DE4105390C1 - Compact bio-filter - has grid, filter material and conditioner for removing dust and wetting raw gas - Google Patents

Description

Die Neuerung bezieht sich auf ein Kompaktbiofilter mit einem Filterbe­ hälter, mit einem Filterrost, mit im Filterbehälter über dem Filterrost angeordnetem Filtermaterial, mit einer Konditionierungsvorrichtung zum Entstauben und Befeuchten des Rohgases und mit einer mechanischen Ein­ richtung zum Ansaugen oder Eindrücken des Rohgases in einen Hohlraum un­ ter dem Filterrost.

Bei derartigen Kompaktbiofiltern ist es erforderlich, daß das Rohgas vor dem Durchgang durch das Filtermaterial gewaschen, ausreichend befeuchtet und entstaubt wird. Dabei soll sichergestellt sein, daß das Rohgas im Bereich unter dem Filterrost unabhängig von seiner Temperatur und seinem Druck, dauerhaft immer ausreichend mit Wasser angereichert wird und daß diese Erfordernis auf jede zweckmäßige Baugröße einer derartigen Ein­ richtung mit gleichbleibend hohem Wirkungsgrad übertragbar ist.

Es sind eine Vielzahl von Kompaktbiofiltern bekannt, die sowohl statio­ när, als auch mobil aufgebaut sind, bei denen das Rohgas mittels eines Ventilators über einen, vor dem Ventilator liegenden, sogenannten Sprüh­ wäscher in eine Druckkammer eingesaugt wird, wo es häufig noch durch ei­ ne Staubfiltermatte geleitet, in einen Hohlraum zwischen dem Anlagenbo­ den und einem darüber angeordneten Filterrost gedrückt wird, von wo aus dann das konditionierte Rohgas durch den Filterrost und das darüber an­ geordnete geignete Filtermaterial geführt, dort gereinigt und ins Freie entlassen wird.

Diese Einrichtungen sind mit dem erheblichen Nachteil behaftet, daß dort die Ausführungen und Anordnungen des Wäschers und der Staubfiltermatte nicht nur unzureichend, unzweckmäßig und wartungsaufwendig ist, sondern auch zu einer erheblichen Vergrößerung einer solchen Einrichtung führt. Insbesondere die dortige Anordnung des Wäschers im Bereich der Rohgaszu­ fuhrleitung, räumlich vor dem Ventilator, ist betriebstechnisch unzweck­ mäßig. Eine ausreichende Rohgaskonditionierung ist mit einer derartigen Bauausführung nicht gewährleistet. Außerdem muß bei derartigen Konstruk­ tionen mit einer Verstopfung des Filtermaterials und einer damit verbun­ denen Verringerung der Funktionstätigkeit eines solchen Biofilters ge­ rechnet werden. Ein weiterer erheblicher Nachteil bei den bekannten der­ artigen Einrichtungen ist der erhebliche technische Aufwand und Platzbe­ darf für den Wäscher, sowie die Kosten für deren Installation, Wartung und Betrieb.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kompaktbiofilter der ein­ gangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Nachteile der bekannten Ein­ richtungen beseitigt sind, das einfach, übersichtlich und wartungs­ freundlich in ihrem Aufbau ist und bei dem insbesondere die räumliche Anordnung und die Arbeitsweise der Rohgaskonditionierung in einer sol­ chen Einrichtung technisch zweckmäßig, dauerhaft wirkungsvoll und wirt­ schaftlich ist.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen im kennzeichnenden Teil des Schutz­ anspruchs 1 gelöst und in den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausführungen beansprucht.

Vorteilhaft bei der räumlichen und funktionstechnisch gänzlichen Inte­ gration der Rohgaskonditionierungsvorrichtung im Kompaktbiofilterbehäl­ ter ist nicht nur, daß durch die ganzflächig unter dem Filterrost ver­ laufend angeordnete Wassersole der Wirkungsgrad der Rohgaskonditionie­ rung erheblich gesteigert werden konnte, indem das Rohgas durch die re­ lativ große Wasserfläche technisch einfach und optimal entstaubt und be­ feuchtet wird, sondern auch daß durch die vollständige Integration der Rohgaskonditionierungsvorrichtung in den Filterbehälter ein funktions- und wartungstechnisches Höchstmaß an Zuverlässigkeit, Rationalität und Wirtschaftlichkeit erzielt wird. Vorteilhaft ist ferner die dort mit der integrierten Rohgaskonditionierung erreichbare, technisch wirtschaftlich herstellbare Kompaktheit derartiger Biofilter.

