DE4032234A1

DE4032234A1 - Filtervorrichtung zur gasreinigung

Info

Publication number: DE4032234A1
Application number: DE4032234A
Authority: DE
Inventors: Max A Kottwitz; Kai-Uwe Meibohm
Original assignee: KOTTWITZ MAX ANTON DIPL ING DI
Current assignee: ZANDER UMWELT GMBH, 90409 NUERNBERG, DE
Priority date: 1990-10-11
Filing date: 1990-10-11
Publication date: 1992-04-16

Description

Die Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung zur vorzugs weise biologischen Reinigung von Gasen mit einer ein ge schüttetes Filtermaterial aufweisenden Füllung.

Bei der biologischen Reinigung von Gasen, wie z. B. mit Lösungsmitteln versetzter Abluft, werden Filtermaterialien eingesetzt, die Träger von Mikroorganismen sind. Diese Mikroorganismen (Bakterien) sind im Stande über ihren Stoff wechsel in den Gasen enthaltene giftige Substanzen in ungiftige Substanzen wie Wasser und Kohlendioxid chemisch umzuwandeln. Als Filtermaterial wird hierzu vorzugsweise Kompost eingesetzt.

Entscheidend für die Effektivität der biologischen Gas reinigung ist der erreichbare Gasdurchsatz. Der optimale Gasdurchsatz durch das biologische Filtermaterial ist dann erreicht, wenn sich ein Gleichgewicht zwischen der pro Zeit einheit durch das Filtermaterial hindurchgeleiteten Gas menge und der Stoffwechselleistung der Bakterien einstellt. Neben einer ausreichenden Befeuchtung des Filtermaterials, die eine Absorption der Lösungsmittel in einem die Bakterien umgebenden Feuchtigkeitsfilm ermöglicht, ist daher die Einstellung eines entsprechenden Gasdurchsatz wertes erforderlich.

Der erreichbare Gasdurchsatz wird maßgeblich bestimmt durch die Dichte des Filtermaterials. Infolge der angehäuften Anordnung des Filtermaterials in einem Filterbehälter und des organischen Aufbaus des Filtermaterials, kommt es nach Einfüllen des Filtermaterials in den Filterbehälter zu ständig zunehmenden Setzerscheinungen. Hierdurch vergrößert sich zumindest in den unteren Lagen des Filtermaterials die Dichte, was zu einer entsprechenden Verminderung des möglichen Gasdurchsatzes führt. Hiermit verbunden ist demnach eine mehr oder weniger stetige Abnahme der Filter leistung.

Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, eine Filter vorrichtung zu schaffen, die Setzerscheinungen des Filter materials weitgehend verhindert und somit zu einer Konstant haltung der Filterleistung über die Standzeit des Filter materials beiträgt.

Zur Lösung dieses Problems weist die erfindungsgemäße Filtervorrichtung die Merkmale des Anspruchs 1 auf. Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, durch die Einlagerung von Stützkörpern in das Filtermaterial eine Stütz- bzw. Tragkonstruktion zu schaffen, die untere Schichten oder Be reiche des Filtermaterials von dem Gewicht darüber ange ordneter Schichten oder Bereiche entlastet. Hierdurch werden Setzerscheinungen, die die Filterleistung nachteilig beeinflussen, weitgehend ausgeschlossen.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Filtervorrichtung sind die Stützkörper im wesentlichen regellos im Filter material angeordnet. Hierdurch bilden die Stützkörper ein dreidimensionales Stützgitterwerk, das überraschenderweise sich als wirksames Mittel zur Verhinderung oder zumindest Vermeidung von Setzerscheinungen im Filter erwiesen hat. Die regellose Anordnung der Stützkörper hat den Vorteil, daß keine besonderen Maßnahmen zum Aufbau der Stütz konstruktion im Filtermaterial notwendig sind. Auf be sonders einfache Weise ist es hier möglich, die Stütz konstruktion durch gleichzeitiges Einschütten von Stütz körpern und Filtermaterial in den Filterbehälter stetig mit dem Auffüllen des Filtermaterials aufzubauen. Zwar besteht bei der Erzeugung einer solchen Anordnung die theoretische Möglichkeit, daß sich infolge fehlenden Kontakts zwischen einzelnen Stützkörpern keine in jeden Bereich geschlossene Stützkonstruktion ausbildet. Jedoch sind die hierdurch möglichen Setzerscheinungen bezogen auf das Gesamtvolumen des Filtermaterials vernachlässigbar klein.

