DE4213814A1 - Mass exchange element useful for biological waste gas or waste water purificn. - consists of lattice of intersecting lattice bars through which liq. flows - Google Patents

Mass exchange element useful for biological waste gas or waste water purificn. - consists of lattice of intersecting lattice bars through which liq. flows

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Abstract

A mass exchange element, for carrying out biological processes (esp. biological waste gas or waste water purificn.), physical processes and/or chemical processes, consists of a lattice of intersecting lattice bars through which a liq. flows, the novelty being that the lattice bars (I,II) overlie one another at the intersections (X) and extend at an angle (alpha) of 30-150 deg. w.r.t. one another and the lattice has a mesh width of up to 8 mm. USE/ADVANTAGE - Claimed uses of the element are as (i) a trickle body for biological waste water purificn. in which the waste water is allowed to flow downwardly over the vertical lattice; (ii) a support for biomass in a biological waste gas filter in which the lattice is loaded with a conditioning liq. contg. biomass and opt. nutrient and the waste gas is passed over the element parallel to the lattice plane; (iii) an absorber packing in which the lattice is loaded with absorption liq. and a gas is passed parallel to the lattice plane; and (iv) a packing material for gas/liq. reactors in which the lattice is loaded with a reactant-contg. liq. which is contracted with a gas to be treated. The element provides uniform continuously renewed liq. distribution along the liq. flow path and continuously produces good mass exchange.

Description

Die Erfindung betrifft ein Stoffaustauschelement zur Durch­ führung biologischer Prozesse, insbesondere zur biologischen Abgas- oder Abwasserreinigung, und/oder physikalischer und/oder chemischer Prozesse, bestehend aus einem von gekreuzten Gitter­ stegen gebildeten Gitter, über das eine Flüssigkeit strömt.The invention relates to a mass transfer element for through management of biological processes, especially biological processes Exhaust or waste water purification, and / or physical and / or chemical processes consisting of a crossed grid webs formed grid over which a liquid flows.

Stoffaustauschelemente werden in der Verfahrenstechnik für viele Zwecke verwendet. Beispielsweise werden zum Stoffaus­ tausch zwischen Gasen und Flüssigkeiten oftmals Füllkörper­ schüttungen oder fest installierte Platten eingesetzt, die mit der Flüssigkeit beaufschlagt werden. Das Gas wird durch die Schüttung oder über die Platten geleitet und tritt in Stoffaus­ tausch mit der auf den Füllkörpern der Schüttung oder den Platten befindlichen Flüssigkeit.Mass transfer elements are used in process engineering for used many purposes. For example, the fabric exchange between gases and liquids often packing fillings or permanently installed plates used with of the liquid. The gas is through the Fill or passed over the plates and exits in fabric exchange with the on the packing of the fill or the Liquid.

Auch der Einsatz von Stoffaustauschelementen zur Durchführung biologischer Prozesse, z. B. zur Abwasser- oder Abgasreinigung oder für Fermentationsprozesse, ist weit verbreitet. Dabei dient das Stoffaustauschelement zugleich als Trägermaterial für Biomasse. In den auf dem Trägermaterial angesiedelten Mikroorganismen laufen die biologischen Prozesse ab. Beispiels­ weise werden Abwasser- oder Abgasschadstoffe in einem Biofilm, der auf dem Trägermaterial anhaftet, abgebaut. Dabei finden auf dem Trägermaterial der Stoffaustausch und die Reaktion zwischen den beteiligten Reaktionspartnern, also den Mikro­ organismen, den Abwasser- bzw. Abgasinhaltsstoffen und ge­ gebenenfalls Nährstoffen und Sauerstoff statt.Also the use of mass transfer elements for implementation biological processes, e.g. B. for wastewater or exhaust gas purification or for fermentation processes, is widely used. Here the mass transfer element also serves as a carrier material  for biomass. In the settled on the carrier material Microorganisms run the biological processes. Example wastewater or exhaust pollutants in a biofilm, that adheres to the carrier material, degraded. Find it on the carrier material the mass transfer and the reaction between the reaction partners involved, i.e. the micro organisms, the wastewater or exhaust gas constituents and ge possibly nutrients and oxygen instead.

