DE3004435C2

DE3004435C2 - Naßschlauchfilter

Info

Publication number: DE3004435C2
Application number: DE3004435A
Authority: DE
Inventors: Hartmut Dr.-Ing. 4402 Greven Karsten
Original assignee: Standard Filterbau Dr E Andreas & Co 4400 Muenster De GmbH; Standard Filterbau Dr E Andreas & Co 4400 Muenster GmbH
Current assignee: KARSTEN, HARTMUT, DR.-ING., 4402 GREVEN, DE
Priority date: 1980-02-07
Filing date: 1980-02-07
Publication date: 1984-02-16
Also published as: DE3004435A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Naßschlauchfilters, 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 71 407 bekannt.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Vorteile des Naßschlauchfilters mit denen eines biologischen Filters zu vereinigen. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Waschflüssigkeit Mikroorganismen beigegeben werden. Das Naßschlauchfilter wird auf diese Weise zu einem biologisch arbeitenden Filter, einem sogenannten Biofilter besonderer Art, das inbesondere zur Desodorierung von übelriechenden Abgasen aus Klärschlamm-Trocknungsanlagen, Tierkörper-Verwertungsanstal ten, Massentierhaltungen u. dgl. geeignet ist.

Biologische Filter (im folgenden als Biofilter bezeichnet) 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 und Abfall« 5/74, Seite 140 ff. Zeitschrift »Umschau« 1967/3. Seite IOD.

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

ίο Neben diesen Biofihern sind zum Desodot;eren von Abgasen Einrichtungen bekannt bei denen einer von den Gasen durchströmten, an sich neutralen, mehr oder minder groben Füllkörperschicht von oben her ständig eine Mikroorganismen enthaltende Waschflüssigkeit

is zugeführt wird, die nach unten abfließt Diese biologisch arbeitenden Wäscher werden kurz Biowäscher genannt (DE-PS 7 10 954, DE-OS 22 37 929, Aufsatz von Jongebreur und van Geelen »Technische Möglichkeiten zur Abhilfe bei Geruchsbelästigungen«, VDl-Berichte Nr. 226, 1975, Seiten 53 bis 56). 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 Kontakt ist umso besser, je feinkörniger die Filterkör perschicht ist Jedoch hat sich ergeben, daß der biologische Rasen die Zwischenräume zwischen den Füllkörpern sehr bald zusetzt so daß der Wäscher dann nicht mehr funktionsfähig ist und deshalb häufiger gereinigt werden muß. Diese Wäscher bieten im übrigen nicht die Möglichkeit aerosolartig anfallende Schadstoffemissionen, wie Rauch, zusammen mit einer gasförmigen Geruchsemission abzuscheiden.

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 desodierenden Gase, die vorzugsweise vorher mittels eines normalen filternden Abscheiders oder Wäschers von festen Teilchen gereinigt werden, gezwungen sind, diesen FlüssigkpUsfilm zu durchdringen und dann mit einem kleinen Teil der Waschflüssigkeit durch den als Filterhilfsschicht dienenden biologischen Rasen und das Filtertuch hindurchzuströmen, wobei der biologische Abbau der Geruchsstoffe

■»■) stattfindet Das erfindungsgemäße Biofilter vereinigt daher auch die Vorteile des filternden Abscheiders mit denen eines Gaswäschers.

Der Rasen kann sich wegen der freien Anordnung der Filterflächen ungehindert ausbilden, ohne daß Verstop fungen 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 losgelöste Mi kroorganismen 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,

^b0 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 abgespült

*>' werden.

Natürlich wird ein Teil der abzubauenden Geruchsstoffe auch schon beim Durchtritt durch den Flüssigkeitsfilm von den darin befindlichen Mikroorganismen

erfaßt, mit der herabrir.selnden Waschflüssigkeit mitgenommen und auf dem Wege zu einem unterhalb des Biofilters angeordneten Sammelbehälter vollständig unwirksam gemacht Aus dem Sammelbehälter wird die zum Berieseln 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 Abluft- bzw. Abgasproblem nicht in ein Abwasserproblem umgewandelt

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 Tei! der Waschflüssigkeit, der das Filtertuch zusammen mit den Gasen durchdrungen hat abläuft

Mikroorganismen der verschiedensten Art sind in der Abluft enthalten. Sie können dem Waschwasser zusätzlich in Form von Belebtschlamm zugegeben werden. 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

Die abzubauende Geruchsstoffe können aber auch durch bekannte Prüfmethoden ermittelt werden. Beschränken sie sich auf eine bestimmte Art, ist es nach ^J5 einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung 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 gezü.hteten 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.

