DE3417059C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Filter zur biologischen Abgasreinigung mit einer die Filtermasse aufnehmen­ den Wanne, deren Boden und Wände luftundurchlässig sind und in der in einem Abstand vom Boden ein paral­ lel zu diesem verlaufender, luftdurchlässiger Zwi­ schenboden angeordnet ist, auf dem die Filtermasse aufliegt, und die unterhalb des Zwischenbodens min­ destens eine Abgaseintrittsöffnung aufweist.

Bei derartigen, nach dem Stand der Technik bekannten (DE-OS 28 35 259) Filtern, erfolgt nicht nur eine phy­ sikalische und/oder chemische Bindung der in den Ab­ gasen enthaltenen Schadstoffe sondern auch ein Abbau von Schadstoffen oder deren Reaktionsprodukte. Der Abbau erfolgt teilweise oder vollständig biologisch, wodurch der Wirkungsgrad dieser Filter gegenüber sol­ chen in denen nur physikalische oder chemische Reak­ tionen stattfinden, erheblich erhöht wird. Trotzdem muß die Filtermasse, wenn auch in größeren Zeitabstän­ den, ersetzt werden können. Die bezogen auf den Abgas­ durchsatz pro Zeiteinheit erforderliche Filtermassen­ menge ist verhältnismäßig gering.

Die bekannten Filter zur biologischen Abgasreinigung besitzen Wannen, in denen die Filtermasse angeordnet ist. Diese Wannen sind in den Erdboden eingelassen oder auch transportabel und auf dem Erdboden aufstell­ bar. Die Höhe der Filtermasse in den Wannen kann bis zu 1,5 Meter betragen. Größere Schichtdicken würden die Reinigungswirkung zwar weiterhin erhöhen, aber den Vorteil des Systems, nämlich geringe Filter­ schichtdruckdifferenz und somit geringe Betriebskosten vermindern. Bei diesem Filter der DE-OS 28 35 259 in Flachbettbauweise besteht grundsätzlich ein hoher Flä­ chenbedarf. Zur Reinigung großer Gasmengen sind daher zahlreiche Filter erforderlich und insbesondere bei Altanlagen steht nicht genügend Grundfläche zur Ver­ fügung, um diese Filter nebeneinander aufstellen zu können.

Gemäß der GB 20 29 256 sind Filterkästen bekannt, die aufeinander gestapelt werden können. Jedoch addiert sich bei dieser Filterausführung die Höhe der Filter­ schichten. Eine Abgaszufuhr kann nur an der Untersei­ te der untersten Filtereinheit erfolgen, während die gereinigten Gase nur an der Oberseite der obersten Filtereinheit austreten können.

Nach der US 39 61 920 eine Filtereinheit bekannt, bei der ebenfalls eine Abgaszufuhr und eine Abfuhr für das gereinigte Gas vorgesehen ist, jedoch das Sta­ peln von Filtereinheiten nicht zuläßt.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Filter zu schaffen, dessen Einheiten übereinander stapelbar sind, wobei sich die zu durchströmenden Filterschich­ ten im gestapelten Zustand nicht addieren. Weitere Aufgaben der Erfindung sind es, den Verbrauch an Bo­ denfläche gering zu halten, den Filter kostengünstig und einfach herzustellen, seine Anwendung zu erleich­ tern und ihm eine lange Lebensdauer zu verleihen.

Gegenstand der Erfindung ist ein Filter zur biologi­ schen Gasreinigung mit einer die Filtermasse aufneh­ menden Wanne, deren Boden und Wände luftundurchlässig sind und in der in einem Abstand vom Boden ein paral­ lel zu diesem verlaufender luftdurchlässiger Zwischen­ boden angeordnet ist, auf dem die Filtermasse aufliegt und die unterhalb des Zwischenbodens mindestens eine Abgaseintrittsöffnung aufweist, der dadurch gekenn­ zeichnet ist, daß die Wanne in einem quaderförmigen, als Fachwerk ausgebildeten Traggerüst angeordnet ist, an dessen senkrechten Eckprofilen unten Füße und oben Stände befestigt sind und zwar in der Weise, daß die Enden der Füße und der Ständer sich in einem Abstand von den unteren Längsprofilen bzw. den oberen Längs­ profilen des Traggerüstes befinden.

