..i Volumen im Bett praktisch vollständig {;efüllt vjerden konnte.

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Das Bett wurde durch Abwasser berieselt und diente als biologisches Belüftungsfilter. Der biologische Sauerstoffbedarf des Abwassers wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 weitgehend verringert,

Das Verfahren zum Bepacken und Einbringen in das Bett zeigte, dass gemäss der Erfindung die abgeschnittenen Rohre nicht aus ihrem Behälter entfernt werden müssen und dass die gefüllten Netzsäcke sicher gewalkt werden konnten und einen starken Wind aushielten,'ohne dass Rohre aus den Säcken verloren gingen.

Beispiel 4-

Gefüllte Netzsäcke wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 3 hergestellt, wobei jedoch nur 15 cm des Schlauchs ungefüllt blieben, so dass die Netzsäcke'praktisch vollständig gefüllt waren. Die gefüllten Säcke wurden in einem annähernd kreisförmigen Stapel aufgebaut, indem alternierende Schichten in rechten Winkeln zu den benachbarten Schichten angeordnet wurden. Aufgrund der Tatsache, dass die Säcke immer noch nicht vollständig gefüllt waren, deformierten sie sich etwas und passten sich den darunterliegenden Säcken an, so dass eine stabile Struktur entstand. V/enn sie gegen den Wind geschützt wurden, indem sie mit einem leichten Unhüllungsmaterial umgeben wurden, das aus einer harten, gewellten extrudierten Polyvinylchloridplatte bestand, die an geeigneten Trägern befestigt war, dann wurde ein sehr-billiges biologisches Belüftungsfilter erhalten, wenn es mit einem Abwasser berieselt wurde.

Es ist darauf hinzuweisen, dass die Netzsäcke"nicht unbedingt die in den Beispielen angegebene"Art aufweisen Küssen, sondern dass jeder offen gewebte oder gestrickte Sack mit geeigneten Abmessungen und mit einer geeigneten Festigkeit ver-

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wendet werden kann, wenn die öffnungen zwischen den Garnen gross genug sind, dass durch die öffnungen suspendxerte Feststoffe im Abwasser hindurchgehen können, aber doch auch klein genug sind, dass sie die Packungsmaterialien ivn Sack festhalten können.

Patentansprüche:

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Claims (3)

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   PATENTANSPRÜCHE:

   Q Verfahren zum Bepacken eines Turms oder eines Betts einem Medium für. die Behandlung von Abwasser oder für die Verwendung in einem Stoffübertragungsverfahren, dadurch gekennzeichnet, -dass der Turm oder das Bett mit offen gewebten oder offen gestrickten Säcken, die das Medium enthalten, gefüllt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Säcke unvollständig mit dem Packungsmedium gefüllt werden, wobei das Packungsmedium sich im Sack so bewegen kann, dass es den verfügbaren Packungsraum einnehmen kann.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Säcke im wesentlichen vollständig mit dem Medium gefüllt werden, wobei sie regelmässig im Turm oder Bett angeordnet werden.

   ¹I. Packungseinheit zum Füllen eines Turms oder Betts für die Verwendung bei der Behandlung von Abwasser oder für die Verwendung in einem Stoffübertragungsverfahren, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit aus einem offen gewebten oder offen gestrickten Sack, der ein willkürlich angeordnetes Kunststoffpackungsmedium enthält, besteht.

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