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Vorrichtung zur Umsetzung von in Abgasen,
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insbesondere Industrieabgasen enthaltenen Fremdstoffen Die Erfindung
betrifft eine Vorrichtung zur Umsetzung von in Abgasen, insbesondere Industrieabgasen
enthaltenen Fremdstoffen in unschädliche Stoffe und weiter noch zur Entfernung der
Fremdstoffe, insbesondere Schadstoffe, aus den Abgasen.
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Es ist bekannt, zur Umsetzung von in Abgasen, insbesondere Industrieabgasen
enthaltenen Fremdstoffen, insbesondere Schadstoffen in unschädliche Stoffe und zur
Entfernung der in den Abgasen enthaltenen Fremdstoffe, insbesondere Schadstoffe,
aus den Abgasen die Abgase durch Wasser zu leiten. Soweit es sich bei den Fremdstoffen
um Feststoffe handelt, wie es z.B.
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bei den Abgasen von Zementwerken der Fall ist, sollen diese Fremdstoffe
beim Durchleiten der Abgase durch das Wasser von diesem befeuchtet und im Wasser
festgehalten werden, ihrem sie sich auf dem Boden niederschlagen. Soweit es sich
bei den Fremdstoffen um gasförmige Stoffe handelt, sollen diese vom Wasser gelöst
werden, irSlem sie sich dann
anreichern. Dabei ist es möglich, dem
Abwasser noch Fällungsmittel zuzusetzen, durch die die gelösten Schadstoffe ausgefällt
werden und sich am Boden des Wasserbehälters als Schlamm sammeln.
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Die bekannten Vorrichtungen zur Umsetzung, bzw. zur Entfernung von
in Abgasen, insbesondere Industrieabgasen enthaltenen Fremdstoffen, insbesondere
Schadstoffen, in unschädliche Stoffe bzw. in Stoffe, die im Wasser. verbleiben und
aus diesem abgetrennt werden können, sind jedoch sehr aufwendig oder führen nicht
zu einer praktisch vollständigen Umsetzung der Fredmstoffe, insbesondere Schadstoffe
in unschädliche Stoffe bzw. nicht zur praktisch vollständigen Abtrennung der Fremdstoffe,
insbesondere Schadstoffe, von den Abgasen.
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Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen,
mit der es möglich ist, bei relativ geringem Aufwand die in Abgasen enthaltenen
Fremdstoffe, insbesondere Schadstoffe, praktisch vollständig in unschädliche Stoffe
umzusetzen bzw. die Fremdstoffe, insbesondere Schadstoffe in Wasser zu lösen bzw.
aus den Abgasen abzuscheiden, so daß die die Vorrichtung verlassenden Gase praktisch
frei von Schadstoffen sind.
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Diese Aufgabe wird im wesentlichen durch eine Vorrichtung zur Umsetzung
von in Abgasen, insbesondere Industrieabgasen enthaltenen Fremdstoffen, insbesondere
Schadstoffen in unschädliche Stoffe bzw. zur Abtrennung von in den Abgasen insbesondere
Industrieabgasen enthaltenen Fremdstoffen, insbesondere Schadstoffen gelöst mit
einem z.T. mit Wasser gefüllten, oben geschlossenen Umsetzungsbecken mit Zuführungen
für die ungereinigten Gase an einem Ende und Abführungen für die gereinigten Gase
am gegenüberliegenden Ende, welches von der Zuführung bis zur Abführung durch
mehrere,
senkrecht zur Strömungsrichtung der Gase angeordnete, bis kurz unter den Wasserspiegel
reichende Trennwände in Kammern unterteilt ist, mit einem oder mehreren in jeder
Kammer angeordneten, umlaufenden auf der einen Seite ganz aus dem Wasser auftauchenden
und auf der anderen Seite ganz in das Wasser eintauchenden Hohlkörper, insbesondere
rohrförmigen, die nur in der auf der Auftauchseite oben liegenden Halbschale Durchbrechungen
aufweisen, wobei an den Hohlkörpern auf der Innenseite, an der Grenze zwischen gelochter
und ungelochter Halbschale Leitbleche angeordnet sind, die auf der Eintauchseite
von der Zuführung bis zu der Abführung ansteigen und bis an die Trennwand zur nächsten
Kammer reichen.
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Die Hohlkörper weisen nur in der auf der Auftauchseite oben liegenden
Halbschale Durchbrechungen auf. Dadurch bedingt schleppen die Hohlkörper bei ihrem
Umlauf auf der Auftauchseite eine erhebliche Wassermenge mit über die Wasseroberfläche.