Alternativ zu der vorgenannten Ausgestaltung können die Stützkörper auch zur Bildung von Stützkörpermodulen mitein ander verbunden sein. Die einzelnen Stützkörpermodule sind dabei im wesentlichen flächenförmig ausgeführt und bilden demnach einzelne Stützlagen. Die Anordnung mehrerer Stütz lagen bzw. Stützkörpermodulen übereinander ermöglicht dann wieder eine in sich geschlossene Stützkonstruktion in Form eines Stützkörpereinsatzes. Bei dem Aufbau der Stütz konstruktion aus mehreren Stützlagen wird sinnvollerweise so verfahren, daß das Filtermaterial schichtweise in den Filterbehälter eingefüllt wird, wobei jeweils vor Ein bringung einer neuen Filtermaterialschicht eine Stützlage in den Filterbehälter eingelegt wird. Auf diese Art und Weise ist auch sichergestellt, daß sich im Filtermaterial keine Bereiche ausbilden, in denen vertikal benachbarte Stützkörper keinen Kontakt zueinander haben.

Die einzelnen Stützkörpermodule können dabei aus mehreren einstückig miteinander verbundenen Stützkörpern bestehen oder durch lösbar miteinander verbundene Stützkörper aufge baut sein. Der einstückige Aufbau der Stützmodule er möglicht eine einfache Herstellung der Stützmodule in einem Arbeitsgang; die zum Aufbau eines Stützkörpermoduls lösbar miteinander verbundenen Stützkörper bieten demgegenüber den Vorteil, daß das Stützkörpermodul auf einfache Art und Weise den Abmessungen des Filterbehälters angepaßt werden kann.

Darüber hinaus besteht auch die Möglichkeit, daß auch der Aufbau eines Stützkörpereinsatzes aus mehreren Stützkörper modulen über lösbar miteinander verbindbare Stützkörper erfolgen kann. Diese Ausführung bietet den Vorteil, daß die durch den Stützkörpereinsatz geschaffene Stützkonstruktion einen festen Verbund aufweist. Daher ist es hier möglich, das Filtermaterial erst nach der bereits in den Filterbe hälter eingesetzten Stützkonstruktion in den Filterbehälter einzubringen. Eine gleichmäßige Verteilung des Filter materials in den Zwischenräumen der Stützkonstruktion kann dann etwa durch Rütteln erfolgen. Eine zu hohe Verdichtung des Filtermaterials infolge des Rüttelns ist nicht zu befürchten, da ja die Stützkonstruktion bereits im Filter material zur Verhinderung oder zumindest Verringerung der Verdichtung eingelagert ist.

Die Stützkörper können zwei oder mehr unterschiedliche Gestaltungen aufweisen. Diese unterschiedliche Ausge staltung ist sinnvoll, da sich insbesondere bei den regel los angeordneten Stützkörpern, unterschiedlich große Zwischenräume zwischen den einzelnen Stützkörpern ausbilden können. Bei in ihrer Größe und Form unterschiedlichen Stütz körpern können somit größere Zwischenräume zwischen relativ großen Stützkörpern durch kleinere Stützkörper ausgefüllt werden, wodurch sich insgesamt die Stützwirkung der Stütz konstruktion erhöht. Hierbei hat sich als besonders vorteil haft eine Paarung aus Hohlzylinderkörpern mit Quaderkörpern herausgestellt. Übereinander angeordnete Stützlagen, die wechselweise jeweils aus Hohlzylinderkörpern und Quader körpern bestehen, ergeben dabei eine besonders wirksame Stützkonstruktion.

Nachstehend werden die bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Anlage zur Abluftreinigung mittels Abluft filterung in biologischem Filtermaterial, und

Fig. 2 einen Teilquerschnitt durch einen Filterbehälter bei dem die in das Filtermaterial eingelagerten Stützkörper in regelloser Anordnung dargestellt sind,

Fig. 1 zeigt eine Reinigungsanlage 10 zur biologischen Reinigung von Abluft 14. Wesentlicher Bestandteil dieser Reinigungsanlage 10 ist ein Biofilter 11 mit einem Filter behälter 12, der zur Aufnahme von feuchtem biologischen Filtermaterial 13, z. B. Kompost, dient. Bei der Abluft reinigung ist es Aufgabe des Biofilters 11, insbesondere die in der Abluft enthaltenen Schadstoffe, z. B. Kohlen wasserstoffe, abzubauen.

Zur Reinigung wird die Abluft 14 zunächst einem Ventilator 15 zugeleitet, der zur besseren Verteilung der Abluft 14 im Bereich des Biofilters 11 diesem vorgeschaltet ist. Die Abluft 14 wird über eine Verteileinrichtung 16 von unten in das vom Filterbehälter 12 aufgenommene Filtermaterial 13 eingeleitet. Beim Durchdringen der Abluft 14 des Filter materials 13 erfolgt dann die sorptive Reinigung der Abluft 14 unter Abgabe der verunreinigenden Stoffe an das Filter material 13. Da die Wirksamkeit des Filtermaterials 13 unter anderem abhängig ist von einem bestimmten Feuchtege halt, ist dem Filterbehälter 12 ein Luftbefeuchter 17 vorge ordnet, der zur Einstellung des gewünschten Feuchtegehalts der in den Filterbehälter 12 einströmenden Abluft 14 dient.

