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ls a ß s c h l a u c h f i l t e r
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Beschreibung Die Erfindung betrifft ein Naßschlauchfilter, bei dem
die lotrecht hängenden Schläuche zumindest auf ihrer Anströmseite von oben her mit
einer Waschflüssigkeit befeuchtet werden und die zu reinigenden Gase waagerecht
oder etwa waagerecht durch die Schlauchwände hindurchströmen. Solche Filter sind
beispielsweise aus der DE-PS 17 71 407 bekannt.
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Die Erfindung besteht darin, daß der der Befeuchtung der Schläuche
dienenden Waschflüssigkeit Mikroorganismen,'#z. B. in Form von Belebtschlämmen,
beigegeben werden. Das Naßschlauchfilter wird auf diese Weise zu einem biologisch
arbeitenden filter, einem sogenannten Biofilter besonderer Art, das insbesondere
zur Desodorierung von übelriechenden Abgasen aus--Kl-ärscalamm-Trocknungsanlagen,
Tierkörper-Verwertungsanstalten, Massentierhaltungen u. dgl. geeignet ist.
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Die Erfindung löst damit die Aufgabe, die Vorteile des Naßschlauchfilters
mit denen des biologischen Filters'zu vereinigen.
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Biologische Filter (im folgende#n als Biofilter# bez-eichnet) sind
bekannt. Sie bestehen aus einer mehr oder weniger starken Schicht aus einem humosen
Material, wie Erde oder Kompost, das den Mikroorganismen eine ausreichende Nährstoffgrundlage
bietet und ständig feucht gehalten wird (Zeitschrift ~Müll una Abfall" #/74, Seite
140 ff, Zeitschrift Umschau 1967/3, Seite 101).
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Diese Filter benötigen eine sorgfältige Wartung, weil sie nur in verhältnismäßig
kleinen Temperatur- und Feuchtebereichen gut arbeiten und zusätzlich mit Sauerstoff
versorgt werden müssen, wenn die zu desodorierenden Gase wenig Sauerstoff enthalten.
Auch muß das gesamte Material von Zeit zu Zeit gegen
frisches Material
ausgewechselt werden, weil es sich allmählich mit den entstehenden Abbauprodukten
zusetzt.
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Neben diesen Biofiltern sind zum Desodorieren von Abgasen Einrichtun#gen
bekannt, bei denen einer von den Gasen durchstömten, an sich neutralen, mehr oder
minder groben Füllkörperschicht von oben her ständig eine Mikroorganismen enthaltende
Waschflissigkeit zugeführt wird, die nach unten abfließt. Diese biologisch arbeitenden
Wäscher werden kurz Biowäscher genannt.
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(DE-PS 710 954, DE-OS 22 37 929, Aufsatz von Jongebreur und van Geelen
Technische Möglichkeiten zur Abhilfe bei Geruchsbelästigungen", VDI-Berichte Nr.
226, 1975, Seiten 53 bis 56).
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Bei ihnen bildet sich auf den Füllkörpern ein biologischer Rasen,
an dem die zu desodorierenden Gase entlangströmen, so daß ein relativ enger Kontakt
zwischen beiden entsteht. Dieser Kontat ist-umso besser, je feinkörniger die Filterkörperschicht
ist. Jedoch hat sich ergeben, daß der biologische Rasen die Zwfischenräume zwischen
den Fullkörpern sehr bald zusetzt, so daß der Wäscher dann nicht mehr funktionsfähig
ist und deshalb häoSiger gereinigt werden muß. Diese Wäscher bieten im-übrigen nicht
die Möglichkeit, aerosolartig anfallende Schadstoffemissionen, wie Rauche, zusammen
mit einer gasförmigen Geruchsemission abzuscheiden.
