DE3428798A1 - Apparatus for purifying exhaust gas - Google Patents

Apparatus for purifying exhaust gas

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Abstract

The invention relates to an apparatus for purifying exhaust gas, using a biologically active filter. In order, for the lowest possible investment and operating costs, to ensure an exhaust gas purification which is as thorough as possible together with the greatest possible freedom from odours, a filter 9 made of low-specific-density, open-pored materials having a high void volume is provided, which materials are suitable for colonisation by microorganisms. <IMAGE>

Description

Vorrichtung zur Reinigung von Abgas Device for cleaning exhaust gas

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reinigung von Abgas mit einem biologisch aktiven Filter.The invention relates to a device for cleaning exhaust gas with a biologically active filter.

Bei Abwasserreinigungsanlagen entstehen bekanntlich Geruchsemissionen vor allem durch den aeroben und anaeroben Abbau der im Abwasser enthaltenen organischen Stoffe. Dabei bilden sich besonders bei den anaeroben Zersetzungsvorgängen geruchsintensive Stoffe, wie Stickstoffverbindungen, Schwefelverbindungen, Kohlenwasserstoffe, Aldehyde, Ester, niedrige Fettsäuren usw.. Ferner werden in Kläranlagen flüchtige Stoffe durch Strippen freigesetzt und zwar vor allem dort, wo das Abwasser stark bewegt wird, wie beispielsweise an den Uberfallkanten von Vorklärbecken oder in belüfteten Sandfängen. Ein weiteres Problem sind die sogenannten Aerosole, d.h. die Bildung von kleinsten Wassertröpfchen, in denen krankeitserregende Keime enthalten sein können.It is well known that odor emissions occur in wastewater treatment plants mainly through the aerobic and anaerobic degradation of the organic substances contained in the wastewater Fabrics. In the process, particularly during the anaerobic decomposition processes, odor-intensive forms are formed Substances such as nitrogen compounds, sulfur compounds, hydrocarbons, aldehydes, Esters, lower fatty acids, etc. Furthermore, volatile substances are caused by sewage treatment plants Stripping released, especially where the wastewater is strongly moved, such as at the overflow edges of primary settling tanks or in aerated sand traps. Another problem are the so-called aerosols, i.e. the formation of the smallest Water droplets that can contain pathogenic germs.

Zur Verminderung der Geruchsemissionen ist es bekannt, Anlagenteile abzudecken, die Abluft zu sammeln, abzusaugen und zu reinigen. Zur Reinigung der Abluft haben sich dabei Kompost-, Humus- oder Torffilter bewährt, in denen die geruchsbeladene Abluft durch die mit Mikroorganismen stark belebte Filterschicht geleitet wird und die Geruchsstoffe in der Filterschicht fast vollständig absorbiert, umgebaut und oxidiert werden.In order to reduce odor emissions, it is known to use plant components to cover, to collect the exhaust air, to suction and to clean. To clean the Compost, humus or peat filters, in which the odor-laden Exhaust air is passed through the filter layer, which is strongly animated with microorganisms, and the odorous substances in the filter layer are almost completely absorbed, rebuilt and be oxidized.

Außer bei Abwasserreinigungsanlagen werden solche biologisch aktiven Filter durchaus auch bei anderen Anlagen mit geruchsbehaftetem und/oder verunreinigtem Abgas eingesetzt, beispielsweise zur Reinigung des Abgases aus Anlagen der chemischen Industrie und der Lebensmittelindustrie sowie zur Reinigung des Abgases von Tierkörperverwertungsanstalten, Tierzuchtbetrieben oder Deponien.With the exception of wastewater treatment plants, these become biologically active Filters also in other systems with odorous and / or contaminated ones Exhaust gas used, for example, to purify the exhaust gas from chemical plants Industry and the food industry as well as for cleaning the exhaust gas from animal recycling plants, Livestock farms or landfills.