Für die biologische Abgasreinigung wurden bisher hauptsächlich saugfähige Schüttmaterialien als Trägermaterial eingesetzt, wie z. B. Sinterglas, Glasschaum, Aktiv-Kohle, Gasbeton, Polyurethanschaumstoff, Rinde, Kompost etc. Dabei wird die Biomasse im allgemeinen durch Berieselung der Schüttung mit Klärschlamm oder einer Startkultur aufgebracht, oder sie ist auf biologisch organischen Trägern bereits vorhanden und adaptiert sich nach einiger Zeit an die Abgasschadstoffe.So far, mainly for biological exhaust gas purification absorbent bulk materials used as carrier material, such as B. sintered glass, glass foam, activated carbon, gas concrete, Polyurethane foam, bark, compost, etc. The Biomass in general by sprinkling the fill with Sewage sludge or a starter culture applied, or it is already available on organic organic carriers and adapts to the exhaust gas pollutants after some time.

Diese Materialien führen jedoch wegen ihrer Packungsdichte zu einem hohen spezifischen Druckverlust im Abgasstrom. Außerdem können sich in den Schüttungen zu nasse Zonen bilden, die an­ aerob und geruchsfördernd sind. Auch die Reinigung der Träger­ materialien von im Überschuß erzeugter Biomasse ist schwierig oder sogar unmöglich, da die Biomasse aus der Schüttung nicht herausgeschwemmt werden kann. Ferner ist wegen der wachsenden Biomasse keine dauerhaft homogene Konditionierung und Gasdurch­ strömung der Schüttung möglich.However, these materials lead to because of their packing density a high specific pressure loss in the exhaust gas flow. Furthermore too wet zones can form in the fillings are aerobic and promote odor. Even cleaning the straps materials from excess biomass are difficult or even impossible, because the biomass from the bed is not can be washed out. Furthermore, because of the growing Biomass no permanent homogeneous conditioning and gas through flow of the bed possible.

Als Tropfkörpermaterial für die Abwasserreinigung sind auch Kunststoffgitter auf dem Markt, die in Zylinderform angeboten werden. Die Gitterstege bilden Quadrate, deren Seiten senk­ recht und parallel zur Strömungsrichtung des Abwassers stehen. Die Maschenweite des Gitters beträgt über 8 mm. Aus diesen Gründen können sich keine kapillaren Flüssigkeitsflächen zwischen den Gitterstegen bilden und es findet keine erneute Flüssigkeitsverteilung im Gitter statt. As a trickling filter material for wastewater treatment are also Plastic grids on the market that are offered in cylindrical form will. The grid bars form squares, the sides of which are lowered stand right and parallel to the flow direction of the waste water. The mesh size of the grid is over 8 mm. From these There can be no capillary liquid surfaces form between the bars and there is no renewed Liquid distribution takes place in the grid.  

Ein anderes auf dem Markt befindliches Tropfkörpermaterial besteht aus einem Gitter, bei dem die Gitterstege in einem Winkel von 40 bis 50° zueinander stehen. Die Gitterstege sind stumpf miteinander verbunden. Auch bei diesem Gittermaterial ist keine zufriedenstellende Flüssigkeitsverteilung zu erreichen.Another trickling filter material on the market consists of a grid, in which the grid bars in one Angle from 40 to 50 ° to each other. The bars are butt joined together. Even with this mesh material is not a satisfactory fluid distribution too to reach.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Stoffaustauschelement zur Verfügung zu stellen, das eine gleichmäßige, sich längs des Flüssigkeitsströmungsweges immer wieder erneuernde Flüssigkeitsverteilung und einen dauerhaft guten Stoffaustausch ermöglicht.The present invention is based on the object To provide mass transfer element, the one steady, always along the liquid flow path renewed fluid distribution and a permanent enables good mass exchange.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Gitterstege an den Kreuzungsstellen aufeinander liegen und unter einem Winkel α von ca. 30 bis ca. 150° zueinander verlaufen und das Gitter eine Maschenweite bis ca. 8 mm aufweist.This object is achieved in that the Lattice webs lie on each other at the crossing points and at an angle α of approximately 30 to approximately 150 ° to one another run and the grid a mesh size up to about 8 mm having.

