DE4125471A1 - Verfahren zur reinigung von abluft - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Reinigung
von mit biologisch abbaubaren, insbesondere schwer wasser
löslichen Verunreinigungen belasteter Abluft, bei dem die
Abluft durch einen Absorptionsturm geführt wird, in dem die
Verunreinigungen von einer Belebtschlamm und ein hochsie
dendes, organisches Lösungsmittel enthaltenden und im
Kreislauf geführten Waschflüssigkeit absorbiert werden und
und bei dem anschließend das Lösungsmittel und der Belebt
schlamm von der Waschflüssigkeit abgetrennt werden.
Aus der DE-OS 36 41 442 ist ein Verfahren zur Reinigung
von biologisch abbaubaren, insbesondere schwer wasserlös
lichen Verunreinigungen belasteter Abluft bekannt, bei
dem die die Verunreinigungen enthaltende Abluft zunächst
durch einen Absorptionsturm geführt wird. In diesem Ab
sorptionsturm werden die Verunreinigungen von einer im
Kreislauf geführten Waschflüssigkeit, die neben Wasser
auch Belebtschlamm und ein hochsiedendes, organisches Lö
sungsmittel enthält, absorbiert bzw. ausgewaschen. Die die
Verunreinigungen, den Belebtschlamm und das Lösungsmittel
enthaltende Waschflüssigkeit strömt anschließend in ein
beispielsweise mehrstufig ausgebildetes Belebtschlamm
becken, in dem die Verunreinigungen durch die Mikroorga
nismen des Belebtschlamms biologisch abgebaut werden.
Um eine Aufsalzung und eine eventuelle Anreicherung der
Waschflüssigkeit mit biologischen Hemmstoffen zu verhin
dern, wird aus dem Waschflüssigkeits-Kreislauf kontinuier
lich - es kann auch diskontinuierlich sein - über eine
Pumpe ein Teil der das Lösungsmittel und den Belebtschlamm
enthaltenden Waschflüssigkeit abgezogen und einem Flota
tionsbehälter zugeführt. In diesem Flotationsbehälter er
folgt eine Abtrennung des Lösungsmittels und des Belebt
schlamms von der Waschflüssigkeit, wobei das hochsiedende
Lösungsmittel mit dem Belebtschlamm wieder in das Belebt
schlammbecken zurückgeführt werden, während die abgetrenn
te Waschflüssigkeit bzw. das geklärte Wasser in einen Ab
wasserkanal eingeleitet wird.
Als besonders geeignete Lösungsmittel haben sich Alkyl
phthalate, wie Dioctylphthalate oder Dinonylphthalat er
wiesen. Auch Trimellitsäureester, Methylsilikonöle und mo
difizierte Silikonöle, bei denen die Methylgruppen zu 20%
bis 80% durch Hexylgruppen und/oder Phenylpropylgruppen
substituiert sind, sind bei diesem Verfahren als hochsie
dende Lösungsmittel einsetzbar. Als biologisch abbaubare,
insbesondere schwer wasserlösliche Verunreinigungen sind
beispielsweise aromatische Kohlenwasserstoffe, aromatische
und aliphatische Ether und lineare und/oder zyklische Al
kane und Alkene anzusehen.
Das bei diesem Verfahren durch Flotation abgetrennte, ge
klärte Wasser kann noch einen störenden Gehalt an Lösungs
mittel und/oder Belebtschlamm aufweisen. Dies macht dann
entweder eine zusätzliche Aufarbeitung oder eine besondere
Entsorgung erforderlich.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, das vor
bekannte und eingangs beschriebene Verfahren so weiter zu
bilden, daß die abgetrennte Waschflüssigkeit bzw. das ab
getrennte geklärte Wasser, welches der Kanalisation zuge
leitet wird, keinerlei nachteilige Bestandteile, insbeson
dere an Belebtschlamm oder Lösungsmittel enthält, so daß
eine zusätzliche Aufarbeitung oder Entsorgung entfallen
kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei ei
nem Verfahren der eingangs beschriebenen Gattung vorge
schlagen, daß zunächst in einer ersten Stufe der Belebt
schlamm von dem Lösungsmittel-Waschflüssigkeits-Gemisch
abgeschieden und dann in einer zweiten Stufe das Lösungs
mittel von der Waschflüssigkeit abgetrennt wird.