Dieses Wasser rieselt beim Weg der Hohlkörper von der Auftauchseite zur Eintauchseite
und der dabei erfolgenden Drehung langsam durch die Durchbrechungen in der auf der
Auftauchseite oben liegenden Halbschale aus den Hohlkörpern heraus. Das letzte Wasser
verläßt, je nach Stellung der Hohlkörper, im allgemeinen frühestens die Hohlkörper,
wenn diese senkrecht über der Welle stehen. Das aus den Hohlkörpern in kleinen Tropfen
herausrieselnde Wasser nimmt während des Weges von den Hohlkörpern bis zurück zum
Wasserspiegel Sauerstoff und wasserlösliche sowie von Wasser bindbare Fremdstoffe
aus den Abgasen auf. Während des Herausrieselns des Wassers aus dem Hohlkörper füllt
sich dieser mit den Abgasen. Auf der Eintauchseite liegt die die Durchbrechungen
aufweisende Halbschale unten und taucht zuerst in die Wasseroberfläche ein. Weil
die andere Halbschale der Hohlkörper keine Durchbrechungen aufweist, schleppt er
erhebliche
Mengen an Abgasen mit unter die Wasseroberfläche. Beim
Weg der Hohlkörper unterhalb der Wasseroberfläche von der Auftauchseite zur Auftauchseite
und der dabei erfolgenden Drehung der Hohlkörper perlen diese Abgase langsam im
Wasser hoch. Die letzten Abgase verlassen, je nach Stellung der Hohlkörpere allgemeinen
erst dann, wenn die Hohlkörper senkrecht unter der Drehachse stehen. Die aus den
Hohlkörpern herausperlenden Gase stegen im Wasser auf bis unter das jeweilige Leitblech.
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Die Wasser hochperlenden Abgase kommen dabei innig mit dem Wasser
in Berührung, wodurch das Wasser weiter mit Sauerstoff angereichert wird und das
Wasser aus den Abgasen die lösliche Gase und die von Wasser bindbaren Best-andteile,
insbesondere festen Bestandteile aufnimmt. Von den Leitblechen werden die Abgase
dann bis an die Trennwand zur nächsten Kammer geleitet und unter dieser hindurch
in die nächste Kammer. Dabei ist es möglich, bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zwei oder mehrere Kammern hintereinander vorzusehen, abhängig von der Art der Fremdstoffe
und dem Gehalt der Abgase an Fremdstoffen. Aus der letzten Kammer werden die Abgase,
die nunmehr praktisch frei an Fremdstoffen, insbesondere Schadstoffen sind, abgeleitet,
insbesondere in die Atmosphäre.
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Die Anzahl der von der Zuführung bis zur Abführung hintereinander
anzuordnenden Kammern richtet sich nach der Art und der Menge der Fremdstoffe, die
in den Abgasen enthalten sind. An sich ist die Anzahl der Kammern, die hintereinander
angeordnet werden können, unbegrenzt.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich zur Umsetzung und Abtrennung
der unterschiedlichsten in Abgasen, insbesondere Industrieabgasen enthaltenen Fremdstoffe,
insbesondere Schadstoffe, wie Schwefeloxyde, Schwefelwasserstoff, Kohlenwasserstoff,
Stickoxyde und Stickstoffverbindungen, die
in Wasser gelöst und
durch die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzielte innige Belüftung und den
dabei vom Wasser aufgenommenen Sauerstoff oxydiert werden, aber auch zur Abtrennung
von Feststoffen, die das Wasser durch Befeuchtung bindet.
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Abgase, z.B. solche von Abdeckereien enthalten vielfach Stickstoffverbindungen
unterschiedlichster Art, vor allem organische Stickstoffverbindungen. Solche Stickstoffverbindungen
werden nur z.T. vom Wasser gelöst, und nur z.T. von Luftsauerstoff oder von im Wasser
gelösten Sauerstoff in unschädliche und geruchlose Verbindungen umgesetzt und dann
vom Wasser gelöst.
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Um auch solche Verbindungen in unschädliche Stoffe, die möglichst
vom Wasser gelöst werden können, umzusetzen oder abzutrennen, wird in weiterer Ausbildung
vorgeschlagen, die Hohlkörper mit in Wasser unlöslichen, eine große luft- und wasserzugängliche
Oberfläche besitzenden Stoffen zu füllen.