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Das erfindungsgemäße Biofilter hat demgegenüber den Vorteil, daß die
die Mikroorganismen enthaltende Waschflüssigkeit an der Filterfläche, auf der sich
ebenfalls ein biologischer Rasen bildet, entlangfließt, und daß die zu desodorierenden
Gase, die vorzugsweise- vorher mittels eines normalen filternden Abscheiders oder
Wäschers von festen Teilchen gereinigt werden, gezwungen sind, diesen Flüssigkeitsfilm
zu durchdringen und dann mit einem kleinen Teil der Waschflüssigkeit durch den als
Fllterhilfsschicht dienenden biologischen Rasen und das Filtertuch h#ndurchzuströmen,
wobei der biologische Abbau der Geruchsstoffe stattfindet. Das erfindungsgemäße
Biofilter vereinigt daher auch die Vorteile des filternden Abscheiders mit denen
eines Gaswäschers.
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Der Rasen kann sich wegen der freien Anordnung der Filterflächen ungehindert
ausbilden, ohne daß Verstopfungen auftreten, wobei sich der ständige Kontakt aller
seiner Teile mit Luftsauerstoff positiv auf die Lebensbedingungen der Mikroorganismen
auswirkt. Die in dem Rasen entstehenden Abbauprodukte, die aus den Gasen ausgefilterten
feinen Feststoffe sowie losgelö'ste Mikroorganismen werden laufend abgewaschen,
so daß der Rasen nicht zu dick wird. Versuche haben ergeben; daß das erfindungsgemäße
Biofilter sehr lange ohne besondere Wartung gleichmäßig gut arbeitet, ohne daß sich
sein Strömungswiderstand wesentlich verändert, wenn die von oben aufgegebene Waschflüssigkeitsmenge
und damit der an den Filterflächen entlangfließende Strom die optimale Stärke hat,
die durch Versuche leicht festgestellt werden kann. Außerdem kann der Rasen zwecks
Erneuerung ohne Schwierigkeiten abgespult werden.
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Natürlich wird ein Teil der abzubauenden Geruchsstoffe auch schon
beim Durchtritt durch den Flüssigkeitsfilm von den darin befindlichen Mikroorganismen
erfaßt, mit der herabrieselnden Waschflüssigkeit mitgenommen und auf dem Wege zu
einem unterhalb des Biofilters angeordneten Sammelbehälter'vollständig unwirksam
gemacht. Aus dem Sammelbehälter wird die zum Berieselt der Filterschläuche benötigte
Waschflüssigkeit im Kreislauf wieder entnommen, wie dies von den erwähnten Biowäschern
her bekannt ist (DE-OS'22 37 929). Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Biofilters wird
deshalb, wie dort, das zu lösende AbluSt- bzw.
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Abgasproblem nicht in ein Abwasserproblem umgewandelt.
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Für die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Biofilters ist es übrigens
ohne Bedeutung, ob die zu reinigenden Gase das Filtertuch der Schläuche wie bei
dem Naßschlauchfilter gemäß der DE-AS 17 71 407 von innen nach außen durchströmen
oder umgekehrt. Im letzteren Fall sind die Schläuche durch Körbe von innen her zu
stützen. Die Waschflüssigkeit soll aber in jedem Falle auf der Zuströmseite der
Filterwände .herabrieseln, was nicht ausschließt, daß dies zusätzlich auch auf der
Abströmseite geschieht, auf der sowieso ein geringer Teil der Waschflüssigkeit,
der das Filtertuch zusammen mit den Gasen durchdrungen hat, abläuft.
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Mikroorganismen der verschiedensten Art sind in der Abluft bzw.
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in dem dem Waschwasser zugegebenen Belebtschlamm enthalten. Da die
in den Abgasen enthaltenen organischen Verunreinigungen, wie Geruchsstoffe, den
Mikroorganismen als Nahrung dienen, vermehrt sich diejenige Art bevorzugt, für die
die Lebensbedingungen bzw. die Art und Zusammensetzung der angebotenen Nahrung besonders
günstig sind.
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Die abzubauenden Geruchsstoffe können aber# auch durch bekannte Prüfmethoden#ermittelt-werden.
Beschränken sie sich auf eine bestimmte Art, ist es- nach einer weiteren Ausgestaltung
der Erfinung vorteilhaft, der Waschflüssigkeit auf die abzubauenden Geruchsstoffe
abgestimmte Stämme von Mikroorganismen in Form von biologischem Konzentrat beizugeben.