Einige Ausführungsbeispiele von Kompaktbiofiltern sind in den Zeichnung­ en dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schaubildliche Schnittansicht durch ein mobiles Kompaktbio­ filter mit integrierter Rohgaskonditionierung,

Fig. 2 eine Seitenschnittansicht durch ein Kompaktbiofilter,

Fig. 3 eine Vorderansicht auf ein Kompaktbiofilter in einem Unterstand, zum Absaugen und zum Geruchsneutralisieren eines im Unterstand abgestellten Müllbehälters,

Fig. 4 eine Seitenansicht auf das Biofilter nach Fig. 3,

Fig. 5 eine Draufsicht auf das Biofilter nach Fig. 3 und

Fig. 6 eine Seitenschnittansicht durch ein mobiles Kompaktbiofilter mit einem Filterbehälter in der Form einer ca. 40-m³-Abroll­ mulde.

Das, in der Fig. 1 dargestellte, Kompaktbiofilter besteht im wesentli­ chen aus dem insbesondere transportablen Filterbehälter 1, dessen Grö­ ße und Form beliebig, den jeweiligen zweckmäßigen Erfordernissen ent­ sprechen kann, insbesondere jedoch nach Art und Form eines Containers aufgebaut ist. Im Behälter 1 ist in einem bestimmten Abstand zum Boden 2 eine gasdurchlässige Trennschicht, ein sogenannter Filterrost 3, ange­ ordnet, der im vorliegenden Falle parallelverlaufend zum Boden 2 des Filterbehälters 1 angeordnet ist. Der Filterrost 3 besteht zweckmäßi­ gerweise aus einem Lochblech oder aus engmaschigem Gitterwerk. Mit der Durchlässigkeit des Filterrostes 3 kann der Staudruck des Rohgases un­ terhalb des Filterrostes 3 reguliert werden. 4 bezeichnet das Filterma­ terial, eine Biomasse.

Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, befindet sich über der gesamten Bo­ denfläche 2 eine Wassersole 5, als Wäscher und Befeuchter des Rohgases, das über den Rohrstutzen 6 eingeleitet wird. Die Unterkante des Rohr­ stutzens 6 liegt dabei über der Oberfläche 7 der Wassersole 5. Das Roh­ gas wird zweckmäßigerweise mittels eines Ventilators 8 angesaugt und in den Filterbehälter 1, d. h. in den Hohlraum 9 zwischen der Oberfläche 7, der Wassersole 5 und dem Filterrost 3 gedrückt.

Es ist in diesem Zusammenhange jedoch auch vorgesehen, daß das Ansaugen und der Transport des Rohgases in den Hohlraum 9 auch mittels eines Un­ terdrucks im Bereich des Rohgasaustritts 15 bewirkt werden kann. Auch ist daran gedacht, mittels nicht näher dargestellter Ventilatoren auf der Seite des Reingasaustritts 15, das Rohgas in den Hohlraum 9 zu transportieren.

Die Wassersole 5 als Wäscher und Befeuchter für das Rohgas kann vielfäl­ tig ausgebildet sein. Es ist vorgesehen, daß die Oberfläche 7 der Was­ sersole 5, über die der Rohgasstrom geleitet wird, ruhig, d. h. glatt ist. Durch die Strömung des Rohgases kommt es zu einer Verwirbelung der Wasseroberfläche und damit zu einer Vergrößerung der wirksamen Kontakt­ fläche. Dieser Effekt ließe sich durch integrierte, in der Figur nicht näher dargestellte Sprühdüsen, Sprinkler oder ähnliche Einrichtungen ebenfalls erzielen.

Auch ein direktes Einblasen des Rohgases in die Wassersole 5 ist denkbar wobei im einen Falle schräg zur Oberfläche 7 eingeblasen wird, im ande­ ren Falle über perforierte Kanäle oder Schläuche das Rohgas unter der Oberfläche 7 der Wassersole 5 zugeführt wird und damit quasi ein Spru­ delbad erzeugt wird.

Das Filtermaterial 4 ist im Filterbehälter 1 zweckmäßigerweise in mehre­ ren Schichten aufgebaut, wobei die Dichte des Filtermaterials 4 von un­ ten nach oben zunimmt. Es ist möglich, diese einzelnen Schichten direkt aufeinander zu stapeln, oder aber durch Trennschichten, bzw. durch mehrfache, in gewissen Abständen übereinander angeordnete Filterroste 3 zu separieren.

Diese Anordnung würde insbesondere bei kleinen Kompaktbiofiltern einen modularen Aufbau des Filters ermöglichen, zumal dort die einzelnen Fil­ terschichten in Form von befüllten Kassetten insbesondere eingeschoben werden könnte. Auch ist eine Bereitstellung des Filtermaterials 4 in gasdurchlässigen Beuteln, Säcken oder anderen, der Form des jeweiligen Filterbehälters 1 angepaßten Behältnisses möglich. Es ist auch vorgese­ hen, daß das Filtermaterial 4 unmittelbar in Tablettenform fixiert, in einen Filterbehälter 1 eingesetzt werden kann.