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Beim Betrieb der Anlage bildet sich auf diesen festen Stoffen mit
der großen luft- und wasserzugänglichen Oberfläche ein sogenannter biologischer
Rasen, der aus Mikroorganismen besteht, die auch die genannten Stickstoffverbindungen,
insbesondere organischen Stickstoffverbindungen in unschädliche, im allgemeinen
in wasserlösliche Verbindungen, vor allem Nitrite und Nitrate umsetzen.
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Ist das Wasser im Umsetzungsbecken mit Fremdstoffen, vor allem Feststoffen,
oder mit aus den Abgasen abgetrennten, wasserunlöslichen Stoffen, oder mit umgesetzten,
wasserlöslichen Stoffen angereichert, wird es abgelassen und durch Frischwasser
ersetzt. Das
abgelassene Wasser wird erforderlichenfalls Kläranlagen,
z.B. solchen nach der Offenlegungsschrift 25 44 177 zugeführt.
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Es ist auch möglich, dem Wasser im Umsetzungsbecken Fällungsmittel
zuzugeben, z.B. Aluminiumsulfat, mit welchem die gelösten oder vom Wasser gebundenen
Fremdstoffe als Feststoffe, z.B. Schlamm, ggf. nach vorheriger Umsetzung, ausgefällt
werden, wobei die ausgefällten Substanzen sich am Boden des Umsetzungsbeckens sammeln
und von diesem durch einen Schlammabzug abgezogen werden. Erforderlichenfalls werden
die ausgefällten Substanzen mittels einer entsprechenden, auf dem Boden des Umsetzungsbeckens
angeordneten Räumvorrichtung in den Schlammabzug geschoben.
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Abgase enthalten vielfach nur sehr wenig Sauerstoff.
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In Solchen Fällen ist es zweckmäßig, zusätzlich Luft oder auch reinen
Sauerstoff in das Wasser im Umsetzungsbecken einzutragen, um eine Oxydation der
Schadstoffe, soweit durch Sauerstoff alleine möglich, zu erreichen.
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Dieserhalb können im Umsetzungsbecken, möglichst tief unter der Wasseroberfläche,
Lochrohre oder dgl. angeordnet sein, durch die Preßluft oder im Bedarfsfalle auch
reiner Sauerstoff in das Wasser im Umsetzungsbecken gedrückt werden. Die Abgase
müssen dann mit entsprechend hohem Druck durch die Zuführung dem Umsetzungsbecken
zugeführt werden.
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Zur Trennung von Schlamm und Wasser ist es möglich, dem Umsetzungsbecken
ein Absetzbecken nachzuschalten, welches mit dem Umsetzungsbecken durch eine Rohrleitung
verbunden ist, unten einen Abzug für den Schlamm aufweist, in dem ein Absperrelement
angeordnet ist, und oben einen Ablauf für das vom Schlamm getrennte Wasser.
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Zweckmäßig ist es dabei, das vom Schlamm getrennte
Wasser
vom Ablauf des Absetzbeckens wieder dem Umsetzungsbecken zuzuführen, so daß der
Wasserbedarf für die erfindungsgemäße Anlage relativ gering ist. Zweckmäßig ist
es, den Zulauf vom Umsetzungsbecken etwa mittig in der Höhe des Absetzbeckens oder
tiefer in dieses einmünden zu lassen.
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Das vom Umsetzungsbecken kommende, schlammhaltige Wasser trennt sich
beim Einlauf in das Absetzbecken langsam in Wasser und Schlamm, wobei der Schlamm
nach unten auf den Boden sinkt und das Wasser nach oben treibt und durch den Ablauf
abläuft bzw. zum Umsetzungsbecken zurückgeführt wird. Aus dem Absetzbecken wird
der Schlamm bei Bedarf durch den Abzug abgezogen und in üblicher, an sich bekannter
Weise bis zu einem in der freien Natur ablagerbaren Produkt weiter behandelt.
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Dem Absetzbecken wird kein Sauerstoff zugeführt.
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Der Schlamm wird nur bei Bedarf abgezogen, also wenn sich eine entsprechende
Menge abgesetzt hat.