Durch diese Verfahrensmaßnahme wird erreicht, daß das ab
getrennte, geklärte Wasser nur noch derart geringe Ge
halte an Lösungsmittel und/oder Belebtschlamm enthält,
daß die entsprechenden gesetzlichen vorgeschriebenen
Grenzwerte unterschritten werden.
Weitere Merkmale eines Verfahrens gemäß der Erfindung sind
in den Ansprüchen 2 bis 6 offenbart.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend anhand ei
nes in einer Zeichnung schematisch dargestellten Ausfüh
rungsbeispieles näher erläutert.
Dabei wird ein Verfahren zur biologischen Reinigung von
Abluft einer Lackieranlage beschrieben, bei der stündlich
etwa 10 000 m³ Abluft anfallen, die als Verunreinigungen
neben in Wasser gut löslichen Lösemitteln, wie Alkohole,
Glykoläther und Glykolester, auch sehr schlecht in Wasser
lösliche Verunreinigungen, wie Aromaten und Kohlenwasser
stoffe, beispielsweise 200 mg/m3 Äthanol und 200 mg/m3
Xylol enthält. Über eine Leitung 1 wird diese Abluft bzw.
Rohluft einer Reinigungsvorrichtung zugeführt. Diese Rei
nigungsvorrichtung besteht in diesem Ausführungsbeispiel
aus einem einstufigen, mit einer Füllkörperschicht 2 ver
sehenen Absorptionsturm 3, der an seinem unteren Ende in
ein Belebtschlammbecken 4 übergeht, welches gleichzeitig
den sogenannten Sumpf für den Absorptionsturm bildet. Die
Leitung 1 mündet seitlich über dem Belebtschlammbecken 4
in den Absorptionsturm 3, während am oberen Ende des Ab
sorptionsturmes 3 eine Austrittsöffnung 5 für die gerei
nigte Abluft vorhanden ist. Oberhalb der Füllkörper
schicht 2 befindet sich eine Rohrleitung 6, die mit meh
reren, gleichmäßig über den Querschnitt des Absorptions
turmes 3 verteilt angeordneten Sprühdüsen 7 versehen ist.
Über eine Pumpe 8 wird die Waschflüssigkeit aus dem Be
lebtschlammbecken 4 über die Sprühdüsen 7 auf die Füll
körperschicht 2 versprüht bzw. verteilt.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Belebtschlamm
becken 4 dreistufig ausgebildet und besteht aus drei kas
kadenartig hintereinander angeordneten Becken 4a, 4b, 4c.
Während das Becken 4a beispielsweise einen Inhalt von 20 m3
aufweist, besitzen die Becken 4b und 4c einen Inhalt von
jeweils 30 m3. Alle drei Becken 4a, 4b, 4c des Belebt
schlammbeckens 4 sind beispielsweise mit einem Tauchlüf
ter 9 versehen, durch den das darin befindliche Gemisch
nicht nur belüftet, sondern gleichzeitig auch umgerührt
wird.
Die Waschflüssigkeit besteht in diesem Ausführungsbeispiel
aus 70% Wasser mit 3 g/l an Äthanol und Xylol adaptierten
Mikroorganismen sowie aus etwa 20% bis 30% Silikonöl. In
der Waschflüssigkeit wird ein pH-Wert von 5-9 aufrecht
erhalten, indem beispielsweise aus einem Behälter 10 Na
tronlauge zudosiert wird. Zusätzlich sind Behälter 11, 12
zur Aufnahme von Stickstoff und Phosphor vorgesehen, die
zur Aufrechterhaltung der Biozönose in der Waschflüssig
keit dienen.
