DE3915308A1 - Fuellkoerper-gegenstrom-strippinganlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Füllkörper-Gegenstrom- Strippinganlage gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruches 1.

Es sind derartige Strippinganlagen bekannt, die die Nachteile aufweisen, daß bei möglichst weitgehender Abwasserreinigung von den leichtflüchtigen Bestand­ teilen, wie. z.B. Chlorkohlenwasserstoffen die durch­ gesetzte Menge der Desorptionsluft beträchtlich ist, die in einer Luftreinigungsanlage nur mit einem erheblichen Aufwand ausreichend gereinigt werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Füllkörper-Gegen­ strom-Strippinganlage der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß bei einer Reinigungsleistung des Abwassers von über 99% die Bauhöhe der Abluftreinigungs­ anlage trotz des angestrebten hohen Wirkungsgrades der Abluftreinigungsanlage überraschend niedrig gehalten werden kann, so daß herkömmliche Abluftreinigungsan­ lagen der erfindungsgemäßen Füllkörper-Gegenstrom- Strippinganlage mit optimaler Schadstoffdesorption einfach nachgeschaltet werden können.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kenn­ zeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausführungsbeispiele nach der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.

Eine erfindungsgemäße Füllkörper-Gegenstrom-Stripping­ anlage ist in der beigefügten Zeichnung für ein Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt und nach­ stehend beschrieben. Auf eine etwa maßstäbliche Dar­ stellung wurde dabei verzichtet, um erfindungsgemäße Einzelheiten deutlicher darstellen zu können.

Das zu reinigende, z.B. mit leichtflüchtigen Chlorkohlen­ wasserstoffen und/oder Brennstoffen (Benzin, Öl) belastete Wasser wird über parallele Zulaufleitungen 1, die jeweils mit einem Absperrventil 2, einer Wasseruhr 3 und einem Manometer 4 versehen sind, am Kopf der erfindungsgemäßen zweistufigen Strippinganlage 5 über zwei parallele, zuein­ ander versetzt liegende Düsenstöcke 6 auf die obere erste Stufe 7 über den freien Querschnitt weitgehend gleichmäßig verteilt aufgegeben. Die beiden Düsenstöcke 6 können z.B. eine Durchsatzleistung von 20 oder 30 m³/h haben. Es ist klar, daß lediglich ein Düsenstock 6 ausreichend sein kann, der an eine Zulaufleitung 1 angeschlossen ist.

Das zu reinigende Wasser fließt durch eine in die erste schachtförmige Reinigungsstufe eingebrachte Füllkörper­ packung 8 mit relativ großer Oberfläche einem Glockenboden 9 zu, der zwischen der oberen ersten 7 und der darunter angeordneten zweiten schachtförmigen Reinigungsstufe 10 mit vergleichsweise größerem Fassungsvermögen für ein­ gebrachte Füllkörper angeordnet ist. Bei einem Schadstoff- Wasseranfall von 20 m³/Std. kann die 1. Reinigungsstufe etwa 3 m und die zweite Reinigungsstufe etwa 4 m hoch sein. Der Durchmesser der oberen ersten Reinigungsstufe kann dann etwa 55 cm und der Durchmesser der unteren zweiten Reinigungsstufe kann etwa 85 cm betragen. Selbstverständ­ lich können im Rahmen der Lehre der Erfindung auch andere Abmessungen gewählt werden.

Am Boden der ersten Reinigungsstufe 7 befindet sich ein oberes Füllkörperauflagerost 11. Unterhalb dieses Auflage­ rostes 11 sind in der Gehäusewandung der ersten Reinigungs­ stufe eine Vielzahl von über den Umfang gleichmäßig ver­ teilter Lufteintrittsschlitze 11′ angeordnet.

Der Glockenboden 9 weist eine Anzahl von Ablaufrohren 12 von gleichem Durchmesser und gleicher Höhe auf, die vom Boden senkrecht nach oben ragen. Sämtlich, über den Glockenboden 9 gleichmäßig verteilte Ablaufrohre 12 sind in der gleichen Weise an ihren offenen oberen Enden 14 schräg angeschnitten. Ist der Wasserspiegel 13 des in dem Glockenboden gesammelten Wassers 15 aus der ersten Reinigungsstufe 7 bis auf ein Niveau angestiegen, das an die unteren Öffnungsränder der offenen Rohrenden 14 ragt, so vermag das in der ersten Reinigungsstufe vorge­ reinigte Wasser über die Rohre 12 gleichmäßig in das obere Ende der zweiten Reinigungsstufe 10 abzuregnen. Unabhängig von der pro Zeiteinheit in dem Glockenboden auf­ fangenen Menge aus der ersten Reinigungsstufe 7 werden von den einzelnen Ablaufrohren 12 jeweils etwa die gleichen Teilmengen an Wasser an das obere Ende der zweiten Reinigungsstufe ab­ gegeben.