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Die im Schlamm enthaltenen Aeroben verbrauchen in relativ kurzer Zeit
den im Wasser enthaltenen Sauerstoff. Sobald dieser verbraucht ist, werden die Anaeroben
wirksam, die den Sauerstoff aus den vorhandenen Verbindungen, insbesondere Stickstoffverbindungen
entnehmen und diese in gasförmige Stickstoffverbindungen umwandeln, die aus dem
Wasser nach oben entweichen. Das aus dem Absetzbecken ablaufende und zweckmäßig
dem Umsetzungsbecken wieder zugeführte Wasser enthält also bei dieser Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung relativ wenig Stickstoffverbindungn, ist insbesondere
nicht an solchen Verbindungen gesättigt und kann aus den Abgasen weiter Stickstoffverbindungen
aufnehmen. Auch der Schlamm, der durch den Abzug des Absetzbeckens abgezogen wird,
ist weitgehendst frei von Stickstoffverbindungen und kann nach entsprechender Behandlung
ohne
Schaden für die Umwelt in der freien Natur gelagert werden.
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Der sich im Absetzbecken absetzende Schlamm besteht in mehr oder minder
großem Umfange aus Mikroorganismen, sogenanntem Belebtschlamm, der in der Lage ist,
Stickstoffverbindungen, insbesondere organische Stickstoffverbindungen in Nitrite
und Nitrate umzusetzen.
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Aus diesem Grunde wird in weiterer Ausbildung der Erfindung vorgeschlagen,
zwischen dem Abzug des Absetzbeckens und dem Umsetzungsbecken eine Verbindungsleitung
anzuordnen, durch die der sich im Absetzbecken absetzende Schlamm ganz oder teilweise
in das Umsetzungsbecken zurückgeführt werden kann.
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Das Absperrelement im Abzug für den Schlamm ist dann zweckmäßig als
Dreiwegeventil oder Dreiwegehahn ausgebildet. In der einen Stellung sperrt es sowohl
die Verbindungsleitung als auch den Schlammabzug, so daß im Absetzbecken die Anaeroben
wirksam werden und die Nitrite und Nitrate, die im Wasser gelöst bzw. im Schlamm
enthalten sind, in gasförmige Stickstoffverbindungen umwandeln#, die nach oben aus
dem Absetzbekken entweichen. In einer anderen Stellung verbindet das Absperrelement
den Abzug mit der Verbindungsleitung zum Umsetzungsbecken, so daß Schlamm aus dem
Absetzbecken in das Umsetzungsbecken zurückgeführt werden kann. In der dritten Stellung
schließlich sperrt das Absperrelement die Verbindungsleitung zum Umsetzungsbecken
und öffnet den Abzug, so daß überschüssiger Schlamm aus dem Absetzbecken abgezogen
werden kann.
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Weitere Merkmale der Erfindung sind in der Beschreibung der Figuren
und in den Unteransprüchen dargestellt, wobei bemerkt wird, daß alle Einzelmerkmale
und alle Kombinationen von Einzelmerkmalen erfindungswesentlich sind.
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In den Figuren 1 bis 6 ist die Erfindung an Ausführungsformen beispielsweise
dargestellt, wobei die Erfindung auf diese Ausführungsformen nicht beschränkt ist.
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Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht nach der Linie C-D in Fig. 2, Fig.
2 einen senkrechten Schnitt nach der Linie A-B in Fig. 1, Fig. 3 eine Einsicht von
oben nach der Linie E-F in Fig. 1, Fig. 4 einen senkrechten Schnitt durch zu einer
Patrone aneinander gereihter fester Körper, die in den Hohlkörpern angeordnet werden
können, Fig. 5 eine Aufsicht auf einen Körper nach Fig. 4 und Fig. 6 einen senkrechten
Schnitt durch ein dem Umsetzungsbecken nachgeschaltetes Absetzbecken.
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Bei der Ausführungsform nach den Figuren 1 bis 3 ist das Umsetzungsbecken
1 rechteckig. Oben ist es mit einer Haube 25 verschlossen. An einem Ende besitzt
das Umsetzungsbecken 1 eine Zuführung 2 für ungereinigte Abgase und am anderen Ende
eine Abführung 3 für gereinigte Abgase. Senkrecht zur Strömungsrichtung der Abgase
von der Zuführung 2 zur Abführung 3 ist das Umsetzungsbecken 1 durch Trennwände
4a, 4b, 4c und 4d in einzelne Kammern 1a, 1b, 1c, 1d und 1e unterteilt.
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Das Umsetzungsbecken 1 ist teilweise mit Wasser gefüllt. Die Trennwände
4a, 4b, 4c und 4d reichen bis kurz unter den Wasserspiegel 5. Die Unterteilung des
Umsetzungsbeckens 1 in einzelne Kammern erfolgt also nur im Gasraum, jedoch nicht
im Wasserraum. Die Länge des Umsetzungsbeckens 1 und die Anzahl der Kammern richtet
sich im wesentlichen nach der Art und der Menge der Fremdstoffe, insbesondere Schadstoffe,
d4e im Wasser
enthalten sind. Je nach den Gegebenheiten ist es
also möglich, ein längeres oder kürzeres Umsetzungsbecken 1 vorzusehen und/oder
den Gasraum durch Trennwände in mehr oder weniger als 5 Kammern zu unterteilen.