Die an der Tragkonstruktion befestigten Füße ermög­ lichen es, den Filter auf dem Erdboden aufzustellen, ohne daß die Unterseite der Tragkonstruktion oder der Wannenboden mit dem Erdboden in Berührung kommen. Die an der Tragkonstruktion befe­ stigten Ständer ermöglichen es, mehrere Filtereinhei­ ten übereinander zu stapeln, wodurch Aufstellfläche gespart wird. Der Boden der jeweils oberen Wanne befindet sich in einem Abstand von dem oberen Rand der oben offenen unteren Wanne, so daß die Rein­ luft frei und ungehindert abziehen kann. Die von au­ ßen auf die einzelne Filtereinheit einwirkenden Kräf­ te werden von der Tragkonstruktion aufgenommen und nicht oder nur zu einem sehr geringen Teil an die Wanne weiter­ gegeben, die deshalb verhältnismäßig dünnwandig sein kann. Deshalb können für die Wanne Materialien verwendet werden, die eine hohe Beständigkeit gegen chemische Einflüsse durch das Filtermaterial und Korrosionen aufweisen, die aber auch verhältnismäßig kostspielig sind. Jedes Filter bildet eine selbständige transportable und auswechselbare Filtereinheit von denen mehrere an eine gemeinsame Luftzuführung und gegebe­ nenfalls eine gemeinsame Abgas-Vorreinigungsanlage angeschlos­ sen werden können.

Im Bodenbereich des Traggerüstes können Auflagen für die Wanne und an den Seitenwänden des Traggerüstes Abstützun­ gen für die Seitenwände der Wanne angeordnet sein. Hier­ durch werden die von der Filtermasse auf die Wände und den Boden der Wanne ausgeübten Kräfte gleichmäßig in das Tragge­ rüst abgeleitet. Die Innenflächen der Wanne und auch ihre Außenflächen können frei von vorstehenden Teilen sein, was ihren Schutz gegen chemische Aggression und Korrosion erleich­ tert. Somit sind auch Oberflächenbeschichtungen aus Kunst­ stoff oder Edelstahl möglich. Die Wanne kann sowohl innerhalb als auch außerhalb des Traggerüstes hergestellt werden. Im letzte­ ren Fall ist es allerdings erforderlich, daß im Bereich der obe­ ren Öffnung des Traggerüstes keine Teile angeordnet sind, die das Einsetzen der Wanne in das Traggerüst verhindern oder, daß solche Teile erst nach dem Einsetzen der Wanne am Traggerüst angebracht werden. Ein Herausnehmen der Wan­ ne aus dem Traggerüst ist während der Lebensdauer des Fil­ ters in der Regel nicht erforderlich. Zum Auswechseln der Filtermasse kann die betroffene Wannen-Filter-Einheit abtranspor­ tiert werden. Infolge des Höhenabstandes der Wannen aufeinanderge­ stapelter Filter ist es jedoch auch möglich, die Filtermasse von aufeinandergestapelten Filtern auszuwechseln, ohne daß die Filter bewegt werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Filters gemäß der Erfindung erstreckt sich die Wanne über weniger als die gesamte Innenfläche des Traggerüstes und der nicht von der Wanne bedeckte Teil des Bodens des Traggerüstes ist mit einem Gitterrost belegt. Die hierdurch entstehen­ den Flächen können zur Pflege und zum Auswechseln des Fil­ termaterials betreten werden und zur Aufbewahrung von hier­ zu erforderlichen Geräten und Materialien dienen. Wenn erfor­ derlich, können an einer oder beiden Seiten- und Gestirnwän­ den des Traggerüstes auch Laufstege angeordnet sein.

Der in der Wanne befindliche luftdurchlässige Zwischen­ boden ist gegen den Wannenboden zweckmäßig an Stellen abgestützt, die über Trägern des Traggerüstes liegen. Hierdurch werden die durch die Filtermasse auf den Zwi­ schenboden wirkenden Kräfte günstig in die Tragkonstruk­ tion abgeleitet und sowohl der Zwischenboden als auch der Wannenboden können verhältnismäßig leicht dimensioniert werden. Der Zwischenboden kann als Gitterrost ausgebil­ det sein. Er kann infolge der Abstützungen aus mehreren Teilen bestehen, wodurch seine Handhabung und sein Ein­ bau erleichtert werden.