Nachteilig bei solchen biologisch aktiven Filtern sind jedoch vor allem das geringe Hohlraumvolumen der Filtermaterialien und die dadurch bedingten großen Bauvolumina mit der fast immer notwendigen Luftzufuhr und -verteilung im Filter zur Vermeidung des Absterbens der Mikroorganismen. Dazu kommt insbesondere bei Abwasserreinigungsanlagen die Notwendigkeit einer Beckenabdeckung für das Auffangen der Abluft, wodurch die Investitions- und Betriebskosten einer Abwasserreinigungsanlage entsprechend erhöht werden.However, there are disadvantages with such biologically active filters especially the low volume of cavities in the filter materials and the resulting large construction volumes with the almost always necessary air supply and distribution in the Filters to prevent the microorganisms from dying off. In addition, there is in particular in wastewater treatment plants the need for a basin cover for collection the exhaust air, reducing the investment and operating costs of a wastewater treatment plant be increased accordingly.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß unter Verursachung möglichst niedriger Investitions-und Betriebskosten eine möglichst weitgehende Reinigung der Abgase zusammen mit einer möglichst weitgehenden Geruchsfreiheit gewährleistet werden kann.The invention is based on the object of providing a device of the initially described named type in such a way that causing the lowest possible investment and cost As far as possible cleaning of the exhaust gases together with one operating costs The greatest possible freedom from odor can be guaranteed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Filter aus spezifisch leichten, offenporigen und ein hohes Hohlraumvolumen aufweisenden Stoffen aufgebaut ist.According to the invention, this object is achieved in that the filter from specifically light, open-pored and having a high void volume Fabric is built up.

Daraus resultiert ein kleiner und leichter Filter mit sehr großer innerer Oberfläche, auf der Mikroorganismen anwachsen können.The result is a smaller and lighter filter with a very large one inner surface on which microorganisms can grow.

Vorteilhafterweise ist dabei das Filter aus Polyurethan-und/oder Polyäthylen und/oder Polypropylen-Elementen aufgebaut. Diese können in stückiger oder vor allem gerissener Form, vorzugsweise aus Abfallmaterial, zur Anwendung kommen, wodurch ein hohes Hohlraumvolumen und eine gute Gasdurchlässigkeit erzielt wird. Außer Schaumstoffen sind auch Blähton, Aktivkohle oder Bimsstein oder Mischungen von zweien oder mehreren dieser Stoffe zum Aufbau des Filters geeignet. Dabei können die Stoffe als Schüttungen oder als Matten zum Einsatz kommen.The filter is advantageously made of polyurethane and / or polyethylene and / or polypropylene elements. These can be lumpy or mainly cracked shape, preferably made of waste material, are used, whereby a high void volume and good gas permeability is achieved. Except foams are also expanded clay, activated carbon or pumice stone or mixtures of two or more these substances are suitable for the construction of the filter. The substances can be used as bulk material or can be used as mats.

Zweckmäßig ist es auch, das Filter aus bei einer biologischen Abwasserreinigungsanlage verwendeten offenzelligen Trägerelementen für Mikroorganismen aufzubauen.It is also useful to remove the filter from a biological wastewater treatment plant used to build up open-cell carrier elements for microorganisms.

Dadurch steht dann nicht nur ein Filtermaterial zur Verfügung, das aufgrund des bei der biologischen Abwasserreinigung entstehenden Bewuchses mit Mikroorganismen aktiviert ist, sondern es wird gleichzeitig auch eine Möglichkeit geschaffen, die in Abwasserreinigungsanlagen anfallenden, durch Abrieb aufgearbeiteten, beladenen Trägerelemente zu entsorgen.This means that not only one filter material is available that due to the growth of microorganisms that occurs during biological wastewater treatment is activated, but at the same time a possibility is created that those accumulating in wastewater treatment plants, processed by abrasion, loaded Dispose of carrier elements.