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Im Umsetzungsbecken 1 ist unterhalb des Wasserspiegels 5 und unterhalb
der Trennwände 4a, 4b, 4c, 4d eine Welle 13 angeordnet, die durch das ganze Umsetzungsbecken
reicht, an beiden Enden durch die Kopfwände 26 des Umsetzungsbeckens geführt und
abgedichtet in diesen gelagert ist. Als Antrieb 6 für die Welle 13 dient zweckmäßig
ein stufenlos regelbarer Elektromotor, der auf einer an der Außenseite einer Kopfwand
26.befestigten Konsole 27 angeordnet und mit dem einen Ende der Welle 13 in üblicher,
an sich bekannter Weise verbunden ist. Die Welle 13 trägt für jede Kammer 1a, 1b,
1c und le zumindest einen Drehkranz 14, an dessen Umfang Hohlkörper 9 angeordnet
sind. Diese Hohlkörper 9 sind zweckmäßig rohrförmig gestaltet. Dabei sollen diese
Hohlkörper 9 achsparallel zueinander und parallel zum Wasserspiegel 5 angeordnet
sein. Die Hohlkörper 9 weisen in der auf der Auftauchseite 7 oben liegenden Halbschale
9a Durchbrechnungen 10 auf, während die auf der Auftauchseite unten liegende Halbschale
9b geschlossen ist. An den Hohlkörpern 9 sind auf der Innenseite, also auf der der
Welle 13 zugekehrten Seite an der Grenze zwischen den beiden Halbschalen 9a und
9b Leitbleche 11 angeordnet, die über die ganze Länge der Hohlkörper und bis an
die Trennwand 4a, 4b, 4c, 4d zur nachfolgenden Kammer ib, 1c, 1d und le reichen
und zweckmäßig an den Speichen der Drehkränze 14 befestigt sind. Diese Leitbleche
11 sind derart gestaltet, daß sie auf der Eintauchseite 8 in Richtung auf die nachfolgende
Kammer 1b, 1c, 1d und le ansteigen. In zweckmäßiger Ausführungsform sind die Leitbleche
11 konisch ausgebildet mit in Richtung auf die nachfolgende Kammer 1b, 1c, 1d und
le stärker werdender Wölbung 12. Beim Umlauf der Hohlkörper 9 schleppen diese auf
der Auftauchseite 7 eine erhebliche Wassermenge mit über den Wasserspiegel 5, weil
die hier unten liegende Halbschale 9b keine
Durchbrechungen aufweist.
Bei der Drehung der Hohlkörper läuft das mit über die Wasseroberfläche geschleppte
Wasser durch die Durchbrechungen 10 und über das Leitblech 11 langsam aus dem Hohlkörper
9 heraus und rieselt in die Wasseroberfläche 5 zurück.
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Das in die Wasseroberfläche 5 zurückrieselnde Wasser nimmt dabei Sauerstoff,
aber auch wasserlösliche Fremdstoffe und Schadstoffe aus den Abgasen auf und befeuchtet
in den Abgasen enthaltene Feststoffe, die dadurch gebunden werden. Durch die Drehung
der Hohlkörper liegt auf der Eintauchseite 8 die geschlossene Halbschale 9b oben.
Dadurch bedingt, schleppen die Hohlkörper 9 auf der Eintauchseite 8 eine erhebliche
Abgasmenge mit unter die Wasseroberfläche, die beim Umlauf der Hohlkörper unterhalb
der Wasseroberfläche 5 von der Eintauchseite zur Auftauchseite 7 langsam von dem
durch die Durchbrechungen 10 eindringenden Wasser durch die Durchbrechungen 10 aus
die Hohlkörper gedrückt wird und unter die Leitbleche 11. Durch die Gestaltung der
Leitbleche 11 bedingt, strömen unter diesen die Gase in Richtung auf die Trennwand
4a, 4b, 4c und 4d zur nachfolgenden Kammer 1b, 1c, 1d und 1e und perlen hier unter
der Kante des Leitbleches 11 hoch. Weil die Leitbleche 11 bis an die Trennwand zur
nachfolgenden Kammer reichen und die Trennwände 4a, 4b, 4c und 4d nur kurz bis unter
die Wasseroberfläche 5, perlt die wesentlichste Menge der Gase unter der jeweiligen
Trennwand 4a, 4b, 4c und 4d hindurch und im Wasser der nachfolgenden Kammer hoch.