Fig. 2 zeigt eine Ausschnittsvergrößerung des Filterbe hälters 12 im Bereich der Zuführung der Abluft 14. Der Filterbehälter 12 ist oberhalb der Verteilereinrichtung 16 mit einer Füllung 18 gefüllt, die sich erfindungsgemäß aus dem Filtermaterial 13 und darin regellos angeordneten Stützkörpern 19 zusammensetzt. Trotz der regellosen An ordnung der Stützkörper 19 liegen diese wegen des gleich zeitigen Einfüllens der Stützkörper 19 und des Filter materials 13 in den Filterbehälter 12 zumindest in vertikaler Richtung größtenteils aneinander an und bauen so eine in vertikaler Richtung zusammenhängende Stützkon struktion auf. Es ist aber auch denkbar, die Stützkörper 19 gezielt ausgerichtet im Filterbehälter 12 anzuordnen, nämlich zu stapeln. Dadurch wird eine über den gesamten Innenraum des Filterbehälters 12 gleiches Stützgitter geschaffen. Bei diesem Stützgitter liegen alle Stützkörper 19 aneinander an.

Der von den oberen Schichten oder Bereichen des Filter materials 13 auf die darunter angeordneten Schichten oder Bereiche ausgeübte Druck wird von den sich gegenseitig be rührenden Stützkörpern 19 abgefangen und in vertikaler Richtung in den Behälterboden bzw. die Verteilereinrichtung 16 abgeleitet. Eine zunehmende Verdichtung des Filter materials 13 in Richtung auf die Verteilereinrichtung 16 wird damit verhindert.

Beim gezeigten Ausführungsbeispiel der Fig. 2 sind alle Stützkörper 19 gleich ausgestaltet, nämlich als Hohl zylinderkörper 20 ausgebildet. Die zylindrischen Mantel flächen der Hohlzylinderkörper 20 sind netzartig ausge bildet, so daß jeder Hohlzylinderkörper 20 aus mit Abstand zueinander verlaufenden Ringen 21 und dazu quergerichteten Stegen 22 sich zusammensetzt. Die Hohlzylinderkörper 20 können aus Festigkeitsgründen im Inneren mit Verstrebungen versehen sein. Ebenso ist es denkbar, die Füllung aus unterschiedlich gestalteten Stützkörpern 19 zu bilden.

Im Rahmen der Erfindung können die Stützkörper 19 ab weichend von den hier gezeigten Hohlzylinderkörpern 20 be liebige andere Gestaltungen aufweisen.

Bezugszeichenliste

10 Reinigungsanlage
11 Biofilter
12 Filterbehälter
13 Filtermaterial
14 Abluft
15 Ventilator
16 Verteilereinrichtung
17 Luftbefeuchter
18 Füllung
19 Stützkörper
20 Hohlzylinderkörper
21 Ring
22 Steg

Claims

1. Filtervorrichtung zur vorzugsweise biologischen Reinigung von Gasen mit einer ein geschüttetes Filter material aufweisenden Füllung, dadurch gekenn zeichnet, daß das Filtermaterial (13) der Füllung (18) mit mindestens einem Stützkörper (19) bzw. einem Stütz körpereinsatz versetzt ist.

2. Filtervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß eine Mehrzahl von Stützkörpern (19) im wesentlichen regellos im Füllmaterial (13) bzw. in einem Filterbehälter (12) angeordnet ist.

3. Filtervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Stützkörper (19) miteinander zur Bildung von Stützkörpermodulen verbunden sind.

4. Filtervorrichtung nach einem oder mehreren der vor angehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stütz körpermodule aus mehreren einstückig vorzugsweise lösbar miteinander verbundenen Stützkörpern (19) gebildet sind.

5. Filtervorrichtung nach einem oder mehreren der vor angehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Stützkörpermodule den Stützkörpereinsatz bilden.

6. Filtervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützkörpermodule als Stützlagen ausgebildet sind und aus mehreren übereinander gestapelten Stützlagen der Stützkörpereinsatz gebildet ist.

7. Filtervorrichtung nach einem oder mehreren der vor angehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stütz körper (19) mindestens zwei unterschiedliche Gestaltungen aufweisen.

8. Filtervorrichtung nach einem oder mehreren der vor angehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stütz körper (19) aus im wesentlichen hohlzylindrischen Grund körpern, insbesondere Hohlzylinderkörpern (20), gebildet sind.