Bei Einsatz des Filters zur Abgasreinigung von Abwasserreinigungsanlagen besteht neben der Anordnung des Filters unabhängig vom Becken, dessen Abgase zu behandeln sind, mit Vorteil auch die Möglichkeit, das Filter als Beckenabdeckung auf einem Becken der biologischen Abwasserreinigungsanlage anzuordnen. Mit der Anordnung des Filters als Abdeckung für das Becken wird der bisher erforderliche Platzbedarf für eine solche Vorrichtung wesentlich reduziert, da keine außerhalb des Beckens vorhandenen Flächen mehr für den Aufbau solcher Filter benötigt werden. Dazu kommt noch, daß für die Verteilung des Abgases und eventuell von Sauerstoff im Filter nicht wie bisher ein unter dem Filter verlegtes Rohrleitungssystem erforderlich ist, da das Abgas über die Flüssigkeitsoberfläche verteilt direkt aus dem Becken gleichmäßig in das darüber befindliche Filter aufsteigen kann.When using the filter for exhaust gas cleaning in wastewater treatment plants consists in addition to the arrangement of the filter independent of the pool, its exhaust gases are, with advantage, the option of using the filter as a pool cover to be arranged on a basin of the biological wastewater treatment plant. With the arrangement the filter as a cover for the basin will take up the space previously required significantly reduced for such a device, since none are outside the pelvis existing areas are required more for the construction of such filters. In addition nor that for the distribution of the exhaust gas and possibly of oxygen in the filter a pipe system laid under the filter is no longer required, as was previously the case is because the exhaust gas is distributed over the liquid surface directly from the basin can rise evenly into the filter above.

Zweckmäßigerweise ist dabei das Filter auf gasdurchlässigen Tragelementen angeordnet. Damit kann die Bildung des Filters unabhängig von der Eigenstabilität der verwendeten Filtermaterialien erfolgen, so daß neben mattenartigen oder zu Platten geformten Stoffen auch lose Stoffe für den Aufbau des Filters zur Anwendung kommen können.The filter is expediently on gas-permeable support elements arranged. This means that the formation of the filter can be independent of the inherent stability the filter materials used take place, so that in addition to mat-like or plates Shaped fabrics also loose fabrics are used to build the filter can.

Die Tragelemente selbst sind gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung entweder aus starren, eine Gitter- und/oder Lochstruktur aufweisenden Materialien oder aus flexiblen, eine netzartige und/oder gewebeartige Struktur aufweisenden Materialien gebildet. Beispielsweise können Netze oder Gewebe aus Kunststoff, Stahldraht oder natürlichen Fasermaterialien, perforierten Folien, Lochbleche oder Gitterroste als Tragelemente verwendet werden. Die Tragelemente aus flexiblen Materialien werden dabei in einfacher Weise über die oberen Beckenränder verspannt, während Tragelemente aus starren Materialien nur auf die Beckenränder aufgelegt und dort befestigt werden. Somit ist es möglich, eine erfindungsgemäße Vorrichtung innerhalb kurzer Zeit und ohne besonderen technischen Aufwand zu installieren.The support elements themselves are according to an advantageous embodiment of the device either from a rigid, lattice and / or perforated structure Materials or made of flexible, a mesh-like and / or fabric-like structure having Materials formed. For example, nets or fabrics made of plastic, steel wire or natural fiber materials, perforated foils, perforated sheets or gratings can be used as support elements. The supporting elements are made of flexible materials braced in a simple manner over the upper edge of the pool, while supporting elements made of rigid materials can only be placed on the pool edge and fastened there. It is thus possible to develop a device according to the invention within a short time and to be installed without any special technical effort.

Um einen ungehinderten Gasdurchtritt durch die Tragelemente sicherzustellen, erweist es sich als günstig, wenn die Tragelemente Gasdurchtrittsöffnungen mit einer lichten Weite von 1 bis 20 mm aufweisen. Die Größe der Gasdurchtrittsöffnungen ist dabei selbstverständlich von der Art und der Größe des für die Bildung des Filters verwendeten Stoffes abhängig.To ensure unhindered gas passage through the support elements, It proves to be advantageous if the support elements have gas passage openings with a have a clear width of 1 to 20 mm. The size of the gas passage openings is Of course, it depends on the type and size of the filter used for the formation of the filter depending on the substance used.