Die mit den Verunreinigungen beladene Abluft wird dem Ab
sorptionsturm 3 von unten zugeführt. Im Gegenstrom zur Ab
luft wird die Belebtschlamm und Lösungsmittel enthaltende
Waschflüssigkeit über die Düsen 7 auf die Füllkörper
schicht 2 versprüht. In der Füllkörperschicht 2 findet
der Stoffaustausch von der Abluft zur Waschflüssigkeit
statt. Dabei bewirkt die Füllkörperschicht 2 bei einer
großen freien Durchgangsfläche eine starke Verwirbelung
von Abluft und Waschflüssigkeit und damit einen hohen
Grad an Oberflächenerneuerung, was für einen guten Stoff
übergang entscheidend ist. Nachdem die mit den Verunrei
nigungen beladene Waschflüssigkeit die Füllkörperschicht
2 verlassen hat, läuft sie in das Becken 4a des Belebt
schlammbeckens 4 zurück. Die biologische Regeneration der
beladenen Waschflüssigkeit bzw. der Abbau der absorbierten
Verunreinigungen erfolgt in dem Belebtschlammbecken 4. Da
bei wird im Becken 4a überwiegend das zum größten Teil in
der wäßrigen Phase absorbierte Äthanol abgebaut, während
in den Becken 4b und 4c das Silikonöl durch den Abbau des
Xylols regeneriert wird.
Um nun eine Aufsalzung und eine eventuelle Anreicherung
der Waschflüssigkeit mit biologischen Hemmstoffen zu ver
hindern, wird aus der die Pumpe 8 aufnehmenden Leitung 8a
über eine Pumpe 13 ein Teil der Waschflüssigkeit abgezogen
und einer Trenneinheit 14 zugeführt, die beispielsweise
als Separator oder Zentrifuge ausgebildet sein kann. In
dieser Trenneinheit wird der Belebtschlamm von der Wasch
flüssigkeit vollständig abgetrennt. Der abgetrennte Be
lebtschlamm kann entweder in das Belebtschlammbecken 4
zurückgeführt oder abgezogen und einer weiteren Behand
lung zugeführt bzw. direkt entsorgt werden. Über eine
Leitung 15 gelangt die Waschflüssigkeit, die nun nur noch
Wasser und Lösungsmittel enthält, zu einer Filtrationsein
heit 16, in der das Lösungsmittel durch Membranfiltration,
beispielsweise Mikro- oder Ultrafiltration von der eigent
lichen Waschflüssigkeit bzw. dem Wasser abgetrennt wird.
Das hier abgetrennte, vollständig vom Lösungsmittel be
freite Wasser kann der Kanalisation zugeführt werden, wäh
rend das entsprechend aufkonzentrierte Lösungsmittel wie
der zum Belebtschlammbecken 4 zurückgelangt.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Abtrennung
des Belebtschlamms diskontinuierlich durchgeführt, während
die Abtrennung des Lösungsmittels vom Wasser kontinuier
lich erfolgt. Dabei ist es grundsätzlich auch möglich,
beide Trennstufen kontinuierlich oder diskontinuierlich
zu betreiben.
Claims (6)
1. Verfahren zur Reinigung von mit biologisch abbaubaren,
insbesondere schwer wasserlöslichen Verunreinigungen
belasteter Abluft, bei dem die Abluft durch einen Ab
sorptionsturm geführt wird, in dem die Verunreinigungen
von einer Belebtschlamm und ein hochsiedendes, orga
nisches Lösungsmittel enthaltenden und im Kreislauf ge
führten Waschflüssigkeit absorbiert werden und und bei
dem anschließend das Lösungsmittel und der Belebt
schlamm von der Waschflüssigkeit abgetrennt werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß zunächst in einer ersten Stufe der Belebtschlamm
von dem Lösungsmittel-Waschflüssigkeits-Gemisch abge
schieden und dann in einer zweiten Stufe das Lösungs
mittel von der Waschflüssigkeit abgetrennt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Belebtschlamm in einem Separator oder einer
Zentrifuge von dem Lösungsmittel-Waschflüssigkeits-Ge
misch abgeschieden wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Lösungsmittel durch Membranfiltration, bei
spielsweise Mikro- oder Ultrafiltration von der Wasch
flüssigkeit abgetrennt wird.
4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1-3,
dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest ein Teil des abgeschiedenen Belebt
schlamms in den Reinigungskreislauf zurückgeführt
wird.
5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1-3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das abgetrennte Lösungsmittel teilweise oder voll
ständig in den Reinigungskreislauf zurückgeführt wird.
6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1-5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abtrennung des Lösungsmittels und die Abschei
dung der Waschflüssigkeit kontinuierlich oder diskonti
nuierlich durchgeführt wird.
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DE (1) | DE4125471A1 (de) |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8131 | Rejection |