Weiterhin kann es zweckmäßig sein, in der Wanne oberhalb des Gitterrostes Abgasleitbleche anzuordnen, die von den Seiten- und gegebenenfalls Stirnwänden ausgehend in aufwärtiger Rich­ tung zum Wanneninneren geneigt sind. Durch diese Leitbleche wird das wandnahe Aufsteigen der zu reinigenden Abgase ver­ hindert oder vermindert, das zu einer Beeinträchtigung der Reinigungswirkung des Filters führen könnte.

Die Wanne kann innen eine gegen die Filtermasse beständige Beschichtung aufweisen und außen eine witterungsbeständige Beschichtung. Hierbei kann es sich, wenn die Wanne aus Stahl­ blech besteht, beispielsweise um Beschichtungen aus Kunststoff oder Zink handeln. Andererseits kann die Wanne auch vollständig aus einem Material bestehen, das gegen chemische Angriffe der Filtermasse und gegen Korrosionen beständig ist, beispielswei­ se aus Edelstahlblech. Da hierzu verhältnismäßig dünne Bleche verwendet werden können, kann der Einsatz dieses kostspieligen Materials wirtschaftliche Vorteile mit sich bringen.

Die Abgaszuführungsöffnungen können in den Stirn- und Seitenwänden der Wannen unterhalb der luftdurchlässigen Zwischenböden angeord­ net sein, wodurch die Abgaszuführung vereinfacht wird, auch wenn mehrere Filter eng nebeneinander aufgestellt sind.

Schließlich ist es zweckmäßig, die Wanne mit einem oder meh­ reren Leitungsanschlüssen zur Flüssigkeitsableitung zu versehen.

Diese befinden sich zweckmäßig in oder nahe am Wannen­ boden bzw. am unteren Ende einer Wannenneigung, wobei in den Flüssigkeitsableitungen Überdruckventile vorge­ sehen sind, die als Wassersperren ausgebildet sein kön­ nen und die dazu dienen, das Ausblasen des über dem Wannen­ boden herrschenden Abgas-Überdruckes zu verhindern. Wenn damit gerechnet werden muß, daß nach dem Aufstellen des Filters der Wannenboden von der Waagerechten abweicht, ist es zweckmäßig, mehrere Anschlüsse, etwa je einen an allen vier Ecken des Wan­ nenbodens vorzusehen.

Ausführungsbeispiele von Filtern gemäß der Erfindung wer­ den im folgenden anhand der Zeichnung dargestellt.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht,

Fig. 2 eine Stirnansicht,

Fig. 3 einen Schnitt nach den Pfeilen III-III in Fig. 1.

Fig. 4 zeigt entsprechend Fig. 2 einen Schnitt durch eine Wanne.

Fig. 5 und 6 zeigen in Seiten- und Stirnansicht Anwendungsmöglichkeiten der Filter.

Das Filter besteht im wesentlichen aus zwei Teilen, nämlich dem in seiner Gesamtheit mit 1 bezeichneten Traggerüst und der in ihrer Gesamtheit mit 2 bezeichneten Wanne. Das Trag­ gerüst 1 besteht aus einer Vielzahl von zu einem Fachwerk miteinander verbundenen handelsüblichen Walzprofilen, insbe­ sondere aus I oder U-Profilen, die mit den Bezugszeichen 3 bis 12 bezeichnet sind. Die Profile 3 bis 12 bilden einen steifes Fachwerk, das als Trägergerüst 1 dient. An den senkrechten Eck­ profilen 7 des Trägergerüstes 1 sind unten Füße 13 be­ festigt und oben Ständer 14 und zwar in der Weise, daß die Enden der Füße 13 und der Ständer 14 sich in einem Abstand von den unteren Längsprofilen 4 bzw. den oberen Längsprofilen 3 des Traggerüstes 1 befinden. Dies hat zur Folge, daß bei Aufstellung des Traggerüstes 1 auf dem Erdboden oder auf einem Fundament sich die unteren Querprofile 4 in einem Abstand vom Erdboden oder Funda­ ment befinden. Der Erdboden bzw. das Fundament sind in den Fig. 5 und 6 mit 15 bezeichnet. Auch die Enden der oberen Ständer 14 befinden sich in einem Abstand von den oberen Längsprofilen 3. Dies hat zur Folge, daß beim Aufeinanderstapeln mehrerer Filter die jeweiligen unteren Längsprofile 4 und die jeweiligen oberen Längs­ profile 3 einen Höhenabstand gegeneinander aufweisen.