Zur Vermeidung des Verwehens des Filters ist es weiterhin zweckmäßig, das Filter mit einer gadurchlässigen Schutzabdeckung zu versehen. Diese kann beispielsweise aus einem Netz oder aus Strohmatten oder ähnlichem bestehen.To prevent the filter from being blown, it is also advisable to to provide the filter with a gas-permeable protective cover. This can for example consist of a net or straw mats or the like.

Zweckmäßig ist es außerdem, das Filter mit Einrichtungen zum Aufbringen von Belebtschlamm, Kompost, Wasser und/oder Nährsalzlösungen zu versehen. Damit kann dann eine zusätzliche Aktivierung des Filters erreicht werden. Der Belebtschlamm oder das Wasser wird zweckmäs- sigerweise über eine über dem Filter angeordnete Verrieselungseinrichtung versprüht.It is also expedient to equip the filter with means for applying it to provide activated sludge, compost, water and / or nutrient salt solutions. In order to an additional activation of the filter can then be achieved. The activated sludge or the water is appropriately sigibly about one above the filter arranged Verrieselungseinrichtung sprayed.

Schließlich ist es auch vorteilhaft, das Filter mit Adsorptionsmitteln, wie z.B.pulverisierter Aktivkohle, zu imprAgnieren. Dies kann beispielsweise schon bei der Herstellung der für die Bildung des Filters verwendeten Stoffe oder aber auch bei mAufbau des Filters erfolgen. Im ersten Fall kann die pulverisierte Aktivkohle beispielsweise auf noch nicht erstarrte Schaumstoffteilchen aufgeblasen oder aufgeklebt werden, während im zweiten Fall die pulverisierte Aktivkohle lediglich zwischen die einzelnen,das Filter bildenden Stoffe eingestreut wird.Finally, it is also advantageous to use the filter with adsorbents, such as powdered activated carbon to be impregnated. This can already be done, for example in the manufacture of the substances used for the formation of the filter or else also take place when the filter is built up. In the first case you can use the powdered activated carbon for example, inflated or glued onto foam particles that have not yet solidified while in the second case the powdered activated carbon is only between the individual substances that make up the filter are sprinkled.

Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in der Zeichnung im Zusammenwirken mit einem Becken einer biologischen Abwasserreinigungsanlage schematisch dargestellt, wobei das Filter als Beckenabdeckung auf dem Beckenangeordnet ist. Selbstverständlich kann die Vorrichtung aber auch bei anderen Anlagen mit gcruchsbehafteten und/oder verunreinigten Abgasen, wie beispielsweise bei Anlagen der chemischen Industrie und der Lebensmittelindustrie sowie von Tierkörperverwertungsanstalten oder Tierzuchtbetrieben zur Anwendung kommen und ebenso ist auch die Ausbildung als Beckenabdeckung nicht unabdingbar notwendig.An embodiment of a device according to the invention is shown in the drawing in conjunction with a basin of a biological wastewater treatment plant shown schematically, with the filter arranged as a basin cover on the basin is. Of course, the device can also be used in other systems with bad smells and / or contaminated exhaust gases, such as in chemical industry plants and the food industry as well as animal rendering plants or animal breeding companies come into use and the training as a pool cover is also not absolutely necessary.