Das Wasser nimmt dabei Sauerstoff und wasserlösliche Fremdstoffe, insbesondere Schadstoffe
aus den Abgasen auf und befeuchtet Feststoffe in den Abgasen, die dann vom Wasser
gebunden werden. In den der ersten Kammer 1a nachfolgenden Kammern 1b, 1c und 1d
wiederholt sich das gleiche. In der Kammer 1e schließlich werden die Abgase nur
noch teilweise von den Hohlkörpern mit unter die Wasseroberfläche geschleppt, während
der
andere Teil, der durch die Zuführung 2 der Kammer 1a zugeführten,
ungereinigten Abgase als gereinigtes Gas durch die Abführung 3 strömt und der Atmosphäre
zugeführt werden kann. Das im Umsetzungsbecken 1 enthaltene Wasser reichert sich
im Laufe der Zeit mit den in den Abgasen enthaltenen Fremdstoffen, insbesondere
Schadstoffen und Feststoffen an. Ist das Wasser derart angereichert, daß eine ausreichende
Reinigung der Abgase nicht mehr sichergestellt ist, wird das Wasser abgelassen und
durch Frischwasser ersetzt.
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Das abgelassene Wasser wird dann Kläranlagen zugeführt, z.B. solchen
nach der OS 25 44 177.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist der Boden 20 des Umsetzungsbeckens
nach unten gewölbt. Der Radius des Bodens 20 ist geringfügig größer als der äußere
Radius des Umlaufweges der Hohlkörper 9. Durch die umlaufenden Hohlkörper 9 wird
weitgehendst vermieden, daß sich auf dem Boden 20 vom Wasser aus den Abgasen aufgenommene
Feststoffe oder sich im Wasser bildende Feststoffe absetzen. Um solches jedoch vollständig
zu vermeiden, ist es möglich, die umlaufenden Hohlkörper 9 auf der Außenseite mit
Abstreifern 21 zu versehen, die über den Boden 20 streifen und Feststoffe und Schlamm,
der sich hier absetzt, immer wieder aufwirbeln.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist der Boden 22 eben und weist
an einem Ende einen Schlammabzug 23 auf. Der bei dieser Ausführungsform sich auf
dem Boden 22 absetzende Schlamm bzw. die sich hier absetzenden Feststoffe werden
in bestimmten Zeitabständen mittels eines auf dem Boden hin und her bewegbaren Schlammschiebers
24 in den Schlammabzug 23 geschoben und aus diesem in gewissen Zeitabständen abgezogen.
Der abgezogene Schlamm wird dann in bekannter Weise behandelt, bis er ohne Schaden
für die Umwelt im freien Gelände
gelagert werden kann. Der Schlammschieber
24 wird von außen betätigt, z.B. mittels einer abgedichtet durch eine Kopffläche
26 geführte Betätigungsstange 28.
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Die Durchbrechungen 10 in der auf der Auftauchseite oben liegenden
Halbschale 9a der Hohlkörper 9 sind zweckmäßig Schlitze, insbesondere achsparallele.
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Die Hohlkörper 9 selbst sind vorteilhaft verstellbar an den Drehkränzen
angeordnet, insbesondere parallel der Fließrichtung der Gase. Dadurch ist es möglich,
die Lage der Durchbrechungen den jeweiligen Bedürfnissen anzupassen.
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Abgase enthalten vielfach neben Feststoffen, Schwefeldioxyd, Stickoxyden,
Schwefelwasserstoff, Kohlenwasserstoff und so weiter, organische Feststoffe in feinsten
Teilchen und gasförmige organische Verbindungen, insbesondere organische Stickstoffverbindungen,
die nur schwer vom Wasser gebunden und insbesondere vom Wasser, auch wenn dieses
mit Sauerstoff angereichert ist, nicht in unschädliche Verbindungen umgesetzt werden.
Aus diesem Grunde wird in weiterer Ausbildung der Erfindung vorgeschlagen, die Hohlkörper
9 mit in wasserunlöslichen, eine große luft- und wasserzugängliche Oberfläche besitzenden,
festen Stoffen zu füllen.