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 erfindungsgenCße Biofilter hintereinanderschalten, deren Waschflüssigkeiten jeweils einen dieser Stämme enthalten.

Die Wirkung des erfindungsgemäßen Biofilters kann durch die Anwesenheit von zusätzlichen, die Aktivität der Mikroorganismen verbessernden Wirkstoffen (Enzymen) gesteigert werden. Diese Wirkstoffe 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.

Zur Aufrechterhaltung der für die Mikroorganismen erforderlichen Lebensbedingungen wird das erfindungsgemäße Filter zweckmaßigerweise durchgehend betrieben. In Zeitabschnitten, in denen keine abzubauenden Geruchsstoffe anfallen, wird dem Waschwasser eine Nährlösung zugesetzt, die den eingesetzten Mikroorganismen bzw. Mikroorganismenstämmen angepaßt ibt und dafür sorgt daß diese nicht zugrunde gehen.

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 Waschflüssigkeit von der Oberfläche des als Filterhilfsschicht wirkenden biologischen Rasens abgespült

In der Zeichnung ist eine Anlage zur biologischen Reinigung von Abgasen mit einem Biofilter gemäß der Erfindung dargestellt

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 Reingasraums ist trichterförmig ausgebildet und endet in einer Austragsschleuse oder eine·;» Ventil 7. Der Reingasraum weist unten seitlich ein Oberlaufwehr 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 11 durch das Überlaufwehr 8 bestimmt ist

An der Zwischenwand 3 sind Filterschläuche 12 aus einem Textilgewebe oder -filz befest^:^t Mit ihren unteren Enden ragen sie in die in dem Gehäuseteil 6 befindliche Flüssigkeit hinein, wodurch ihr Innenraum nach unten abgeschlossen ist

In dem Rohgasraum 4 befindet sich ein Rohrleitungssystem 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

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 S gelangen, und strömen aus diesem durch den Stutzen 10 ab.

Für die Waschflüssigkeit die' das Biofilter 1 durchlaufen hat, ist eine Regenerierungsanlage vorgesehen, die ein dreiteiliges Becken 14 aufweist, dessen einzelne Teile 14a, 14£>und 14cdurch Überlaufzwischenwände 15 und 16 voneinander getrennt sind. 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 WaschfJüssigkeitszusammensetzung. 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 si 'id, sowie eine Leitung 20 zur Zuführung einer einem Behälter 21 entnommenen Nährlösung für die Mikroorganismen. Das Becken 14a ist mit einem Umwälzbelüfter 22 versehen, d::r eine gute Durchmischung und Durchlüftung des Behälterinhalts bewirkt.

In dem zweiten Becl.-ϊπ 14fc wird das in dem Becken 14a hergestellte Gemisch mittels eines Gebläses 23 und eines über dem Behälterboden aneeordneten Rohrsv-

stems 24 weiter kräftig belüftet. Gegebenenfalls kann dem Gemisch hier noch ein Bakterienkonzentrat aus einem Behälter 25 durch eine Leitung 26 zugeführt werden.

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.

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 Umwälzbe lüfter 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.

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, 146 und 14c der Regenerierungsanlage mittels Leitungen 39, 40 und 41 angeschlossen.

Die Wirkungsweise der Anlage ergibt sich aus vorstehender Beschreibung der Anlage.

Hierzu I Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Verfahren zum Betrieb eines Naßschlauchfilters, 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, dadurch gekennzeichnet, daß der Waschflüssigkeit Mikroorganismen beigegeben werden.

2. Verfahren nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß der Waschflüssigkeit auf die abzubauenden Geruchssfoffe abgestimmte Stämme von Mikroorganismen in Form von biologischem Konzentrat beigegeben werden.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Filter Wirkstoffe (Enzyme), die die Aktivität der Mikroorganismen steigern, eingesetzt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gt-kennzeichnet, 4aß die Wirkstoffe der Waschflüssigkeit zusätzlich äeigegeben werden.

5. Naßschlauchfilter zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkstoffe in die die Filterschläuche bildenden Fasern eingelagert sind.

6. Naßschlauchfilter nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern mit den Wirkstoffen getränkt sind.

7. Naßschlauchfilter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern als mit dem Wirkstoff jefüllte Hohlfasern ausgebildet sind, durch deren membranartige Wände die Wirkstoffe nach und Räch hinduivhtrete.. können.

8. Filteranlagc zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 ΐ .s 4, gekennzeichnet durch zwei oder mehr hintereinandergeschaltete Naßschiauchfilter, die mit unterschiedlichen Stämmen von Mikroorganismen beschickt werden.