Die Zugabe von biologischem Konzentrat, d. h. fertigen, separat gezüchteten Mikroorganismenstämmen,
ist vorteilhaft auch beim Anfahren eines erfindungsgemäßen Naßschlauchfilters, weil
dadurch mit der Aufnahme des Vollbetriebes nicht gewartet werden muß, bis sich die
gewünschten Mikroorganismenstämme gebildet haben.
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Werden für den Abbau störender Beimengungen von Gasen mehrere unterschiedliche
Mikroorganismenstämme benötigt, insbesondere dann, wenn diese schädigend aufeinander
einwirken, so kann man' zwei oder mehr erfindungsgemäße Biofilver hintereinanderschalten,
deren Waschflüssigkeiten- jeweils einen dieser Stämme enthalten.
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Die Wirkung des erfindungsgemäßen Biofilters kann durch die Anwesenheit
von zusätzlichen, die Aktivität der Mikroorganismen verbessernden Wirkstoffen (Enzymen)
gesteigert werden. Diese W4r>Lstoffe können beispielsweise durch Tränken in den
Filterstoff eingelagert sein oder dadurch, daß zur Herstellung des Filterstoffes
Hohlfasern verwendet werden, die mit dem Wirkstoff gefüllt sind und durch deren
membranartige Wände der Wirkstoff nach und nach austreten kann. Auf diese Weise
wird ein unnötig hoher Verbrauch dieser wertvollen Substanz vermieden.
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Zur Aufrechterhaltung der für die Mikroorganismen erforderlichen Lebensbedingungen
wird das erfindungsgemäße Filter zweckmäßigerweise
durchgehend
betrieben. In Zeitabschnitten, in denen keine abzubauenden Geruchsstoffe anfallen,
wird dem Waschwasser eine Nährlösung zugesetzt, die den eingesetzten Mikroorganismen
bzw. Mikroorganismenstärnmen angepaßt ist und dafür sorgt, daß diese nicht zugrunde
gehen.
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Das erfindungsgemäße biofilter ist überall dort anwendbar, wo störende
Geruchsemissionen auftreten, auch 'dann, wenn die übelriechenden Gase feine Feststoffteilchen
enthalten. Denn diese Teilchen werden durch die# herabrieselnde Waschflüssig keit
von der Oberfläche des als -Filterhilfsschicht wirkenden biologischen Rasens abgespült.
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In der Zeichnung ist eine Anlage zur biologischen Reinigung von Abgasen
mit einem Biofilter gemäß der Erfindung dargestellt.
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Das biologisch arbeitende Naßschlauchfilter ist mit 1 bezeichnet.
Der Innenraum des Filtergehäuses 2 ist durch eine waagerechte Zwischenwand 3 in
einen obenliegenden Rohgasraum 4 und einen darunterliegenden Reingasraum 5 unterteilt.
Der untere Teil 6 des Reingasraumes ist trichterförmig ausgebildet und endet in
einer Austragsschleuse oder einem Ventil i. Der Reingasraum weist unten seitlich
ein Uberlaufwehr 8 auf. Der Rohgasraum 4 ist mit einem Eintrittsstutzen 9 und der
Reingasraum 5 mit einem Austrittsstutzen 10 für die zu reinigenden bzw. gereinigten
Gase versehen. Im unteren Teil 6 des Reingasraumes sammelt sich Waschflüssigkeit,
deren Spiegel 11durch das Uberlaufwehr 8 bestimmt ist.
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An der Zwischenwand 3 sind Filterschläuche 12 aus einem Textilgewebe
oder -filz befestigt. Mit ihren unteren Enden ragen sie in die in dem Gehäuseteil
6 befindliche Flüssigkeit hinein, wodurch ihr Innenraum nach unten abgeschlossen
ist.
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In dem Rohgasraum 4 befindet sich ein Rphrleitungssystem 13, aus dem
Waschflüssigkeit von oben in die Schläuche 12 eingesprüht wird oder in anderer Weise
auf die Innenflächen der Schlauchwände gelangt, auf denen sie abwärtsrieselt und
sich in dem Gehäuseteil 6 sammelt.