In den Wasserspiegel 13 taucht mit ihrem seitlichen Rand eine Glocke 16 ein, die mit ihrem Boden sämtliche Ab­ laufrohre 12 überdacht. Der Boden der Glocke 16 ist dabei mit Abstand von den oberen Enden 14 der Ablaufrohre ge­ halten. Die Glocke 16 stellt auf diese Weise sicher, daß die Luftführungen in den beiden turmartig übereinander angeordneten Reinigungsstufen 7 und 10 voneinander getrennt sind.

Die Füllkörper 11 in der schachtartigen zweiten Reinigungs­ stufe 10 ruhen ebenfalls auf einem Rost 17 am unteren Ende der zweiten Stufe. Unterhalb des Rostes 17 ist eine Auf­ fangwanne 18 vorgesehen, in der das noch durch die zweite Reinigungsstufe gesickerte Wasser aufgefangen wird.

In der zweiten sogenannten Intensivreinigungs-Stufe erfolgt im Gegensatz zu der ersten Vorreinigungsstufe die weitgehend vollständige Desorption der Schadstoffe. In beiden Stufen werden die Schadstoffe an die Luft abgegeben, die im Gegenstrom zum Wasser die Stufen jeweils vom unteren zum oberen Ende durchströmen.

Während mittels eines nicht dargestellten hochverdichteten Sauggebläses, das an einem Abluftschlauch 27 am Kopfende der ersten Reinigungsstufe angeschlossen ist, die Luft über die Lufteintrittsschlitze 11 im Gegenstrom zum Wasser vom unteren zum oberen Ende der ersten Stufe 7 gesaugt wird, wird die Luft über ein Gebläse 19 und ein an­ schließendes Rohr 20 mit einem Stromwächter 21 in den oberen Teil der geschlossenen Auffangwanne 18 gedrückt, von wo die Luft die zweite Reinigungsstufe von unten nach oben ebenfalls im Gegenstrom zum Wasser durchströmt, um über Luftaustrittsschlitze 22 am oberen Ende der zweiten Reinigungs­ stufe 10 unterhalb des Glockenbodens 9 in eine Ring­ leitung 23 einzutreten, an die ein Abluftstutzen 24 zum An­ schluß eines nicht dargestellten Abluftrohres angeschlossen ist.

Das gereinigte Wasser 25 in der Auffangwanne 18 kann von dort über einen z.B. als Syphon ausgebildeten Bodenablauf 26 abgeleitet werden. Stattdessen kann natürlich auch eine Entwässerungspumpe vorgesehen sein.

Durch das hochverdichtende Sauggebläse, mit dem die Desorptions­ luft im Gegenstrom über die obere 1. Reinigungsstufe angesaugt wird, können Wassertröpfchen mitgerissen werden, die vom in den oberen Teil der Strippinganlage integrierten Demister 27 zurückgehalten werden, der oberhalb der beiden Düsenstücke 6 angeordnet ist. Feinste Wassertröpfchen werden in einem nicht dargestellten Wasserabscheider, z.B. ein Zyklonabscheider zurückgehalten, der an den Abluftschlauch 28 angeschlossen ist. Die Ablaufreinigung der angesaugten Desorptionsluft aus der ersten Reinigungsstufe anschließend auf herkömmliche Weise an Aktiv-Formkohle. Die Abluft­ reinigung ist dem Sauggebläse nachgeschaltet und kann von herkömmlicher Größe (500 l Aktiv-Formkohle) sein.

Die erste, obere Reinigungsstufe kann vorteilhafterweise mit geringem Luft/Wasserverhältnis, z.B. von ca. 5:1 bis 10:1 betrieben werden. Hierdurch läßt sich abluftseitig eine besonders hohe Schadstoffkonzentration erreichen. Da in der ersten Reinigungsstufe gleichzeitig mit einer hohen Wasserbeaufschlagung gearbeitet wird, lassen sich in der ersten Reinigungsstufe bereits Reinigungsleistungen von deutlich mehr als 90 % erreichen. Ein Vorteil dieser Vorgehensweise liegt vor allem in der hohen Schadstoff­ konzentration bei relativ geringem Volumenstrom ange­ saugter Desorptionsluft. Hierdurch läßt sich die an­ schließende adsorptive Abluftreinigung über herkömmliche Aktivkohlefilter optimal durchführen. Die Anlagengröße kann daher bei erhöhtem Wirkungsgrad vorteilhafterweise relativ klein gehalten werden. Durch den Einsatz eines hochverdichtenden Gebläses zur Luftabsaugung in der 1. Reinigungsstufe 7 kann außerdem eine Ablufttrocknung eingespart werden, da bei dem genannten Gebläsetyp auf­ grund der Kompressionsarbeit die Luft soweit erwärmt wird, daß keine Kondensation auf der nachgeschalteten Aktivkohle stattfindet.

In der zweiten Reinigungsstufe erfolgt die nahezu voll­ ständige Desorption der leichtflüchtigen Schadstoffe. Da in dieser Stufe keine Notwendigkeit besteht, den Luft­ volumenstrom im Hinblick auf die Abluftreinigung möglichst gering zu halten, sind durch Erhöhung des Luft/Wasser­ verhältnisses bis zu 200:1 mühelos Reinigungsleistungen von über 90 % erzielbar. Dies kann mit geringem Energie­ bedarf erzielt werden, da der Druckverlust ohne nachge­ schaltete Aktivkohle gering ist.