Erforderlichenfalls können bei einer bestimmten Filterleistung und ei­ nem begrenzten Platzangebot für das Biofilter, mehrere Filterbehälter 1 in der Höhe übereinander gestapelt werden. Entsprechende Abstandhal­ ter zwischen den einzelnen gestapelten Filterbehältern 1, die einen zu­ verlässigen Abzug des Reingases aus dem jeweiligen, darunterliegenden Filterbehälter 1 gewährleisten, sind vorgesehen.

Aus der Fig. 2 ist ein Kompaktbiofilter ersichtlich, das im einzelnen aus dem Filtergehäuse 1 besteht, das im vorliegenden Beispiel einen kreiszylindrischen Querschnitt aufweisen kann. 2 zeigt den Boden des Filtergehäuses 1. 6 bezeichnet die Wassersole und 3 den Filterrost auf dem das Filtermaterial 4 gelagert ist. Auf der Seite des Reingasaus­ tritts 15 ist der Filterbehälter 1 zweckmäßigerweise mit einem Deckel 16 abgedeckt, der zentrisch und einseitig mit einem Rohrstutzen 17 versehen sein kann, zum Anschluß eines Reingasabzugrohres 18.

Koaxial zur Mantelfläche 11 des Filtergehäuses 1 verlaufend ist im Boden 2 ein Rohrstutzen 6 vorgesehen, durch welchen das Rohgas in den Filter eingeleitet wird. Der Rohrstutzen 6 ist im Filterinnern endseitig am Umfang mit Gasaustrittsöffnungen 12 versehen, die in einer Höhe liegend eng benachbart zueinander angeordnet und als kreisrunde Löcher ausgebil­ det sind. 13 bezeichnet dort eine endseitig auf dem Rohrstutzen 6 ange­ ordnete kreiszylindrisch ausgebildete Rohrabdeckung, die am Umfang mit einem zur Wassersole 5 hin gerichteten das Rohgas zur Wassersole 5 hin leitenden, endlosen Rand 14 versehen ist.

Das, in der Fig. 2 gezeigte, Kompaktbiofilter kann in einer praktischen Ausführung die folgenden Abmessungen aufweisen: Der Filterbehälter 1 ist mit einem Durchmesser von ca. 25 cm und einer Gesamthöhe von ca. 28 cm bemessen. Der Rohrstutzen 6 besitzt einen Durchmesser von ca. 10 cm und der Rohrstutzen 17 hat einem Durchmesser von 15 cm. Die Höhe der Wasser­ sole 5 beträgt ca. 3 cm. Der Filterrost 3 ist in einer Höhe von 10 cm, bezogen auf den Boden 2, angeordnet. Der Durchmesser des Randes 14 der Rohrabdeckung 13 beträgt 23 cm.

Ein derart bemessenes Kompaktbiofilter kann in vorteilhafter Weise zur Geruchsneutralisierung bei größeren Müllbehältern 19 zum Einsatz kommen, wie dies aus den Fig. 3, 4 und 5 näher ersichtlich ist. Dort bedeutet 20 einen Unterstand, in dem ein Müllbehälter 19 abgestellt ist, dessen Dec­ kel 21 geöffnet ist. 1 bezeichnet dort den Filterbehälter in einer Aus­ führung und Größe, wie er in der Fig. 2 gezeigt und oben näher beschrie­ ben worden ist.

Das Rohgas wird bei dieser Anordnung über eine Ansaugleitung 22 ange­ saugt und durch das Filter gedrückt. Das Reingas entströmt einer Abgas­ leitung 23, welche zur Decke 24 des Unterstandes 20 geführt wird, wo das Reingas weiträumig ausströmen kann. Das Reingas kann jedoch auch einfach über einen nicht näher gezeigten Krümmer in die Umwelt abgeleitet wer­ den. Der obere Deckel 25 des Filterbehälters 1 kann über Schnellver­ schlüsse 26 vom Filtergehäuse 1 abnehmbar sein.

Aus der Fig. 6 ist ein mobiles Kompaktbiofilter ersichtlich, dessen Fil­ terbehälter 1 eine ca. 40 cm³ große Abrollmulde ist, welche mit einem Filterrost 3 versehen ist, dessen Größe der Fläche des Bodens 2 der Ab­ rollmulde entspricht. 5 zeigt dort die Wassersole, welche die gesamte Fläche des Bodens 2 bedeckt. 4 kennzeichnet das Filtermaterial.