Insbesondere in den Fig. 2, 3 und 4 ist die im Trag­ gerüst 1 angeordnete und in ihrer Gesamtheit mit 2 be­ zeichnete Wanne erkennbar. Die Wanne 2 dient zur Aufnah­ me der Filtermasse. Sie besteht aus je zwei Seitenwänden 16, Stirnwänden 17 und einem Boden 18. Sie liegt, insbesondere mit ihrem Boden 18, auf den unteren Längsprofilen 4, den unteren Querprofilen 6 und den unteren Diagonalprofilen 9 des Traggerüstes 1 auf. Die Seitenwände 16 der Wanne 2 stüt­ zen sich gegen senkrechte Diagonal- und Querprofile des Trag­ gerüstes 1 ab, wobei es sich um die senkrechten Eckprofile 7, die übrigen Eckprofile 8, die längsseitigen Diagonalprofile 11 und die stirnseitigen Diagonalprofile 12 handeln kann. Außerdem können sich die Seitenwände gegen die oberen Längsprofile 3 und die oberen Querprofile 5 wie auch gegen die unteren Längsprofile 4 und die unteren Querprofile 6 abstützen. Hierzu können die Seiten­ wände unmittelbar gegen die Profile anliegen, es können jedoch auch an den Profilen Auflagen oder Abstandhalter 19 angeordnet sein, gegen die die Wände der Wanne 2 anliegen bzw. damit verschweißt sind. Die Seitenwän­ de 16, die Stirnwände 17 und der Boden 18 der Wanne 2 sind luft­ undurchlässig.

Innerhalb der Wanne 2 ist ein luftdurchlässiger Zwischen­ boden angeordnet, der in einem Abstand vom Boden 18 der Wanne 2 und im wesentlichen parallel zu diesem verläuft. Auf diesem Zwischenboden 20 liegt die in der Wanne 2 befind­ liche Filtermasse auf. Der Zwischenboden 20 ist so ausgebil­ det, daß er den Durchtritt der Filtermasse nicht oder nur in geringfügiger Menge erlaubt. Es kann sich hierbei um einen Gitterrost handeln und der Zwischenboden kann aus mehreren Teilen bestehen, wodurch seine Handhabung und sein Einsetzen in die Wanne erleichtert wird. Der Zwi­ schenboden 20 ist gegen den Wannenboden 18 durch Stüt­ zen 21, 22 abgestützt, wobei zahlreiche Stützen 21 und auch insbesondere die nicht am Wannenrand befindlichen Stützen 22 die Folge haben, daß der Zwischenboden 20 leicht ausgebildet sein und aus Einzelteilen bestehen kann. Dadurch, daß die Stützen 21, 22 des Zwischenbodens 20 sich über den Profilen 4, 6, 9 des Trägergerüstes 1 befin­ den, werden diese Kräfte unmittelbar in das Trägergerüst 1 weitergeleitet und auch der Boden 18 der Wanne 2 kann leicht dimensioniert werden.

In der Wanne 2 sind Abgasleitbleche 23 angeordnet. Die Leit­ bleche 23 dienen dazu, das von unten in der Wanne 2 aufstei­ gende und zu reinigende Abgas von den Seiten- und Stirnwän­ den 16 und 17 der Wanne fernzuhalten, damit das Abgas nicht an der Filtermasse vorbei einen schnellen Weg an den Seiten- und Stirnwänden 16 und 17 der Wanne 2 finden kann und dort aufsteigen könnte, ohne ausreichend gereinigt zu werden.

Die Wanne 2 kann innen, insbesondere an ihren Seiten- und Stirnwänden 16 und 17 eine Beschichtung aufweisen, die gegen chemische Angriffe der Filtermasse, auch in Verbindung mit Feuchtigkeit und den im Abgas vorhande­ nen Schadstoffen, beständig ist. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Kunststoffbeschichtung handeln oder um eine Beschichtung mit einem geeigneten Material, beispielsweise mit Zink. Auch außen sollte die Wanne 2 eine Beschichtung erhalten, die das Wannenmaterial ge­ gen Witterungseinflüsse beständig macht. Dies ermöglicht es, die Wanne aus einem verhältnismäßig dünnen Material herzustellen. Andererseits kann aber auch die Wanne aus einem Material bestehen, das sowohl gegen die Einflüsse der Filtermasse als auch gegen Witterungseinflüsse bestän­ dig ist. Hierbei kann es sich beispielsweise um einen kost­ spieligen legierten Stahl handeln oder um einen Kunststoff mit ausreichender Festigkeit, denn die Erfindung ermöglicht es, die Wanne aus dünnwandigem Material herzustellen.