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Die durch die Stutzen 9 in den Rohgasraum 4 gelangenden Gase strömen
durch in der Zwischenwand 3 vorgesehene Öffnungen in die Filterschläuche hinein,
durchdringen ihre Wände von innen nach außen, so daß sie in den Reingasraum 5 gelangen,
und strömen aus diesem durch den Stutzen 10 ab.
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Für die Waschflüssigkeit, die das Biofilter 1 durchlaufen hat, ist
eine Regenerierungsanlage vorgesehen, die ein dreiteiliges Becken 14 aufweist, dessen
einzelne Teile 14a, 14b und 14c durch Uberlaufzwischenwände 15 und. 16 voneinander
getrennt sind.
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Das Becken 14a, in das die aus dem Biofilter über das Wehr 8 auslaufende
Waschflüssigkeit durch eine Leitung 17 gelangt, dient der Herstellung der gewünschten
Waschflüssigkeitszusammen setzung. In dieses Becken mündet außer der Leitung 17
eine Leitung 18 für frische Waschflüssigkeit, eine Leitung 19 für Mikroorganismen
enthaltenden Schlamm, der ggf. dann dem aus dem Biofilter über das Ventil 7 abgezogenen
Schlamm entnommen wird, wenn darin noch aktive Mikroorganismen enthalten sind, sowie
eine Leitung 20 zur Zuführung einer einem Behälter 21 entnommener Nährlösung für
die Mikroorganismen. Das Becken 14a ist mit einem Umwälzbelüfter 22 versehen, der
eine gute Durchmischung und Durchlüftung des Behälterinhalts bewirkt.
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In dem zweiten Becken 14b wird das in dem Becken 14a hergestellte
Gemisch mittels eines Gebläses 23 und eines über dem Behälterboden angeordneten
Rohrsystems 24 weiter kräftig belüftet.
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Gegebenenfalls kann dem Gemisch hier noch ein Bakterienkonzentrat
aus einem Behälter 25 durch eine Leitung 26 zugeführt werden.
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Aus dem dritten, der Beruhigung der Waschflüssigkeit dienenden Behälter
14c wird die Waschflüssigkeit mittels einer Umwälzpumpe 27 dem Rohrleitungssystem
13 des Biofilters 1 durch eine Leitung 28 zugeführt, wobei die für die Arbeitsweise
des Biofilters wichtigen Daten, wie Durchflußmenge und Druck der Waschflüssigkeit
an entsprechenden Geräten 29 und 30 abgelesen werden können.
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Die dem Becken 14a durch die Leitung 18 zuzuführende frische Waschflüssigkeit,
die als Ersatz für verbrauchtes Waschwasser
dient, wird in einem
Vorratsbecken 31 angerührt, das mit einem Umwälzbelüfter 32 ausgerüstet ist. Es
weist außer einer Zulaufleitung 33 für Frischwasser eine Zulaufleitung 34 für aus
einem Behälter 35 zu entnehmendes Bakterienkonzentrat sowie eine Zulaufleitung 36
für eine aus einem Behälter 37 zu entnehmende Nährlösung auf. Dem Vorratsbecken
kann auch Belebtschlamm, z. B. aus einer Kläranlage, zugeführt werden.
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Überschüssiger, insbesondere der die Abbauprodukte enthaltende tote
Schlamm wird dem Biofilter 1 durch die Leitung 38 entnommen. An diese Leitung sind
auch die Sümpfe der Becken 14a, 14b und 14c der Regenerierungsanlage mittels Leitungen
39, 40 und 41 angeschlossen.
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Die Wirkungsweise der Anlage ergibt sich aus vorstehender Beschreibung
der Anlage.
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Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betrieb eines tx,aßschlauchfilters
und besteht darin, daß der Sür den Betrieb Ges Naßschlauchfilters erforderlichen
Waschflüssigkeit Mikroorganismen beigegeben werden.#
L e e r s
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