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Auf diesen festen Stoffen bildet sich bei dem ständigen Umlauf der
Hohlkörper 9, die dabei vollständig aus dem Wasser auftauchen und wieder vollständig
in das Wasser eintauchen ein sogenannter biologischer Rasen, der aus Kleinlebewesen
besteht. Dieser biologische Rasen setzt auch die in den Abgasen enthaltenen organischen
Verbindungen, insbesondere die organischen Stickstoffverbindungen in unschädliche
Stoffe um, wobei sich Nitrite und Nitrate im Wasser bilden. Als feste Stoffe eignen
sich dabei insbesondere scheibenförmige Körper 16, die Abstandshalter 17 aufweisen,
und deren Kränze 18 vorzugsweise gewellt, genoppt, gelocht oder dgl. sind, um eine
möglichst große Oberfläche zu schaffen.
In bevorzugter Ausführungsform
weisen diese scheibenförmigen Körper zentrale Durchbrechungen 29 auf, durch die
ein Stab 19 geführt ist, dessen Länge in etwa der Länge der Hohlkörper 9 entspricht.
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Der Durchmesser der scheibenförmigen Körper entspricht in etwa dem
lichten Durchmesser der Hohlkörper 9. Bei dieser Gestaltung können die scheibenförmigen
Körper 16 zu Patronen zusammengefaßt werden, die in die Hohlkörper 19 ein- und ausschiebbar
sind und bei Bedarf ausgewechselt werden können.
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Die Hohlkörper 9 sind an beiden Enden verschlossen, wobei die eine
Kopfwand lösbar angeordnet sein soll, um das Auswechseln der scheibenförmigen Körper
16 zu ermöglichen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich praktisch zur Reinigung
aller Abgase, insbesondere zur Reinigung von Abgasen, die Feststoffe oder gasförmige
Schwefel-und/oder Stickstoffverbindungen enthalten, aber auch zur Reinigung z.B.
landwirtschaftlicher Abgase.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 ist dem schematisch dargestellten
Umseczungsbecken 1 ein Absetzbecken 112 nachgeschaltet. In Höhe des Wasserspiegels
5 mündet aus der Kammer le, also am Ende, an dem sich die Abführung 3 für die gereinigten
Gase befindet, durch die Kopfwand 26 der Ablauf 103 aus. Der Ablauf 103 führt durch
den senkrechten Schenkel des Überlaufes 113 des Umsetzungsbeckens 112 hindurch und
mündet hier in einem die Welle 137 umgebenden Rohr 159, welches oben und unten offen
ist. Das Rohr 159 wird von der Konsole 160 getragen, die an den oberen Kanten der
senkrechten Schenkel des Überlaufes 113 befestigt ist. Die Welle 137 für den Räumflügel
121 ist in der Konsole 160 gelagert. Sie wird in üblicher
Weise
mittels eines nicht dargestellten Motors, der in einfachster Ausführung auf der
Konsole 160 befestigt werden kann, angetrieben. Zweckmäßig ist es, das Rohr 159
teleskopförmig auszubilden mit einem das obere Teil 159a umgreifenden unteren Teil
159b. Das untere Teile 159b soll dabei auf dem oberen Teil 159a verschiebbar sein.
Zur Höhenverstellung des unteren Teiles 159b dient zweckmäßig ein Seilzug 161 oder
dgl., der mittels eines auf der Konsole 160 angeordneten Antriebes 162 betätigt
wird. Der Antrieb kann dabei manuell oder auch motorisch geschehen. Dadurch ist
es möglich, die Eintauchtiefe der unteren Kante 163 des Teiles 159b des Rohres 159
in gewünschter Weise einzustellen und damit die Tiefe, bis zu der das Wasser aus
dem Umsetzungsbecken 1 durch den Ablauf 103 und das Rohr 159 im Absetzbecken 112
absinken muß, bevor es außerhalb des Rohres 159 aufsteigen und durch den Überlauf
113 abfließen kann, vorzugsweise durch ein unten aus dem Überlauf 113 ausmündenden
Rohr 170, welches in nicht dargestellter Weise in das Umsetzungsbecken zurückführt,
zweckmäßig in die Kammer 1a.