In der Figur ist mit 1 ein an sich offenes Belebungsbecken einer biologischen Abwasserreinigungsanlage bezeichnet, das einen Zulauf 2 für zu behandelndes Abwasser, eine Zuleitung 3 für Belebtschlamm sowie einen Ablauf 4 für behandeltes Abwasser aufweist. Für einen Sauerstoffeintrag sind am Boden des Beckens 1 Ausströmer 6 angeordnet, die über eine Gaszuleitung 5 mit Druckluft oder mit einem mehr Sauerstoff als Luft enthaltenden Gas versorgt werden. Uber den Ausströmern 6 ist eine Rühreinrichtung 7 zur Aufrechterhaltung einer ausreichenden Bewegung des Abwasser-Belebtschlamm-Gemisches in: Becken 1 vorhanden. Diese wird über einen oberhalb der Wasseroberfläche angeordneten Elektromotor angetrieben.In the figure, 1 is an actually open aeration tank of a biological one Wastewater treatment plant denotes that has an inlet 2 for wastewater to be treated, a supply line 3 for activated sludge and an outlet 4 for treated wastewater having. 1 outlets 6 are arranged at the bottom of the basin for oxygen entry, via a gas supply line 5 with Compressed air or with one more Oxygen can be supplied as a gas containing air. Above the vents 6 is a stirring device 7 for maintaining sufficient movement of the sewage-activated sludge mixture in: basin 1 available. This is arranged above the water surface Electric motor driven.

Um die bei offenen Becken vor allem durch den aeroben und anaeroben Abbau der im Abwasser enthaltenen organischen Inhaltsstoffe bedingten Geruchsemissionen auf einfache und wirtschaftliche Weise vermeiden zu können, ist das Becken 1 mit einem Filter 9 aus spezifisch leichten, offenporigen und ein hohes Hohlraumvolumen aufweisenden Stoffen mit geringen: spezifischen Gewicht abgedeckt, die für eine Ansiedlung von Mikroorganismen geeignet sind. Das Filter 9 ruht dabei auf gasdurchlässigen Tragelementen 8, die aus starren, eine Gitter-und/oder Lochstruktur aufweisenden Materialien oder aus flexiblen, eine netzartige und/oder gewebeartige Struktur aufweisenden Materialien gebildet sind. Die Tragelertente 8 sind je nach Materialwahl entweder auf dem Beckenrand aufgelegt und befestigt oder über die Beckenränder verspannt.In the case of open pools, especially through the aerobic and anaerobic Degradation of the organic constituents contained in the wastewater caused odor emissions To be able to avoid in a simple and economical way, the basin 1 is with a filter 9 made of specifically light, open-pored and a high cavity volume containing substances with low: specific weight covered for a Settlement of microorganisms are suitable. The filter 9 rests on gas-permeable Support elements 8, which are made of rigid, a lattice and / or perforated structure Materials or made of flexible, a mesh-like and / or fabric-like structure having Materials are formed. The Tragelertente 8 are depending on the choice of material either placed on the edge of the pool and fastened or braced over the edge of the pool.

Die aus dem Abwasser-Belebtschlamm-Gemisch aufsteigenden Gase sind somit gezwungen, durch die gasdurchlässigen Trageleitente 8 hindurch in das Filter 9 aufzusteigen Dieses kann aus Schaumstoffelementen, insbesondere Polyurethan, Polyäthylen- oder Polypropylen-Elementen in stückiger oder gerissener Form, Blähton, Aktivkohle, Bimsstein oder Mischungen dieser Materialien bestehen.The gases rising from the sewage-activated sludge mixture are thus forced through the gas-permeable carrying conductor 8 into the filter 9 to ascend This can be made of foam elements, especially polyurethane, polyethylene or polypropylene elements in lumpy or torn form, expanded clay, activated carbon, Pumice stone or mixtures of these materials are made.

In jedem Fall sorgen auf und in den Stoffteilchen angesiedelte Mikroorganismen für die Absorption und den Abbau der Geruchsstoffe. Weiterhin werden die in der Abluft enthaltenen Aerosol-Tröpfchen weitgehend abgeschieden. Dadurch kann die Keimzahl in der Umgebungsluft gesenkt werden.In any case, microorganisms settled on and in the material particles are responsible for the absorption and breakdown of odorous substances. Furthermore, those in the Exhaust air contained aerosol droplets largely separated. This can increase the germ count be lowered in the ambient air.