Die Abgaszuführungsöffnungen 24 sind zweckmäßig in den Stirnwänden 17 und/oder Seitenwänden 16 der Wanne 2 angeordnet und zwar unterhalb des luftdurchlässigen Zwischenbodens 20. Der Öff­ nungen können verschließbar sein, was notwendig sein kann, wenn ein Filter außer Betrieb genommen wird und ihre Anordnung erleichtert die Abgaszuführung zu den Filtern, besonders dann, wenn mehrere Stapel von Filtern nahe beieinander aufgestellt werden.

In Filtern zur biologischen Abgasreinigung können Flüssig­ keiten anfallen. Diese Flüssigkeit muß aus den Filtern, bei der Erfindung aus den Wannen, abgeführt werden. Hierzu sind an den Wannen 2, insbesondere im Bereich oder in ihren Böden 18 Flüssigkeitsableitungsanschlüsse 25 vorge­ sehen. Bei der Flüssigkeitsableitung muß darauf geachtet werden, daß der oberhalb des Wannenbodens herrschende Ab­ gas-Überdruck nicht in die Atmosphäre entweichen kann und deshalb sind die Flüssigkeitsableitungen mit Überdruckven­ tilen versehen, bei denen es sich beispielsweise um Wasser­ sperren handeln kann. Wenn damit gerechnet werden muß, daß der Wannenboden 18 nicht völlig waagerecht liegt, sollten mehrere Flüssigkeitsableitungsanschlüsse 25 vorgesehen wer­ den, beispielsweise je einer an den vier Ecken des Wannen­ bodens 18.

Claims (14)

1. Filter zur biologischen Abgasreini­ gung mit einer die Filtermasse aufnehmenden Wanne, deren Boden und Wände luftundurchlässig sind und in der in einem Abstand vom Boden ein parallel zu diesem verlaufender, luftdurchlässiger Zwischenboden angeord­ net ist, auf dem die Filtermasse aufliegt, und die unterhalb des Zwischenbodens mindestens eine Abgasein­ trittsöffnung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanne in einem quaderförmigen, als Fachwerk ausgebildeten Traggerüst (1) angeordnet ist, an des­ sen senkrechten Eckprofilen (7) unten Füße (13) und oben Ständer (14) befestigt sind und zwar in der Weise, daß die Enden der Füße (13) und der Ständer (14) sich in einem Abstand von den unteren Längspro­ filen (4) bzw. den oberen Längsprofilen (3) des Trag­ gerüstes (1) befinden.

2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bodenbereich des Traggerüstes (1) Auflagen für die Wanne (2) ange­ ordnet sind.

3. Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Seitenwän­ den des Traggerüstes (1) Abstützungen oder Abstand­ halter (19) für die Wände (16, 17) der Wanne (2) an­ geordnet sind.

4. Filter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanne (2) sich über weniger als die gesamte Innenlänge des Traggerüstes (1) erstreckt.

5. Filter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem nicht von der Wanne bedeckten Teil des Bodens des Traggerüstes (1) ein Gitterrost angeordnet ist.

6. Filter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der luftdurchlässige Zwischenboden (20) gegen den Wannenbo­ den (18) an Stellen abgestützt ist, die über Trägern des Traggerüstes (1) liegen.

7. Filter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der luftdurchlässige Zwischenboden (20) ein Gitterrost ist.

8. Filter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gitterrost aus mehreren Teilen besteht.

9. Filter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wanne (2) oberhalb des Zwischenbodens (20) Leitble­ che (23) angeordnet sind, die von den Seiten- und gege­ benenfalls den Stirnwänden (16, 17) ausgehend in auf­ wärtiger Richtung zum Wanneninneren geneigt sind.

10. Filter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanne (2) innen eine gegen die Filtermasse beständige Beschichtung aufweist.

11. Filter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanne (2) eine witterungsbeständige Außenbeschichtung aufweist.

12. Filter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanne (2) aus einem gegen die Filtermasse und gegen Kor­ rosion beständigen Material besteht.

13. Filter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in einer oder beiden Stirnwänden (17) oder Seitenwänden (16) der Wanne (2) unterhalb des luftdurchlässigen Zwischenbodens (20) eine oder mehrere Abgaszuführungsöffnungen (24) angeordnet sind.

14. Filter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanne (2) einen oder mehrere Leitungsanschlüsse (25) zur Flüssigkeitsableitung aufweist.