Die erfindungsgemäße Füllkörper-Gegenstrom-Strippinganlage, bei der zwei Arbeitsstufen 7 und 10 übereinander angeordnet sind und die obere erste Stufe mit möglichst geringem und die untere zweite Stufe mit relativ hohem Luft/Wasseraus­ tauschverhältnis betrieben wird, bietet u.a. folgende, gegenüber herkömmlichen Strippinganlagen entscheidende Vorteile: Es ist eine optimale Schadstoffdesorption möglich. Die Abluftreinigungsanlage weist bei gleicher Gesamtreinigungs­ leistung eine vergleichsweise geringe Baugröße auf, da die Schadstoff-Konzentration der abgesaugten Luft der ersten Reinigungsstufe hoch ist. Die Abluftreinigungs­ anlage weist daher einen hohen Wirkungsgrad auf und die Beladungshöhe der Aktivkohle ist durch die geringe relative Feuchte der Abluft der ersten Reinigungsstufe 7 gering. Auch ist zwischen der ersten und der zweiten Reinigungsstufe keine Pumpe erforderlich, die das Wasser von der ersten zur zweiten Reinigungsstufe pumpt.

Claims (9)

1. Füllkörper-Gegenstrom-Strippinganlage zur Reinigung von mit leichtflüchtigen Stoffen, beispielsweise Chlor­ kohlenwasserstoffen, belasteten Abwasser, das im Gegenstrom zu Desorptionsluft ein Füllkörperbett durchfließt, dadurch gekennzeichnet, daß die Strippinganlage in zwei übereinander angeordnete Reinigungsstufen mit voneinander getrennten De­ sorptionsluftströmungen unterteilt ist, deren obere mit einer Reinigungsleistung von mehr als 90% für ein möglichst geringes und deren untere Reinigungs­ stufe für ein hohes Luft/Wasseraustauschverhältnis ausgelegt sind und zwischen den beiden Reinigungs­ stufen eine Vorrichtung zum Sammeln des in der oberen Reinigungsstufe vorgereinigten Wassers und zur selbsttätigen Abgabe des Wassers an die untere Reinigungsstufe angeordnet ist.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Sauggebläse zur Ansaugung von Desorptionsluft durch die obere Reinigungsstufe und mindestens ein Druckgebläse zum Drücken von De­ sorptionsluft durch die untere Reinigungsstufe von unten nach oben vorgesehen ist und daß die beiden Desorptionsluftströmungen durch die Sammel- und Abgabevorrichtung für das vorgereinigte Wasser vonein­ ander getrennt sind.

3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Sammel- und Abgabevorrichtung für das vorgereinigte Wasser an einem wannenartigen Zwischenbehälter mit einer Vielzahl von Boden­ öffnungen besteht, an die Überlaufrohre anschließen die durch mindestens eine glockenartige Haube ab­ gedeckt sind, welche mit ihrem seitlichen Rand in den Wasserspiegel des aus der ersten Reinigungsstufe vorgereinigten Wassers hineinragt, wobei die Höhe dieses Wasserspiegels durch die tiefsten Öffnungs­ ränder der Überlaufrohre bestimmt ist.

4. Anlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die im wesentlichen mit Füllkörpern angefüllten Volumina der beiden Reinigungsstufen sich in einer Weise unterscheiden, derzufolge das Volumen der oberen Reinigungsstufe deutlich kleiner ist als das Volumen der unteren Reinigungsstufe.

5. Anlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß Luftaustrittsschlitze für die Desorptionsluft der unteren Reinigungsstufe unterhalb des Bodens der Sammel- und Abgabevor­ richtung für das vorgereinigte Wasser angeordnet sind und daß Lufteintrittsschlitze für die De­ sorptionsluft der oberen Reinigungsstufe oberhalb der Sammel- und Abgabevorrichtung angeordnet sind.

6. Anlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß am oberen Ende der oberen Reinigungsstufe wenigstens ein Düsenstock zur gleich­ mäßigen Aufgabe des zu reinigenden Abwassers vor­ gesehen ist.

7. Anlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das obere geschlossene Ende der oberen Reinigungsstufe über einen Absaug­ schlauch an das Sauggebläse angeschlossen ist und daß dem Sauggebläse wenigstens eine Wasserab­ scheidung vorgeschaltet ist.

8. Anlage nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß oberhalb des Düsenstockes eine Vor­ richtung (Demister) zum Zurückhalten von mit der angesaugten Desorptionsluft mitgerissenen Wasser­ tröpfchen vorgesehen ist.

9. Anlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß dem Sauggebläse eine Reinigungsvorrichtung zur Reinigung der abgesaugten Desorptionsluft aus der oberen Reinigungsstufe nach­ geschaltet ist.