Falls der Sauerstoffgehalt des Abwassers nicht für die Aufrechterhaltung der Stoffwechseltätigkeit der Mikroorganismen ausreicht, kann der Gasdurchsatz an den Ausströmern erhöht werden. Zur Befeuchtung und zusätzlichen Aktivierung des Filters 9 sind über diesem Einrichtungen 11 zur Berieselung mit Belebtschlamm, Wasser oder Nährsalzlösungen angeordnet, die mit einer Zuleitung aus dem Becken 1 in Verbindung stehen können.In case the oxygen content of the sewage is not necessary for the maintenance the metabolic activity of the microorganisms is sufficient, the gas throughput can increase the outflows are increased. For humidification and additional activation of the Filters 9 are above this facilities 11 for sprinkling with activated sludge, water or nutrient solutions arranged, which are connected to a supply line from the basin 1 can stand.

Um ein Verwehen des Filters 9 vermeiden zu können, ist über dem Filter 9 eine Abdeckung 10 vorhanden, die beispielsweise aus einem Netz oder aus Strohmatten bestehen kann.In order to prevent the filter 9 from being blown away, it is above the filter 9 a cover 10 is present, for example from a net or from straw mats can exist.

Claims (11)

Patentansprüche 1. Vorrichtung zur Reinigung von Abgas mit einem biologisch aktiven Filter, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (9) aus spezifisch leichten offenporigen und ein hohes Hohlraumvolumen aufweisenden Stoffen aufgebaut ist. Claims 1. Device for cleaning exhaust gas with a biologically active filter, characterized in that the filter (9) from specifically light, open-pored substances with a high volume of voids is. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (9) aus Polyurethan- und/oder Polyäthylen- und/oder Polypropylen-Elementen aufgebaut ist.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the filter (9) made of polyurethane and / or polyethylene and / or polypropylene elements is. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (9) aus bei einer biologischen Abwasserreinigung verwendeten offenzelligen TrAgerelementen für Mikroorganismen aufgebaut ist.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the filter (9) made of open-cell used in biological wastewater treatment Carrying elements for microorganisms is constructed. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (9) als Beckenabdeckung auf einem Becken einer biologischen Abwasserreinigungsanlage angeordnet ist.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the filter (9) as a basin cover on a basin of a biological wastewater treatment plant is arranged. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (9) auf gasdurchlässigen Tragelementen (8) angeordnet ist. 5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the filter (9) is arranged on gas-permeable support elements (8). 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragelemente (8) aus starren, eine Gitter-und/oder Lochstruktur aufweisenden Materialien gebildet sind. 6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the support elements (8) formed from rigid materials having a lattice and / or perforated structure are. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragelemente (8) aus flexiblen, eine netzartige und/oder gewebeartige Struktur aufweisenden Materialien gebildet sind.7. Apparatus according to claim 5, characterized in that the support elements (8) made of flexible materials having a mesh-like and / or fabric-like structure are formed. 8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragelemente (8) Gasdurchtrittsöffnungen mit einer lichten Weite von 1 bis 20 mm aufweisen.8. Apparatus according to claim 5, characterized in that the support elements (8) Have gas passage openings with a clear width of 1 to 20 mm. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (9) eine gasdurchlässige Schutzabdeckung (10) aufweist. 9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that that the filter (9) has a gas-permeable protective cover (10). 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (9) mit Einrichtungen (11) zum Aufbringen von Belebtschlamm und/oder Kompost und/oder Wasser und/oder Nährsalzlösungen versehen ist.10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that that the filter (9) with devices (11) for applying activated sludge and / or Compost and / or water and / or nutrient salt solutions is provided. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (9) mit Adsorptionsmitteln imprägniert ist.11. Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that that the filter (9) is impregnated with adsorbents.
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