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Zweckmäßig ist es dabei, das untere Ende 163 des Rohres 159 trichterförmig
nach unten sich erweiternd zu gestalten. Das Rohr 159 endet im Absetzbecken 112
oberhalb der Räumflügelsl2l. Der Überlauf 113 ist mit seinem unteren waagerechten
Schenkel an der Seitenwand 120 des Absetzbeckens 112 befestigt. Der Boden 117 des
Absetzbeckens 112 ist trichterförmig gestaltet und besitzt mittig den Schlammabzug
118. Vom Abzug 118 führt eine Verbindungsleitung 122 in nicht dargestellter an sich
bekannter Weise zum Umsetzungsbecken 1, zweckmäßig in die Kammer 1a. Durch diese
Verbindungsleitung 122 kann der sich im Absetzbecken 112 absetzende Schlamm ganz
oder teilweise in das Umsetzungsbecken 1 zurückgeführt werden. Des weiteren besitzt
der Schlammabzug 118 eine Abführung 158, durch die überschüssiger
Schlamm
abgeführt und dann in an sich bekannter Weise zu einem in der Natur aberlagerbaren
Produkt umgewandelt werden kann. Im Abzug 118 ist ein Absperrelement 146, zweckmäßig
ein Dreiwegeventil oder Dreiwegehahn angeordnet. In der einen Stellung verbindet
es des Schlammabzug 118 mit der Verbindungsleitung 122, so daß Schlamm aus dem Absetzbecken
112 in das Umsetzungsbecken 1 zurückgeführt werden kann.
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In einer anderen Stellung verbindet das Absperrelement 146 den Abzug
118 mit der Abführung 158. In dieser Stellung des Absperrelementes 146 kann überschüssiger
Schlamm abgezogen werden. In der dritten Stellung schließlich sperrt das Absperrelement
146 sowohl die Verbindungsleitung 122 als auch die Abführung 158.
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In dieser Stellung des Absperrelementes 146 verbleibt der sich absetzende
Schlamm im Absetzbecken 112. Nach relativ kurzer Zeit haben die im Schlamm vorhandenen
Aeroben der Sauerstoff, der im Wasser und im Schlamm vorhanden ist, aufgebraucht.
Jetzt werden die Anaeroben wirksam, die den erforderlichen Sauerstoff aus den vorhandenen
Verbindungen, insbesondere den Nitriten und Nitraten entnehmen und diese dabei in
gasförmige, unschädliche Stickstoffverbindung umsetzen, die nach oben aus dem Absetzbecken
112 entweichen. Wird also das Absperrelement 146 in entsprechenden Zeitabständen
für entsprechende Zeiträume geschlossen, wird erreicht, daß das aus dem Absetzbecken
112 ablaufende Wasser nur eine Konzentration an Nitriten und Nitraten aufweist,
die für freie Gewässer zuträglich ist bzw., wenn das Wasser aus dem Absetzbecken
112 in das Umsetzungsbecken 1 zurückgeführt wird, die unterhalb der Konzentration
liegt, die für das Wasser im Umsetzungsbecken zulässig ist. Um zu vermeiden, daß
durch die Gasbildung im Schlamm dieser in größeren Placken auftreibt, ist es sinnvoll,
im Absetzbecken 112 eine Bodenräumvorrichtung 114 vorzusehen. Diese Bodenräumvorrichtung
114 hält den Schlamm in Bewegung,
so daß die sich bildenden Gase
entweichen können und keine zusammenhängenden Placken aus Schlamm auftreiben. Die
Bodenräumvorrichtung 114 besteht aus einem mittels der Welle 137 angetriebenen Räumflügel
121, der von der Mitte des Absetzbeckens 112 bis an die Wand 120 reicht. Das Absetzbecken
112 ist rund. Der Räumflügel 121 besitzt Schlitze 147, hinter denen schräg nach
unten und vom Räumflügel 121 weg gerichtete Leitbleche 148 angeordnet sind. Bei
dieser Gestaltung des Räumflügels 121 wird der sich absetzende Schlamm ständig umgewälzt,
ohne daß er zu hoch aufgewirbelt wird. Der durch die Schlitze 147 des Räumflügels
121 dringende Schlamm wird von den Leitblechen 148 wieder auf den Boden 117 gedrückt.
Unten weist der Räumflügel 121 eine Bodenlippe 155 auf, die am Boden 117 anliegt,
und auf der der Welle 137 abgekehrten Seite eine Seitenlippe 156, die an der Seitenwand
120 anliegt. Beide Lippen bestehen aus einem elastischen Material. Auf dem Boden
des Umsetzungsbeckens 1 können noch Lochrohre 171 angeordnet sein, die durch eine
Seiten- oder Kopfwand geführt sind und durch die Preßluft oder im Bedarfsfalle auch
Sauerstoff in das Wasser im Umsetzungsbecken 1 eingeführt werden kann.
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