Die Rohgaszufuhr erfolgt über den Rohrstutzen 6. Vor oder unmittelbar hinter diesem Rohrstutzen 6 kann ein Ventilator 8 angeordnet sein, der das Rohgas in den Hohlraum 9 fördert, wo es über die Wassersole 5 ge­ leitet, dort entstaubt und befeuchtet wird, bevor es durch den Filter­ rost 3 und das darüberliegende Filtermaterial 4 als Reingas ins Freie entweicht.

Der Rohrstutzen 6 ist zweckmäßigerweise außermittig am Filtergehäuse 1 angeordnet, um einen gerichteten Rohgasstrom über der Wassersole 5 zu erzielen. Erforderlichenfalls können auch entsprechend angeordnete Leit­ bleche den Rohgasstrom derart zur Wassersole 5 führen, daß eine ausrei­ chende Entstaubung und Befeuchtung des Rohgases erreicht wird.

Es liegt im Rahmen der Neuerung, daß die Wassersole 5, die im Filterbe­ hälter 1 unter dem Filterrost 3 angeordnet ist, nicht nur bei mobilen Kompaktbiofiltern, sondern auch bei jeder Ausführung von stationären Kompaktbiofiltern zweckmäßig und wirkungsvoll eingesetzt werden kann. In solchen Anwendungsfällen ist es vorgesehen, daß der Boden 2 für einen solchen Filterbehälter 1 aus einer geeigneten Folie bestehen kann, wel­ che unmittelbar im Erdreich oder auf einer geeigneten Unterlage verlegt wird und die als Boden 2 für die Wassersole 5 dient, über der jeder ge­ eignete Filterrost 3 entsprechend angeordnet sein kann. Anstelle eines Folienbeckens für die Wassersole 5, kann auch ein stationär betoniertes oder aus Betonfertigteilen bestehendes Becken vorgesehen sein.

Claims (12)

1. Kompaktbiofilter mit einem Filterbehälter, mit einem Filterrost, mit im Filterbehälter über dem Filterrost angeordnetem Filtermaterial, mit einer Konditionierungsvorrichtung zum Entstauben und Befeuchten des Rohgases und mit einer mechanischen Einrichtung zum Ansaugen oder Ein­ drücken des Rohgases in einen Hohlraum unter dem Filterrost, dadurch gekennzeichnet, daß die Konditionierungsvorrichtung für das Rohgas eine Wassersole (5) ist, die im Filterbehälter (1) unter dem Filterrost (3) angeordnet ist.

2. Kompaktbiofilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche (7) der Wassersole (5) zur Oberfläche des Bodens (2) des Filtergehäuses (1) gleich groß ist.

3. Kompaktbiofilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der das Rohgas in den Filterbehälter (1) einleitende Rohrstutzen (6) über der Oberfläche (7) der Wassersole (5) am Filterbehälter (1) ange­ ordnet ist.

4. Kompaktbiofilter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrstutzen (6) an einem Filterbehälter (1) mit einem quadratischen oder einem rechteckigen Querschnitt außermittig an einer Behälterseitenfläche angeordnet ist.

5. Kompaktbiofilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrstutzen (6) bei einem Filterbehälter (1) mit einem kreiszylindri­ schen Querschnitt koaxial verlaufend im Boden (2) des Filterbehälters (1) angeordnet ist, und daß der Rohrstutzen (6) durch die Wassersole (5) hindurchgreift, endseitig abgedeckt und über der Oberfläche (7) der Was­ sersole (5) mit Gasaustrittsöffnungen (12) versehen ist.

6. Kompaktbiofilter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die endseitige Rohrabdeckung (13) kreiszylindrisch ausgebildet und am Umfang mit einem, zur Wassersole (5) hin gerichteten, endlosen Rand (14) verse­ hen ist.

7. Kompaktbiofilter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterbehälter (1) auf der Seite des Reingasaustritts (15) mit einem Deckel (16) abgedeckt ist, der einseitig mit einem Rohrstutzen (17) zum Anschluß eines Reingasabzugsrohres (18) versehen ist.

8. Kompaktbiofilter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Filtermaterial (4) in mehreren, mit zueinander unterschiedlicher Dichte versehenen Schichten im Filterbehälter (1) angeordnet ist, und
daß die Dichte des Filtermaterials (4) zur Seite des Reingasaustritts (15) hin größer ist.

9. Kompaktbiofilter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwi­ schen den einzelnen Schichten des Filtermaterials (4) Filterroste (3) angeordnet sind.

10. Kompaktbiofilter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterroste (3) aus Lochblechen oder aus engmaschigem Gitterwerk hergestellt sind.

11. Kompaktbiofilter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtermaterial (4) in gasdurchlässigen Beuteln, Säcken oder in Tablettenform eingesetzt ist.

12. Kompaktbiofilter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterbehälter (1) als Abrollmulde ausgebildet ist.