Die aufeinanderliegenden Gitterstege bewirken eine gleichmäßige Verteilung der Flüssigkeit über die gesamte Gitterfläche. Da die Gitterstege an den Kreuzungsstellen nicht stumpf mitein­ ander verbunden sind, sondern übereinander liegen, wird die Flüssigkeitsströmung nicht wie bei den bekannten Gittermateria­ lien an den Kreuzungsstellen unterbrochen, sondern erstreckt sich über die gesamte Gittersteglänge. Durch die Wahl der Maschenweite des Gitters bis ca. 8 mm, vorzugsweise ca. 2 bis ca. 8 mm, wird aufgrund von Kapillarkräften ein flächiges Flüssigkeitsvolumen zwischen den Gitterstegen aufgespannt. Somit steht ein Flüssigkeitsvolumen hoher Stoffaustauschfläche zur Verfügung, das durch herabrieselnde Flüssigkeit konvektiv durchströmt und damit durchmischt wird, so daß ein optimaler Stoffaustausch erzielt wird. Die Benetzung des Gitters kann durch oberflächenaktive Substanzen noch gefördert werden. The lattice webs lying on top of each other result in a uniform Distribution of the liquid over the entire grid area. There the lattice bars at the crossing points are not blunt together are connected, but lie on top of each other, the Liquid flow not like the well-known lattice material lien interrupted at the crossing points, but extends over the entire length of the web. By choosing the Mesh size of the grid up to about 8 mm, preferably about 2 to approx. 8 mm, becomes flat due to capillary forces Volume of liquid spanned between the bars. Thus there is a liquid volume with a large mass transfer area available that is convective by dripping liquid is flowed through and mixed, so that an optimal Mass transfer is achieved. The wetting of the grid can can still be promoted by surface-active substances.  

Zweckmäßigerweise wird das Gitter vertikal angeordnet und von oben mit einer Flüssigkeit beaufschlagt, die sich homogen über das Gitter verteilt und nach unten strömt. Prinzipiell ist es aber auch möglich, die Flüssigkeitsströmung auf andere Weise als durch Gravitation aufrechtzuerhalten, beispielsweise durch Einbau des Gitters in einen Strömungskanal.The grid is expediently arranged vertically and from acted upon above with a liquid which homogeneously over the grid spreads and flows down. In principle it is but also possible the liquid flow in a different way than being sustained by gravity, for example by Installation of the grille in a flow channel.

Das erfindungsgemäße Stoffaustauschelement kann z. B. zum Stoffaustausch bei physikalischen und/oder chemischen Absorptionen eingesetzt werden. Hierzu wird das Gitter mit einer Waschflüssigkeit beaufschlagt und das zu behandelnde Gas vorzugsweise parallel zur Gitterebene über das Gitter geführt. Die Waschflüssigkeit absorbiert dabei Gasinhaltsstoffe.The mass transfer element according to the invention can, for. B. to Mass transfer in physical and / or chemical Absorptions are used. To do this, the grid is used a washing liquid and the gas to be treated preferably guided parallel to the grid plane over the grid. The washing liquid absorbs gas constituents.

Soll das Stoffaustauschelement zur biologischen Abwasser­ reinigung in Form eines Tropfkörpers eingesetzt werden, so wird auf dem Gitter Biomasse angesiedelt, die mit dem Abwasser berieselt wird. Das Abwasser verteilt sich gleichmäßig über das Gitter und spannt aufgrund von Kapillarkräften eine Flüssigkeitsfläche zwischen den Gitterstegen auf. Mit der Kapillarflüssigkeit, in der Biomasse suspendiert ist, steht ein biologisch aktives Medium zur Verfügung, das im Gegensatz zum stationären, festen Biofilm ständig konvektiv durchmischt wird, so daß ein optimaler Stoffaustausch zwischen den Mikro­ organismen, den Abwasserinhaltsstoffen und gegebenenfalls Nährstoffen und dem Sauerstoffin der Gasphase erreicht wird. Dabei ist die Reinigungsleistung dem Stofftransport und der Benetzungsfläche proportional. Bei herkömmlichen Füllkörpern tritt dieser Effekt nicht in dem Maße auf, da dort das Ab­ wasser in Rinnsalen abläuft.Is the mass transfer element for biological wastewater cleaning in the form of a trickling filter, so biomass is deposited on the grid, with the waste water is sprinkled. The wastewater is evenly distributed the grid and clamps one due to capillary forces Liquid surface between the bars. With the Capillary liquid in which biomass is suspended is available a biologically active medium is available that, in contrast constantly mixed convectively with the stationary, solid biofilm is, so that an optimal exchange of materials between the micro organisms, the wastewater constituents and if necessary Nutrients and oxygen in the gas phase is reached. The cleaning performance is the mass transport and the Wetting area proportional. With conventional packing this effect does not occur to the extent that the Ab water runs off in rivulets.

Beim Einsatz des erfindungsgemäßen Stoffaustauschelements zur biologischen Abgasreinigung wird das Gitter mit einer Konditionierflüssigkeit beaufschlagt, die die Mikroorganismen für den Schadstoffabbau und gegebenenfalls Nährsalze und pH-Korrekturmittel enthält. Das zu reinigende Abgas wird vorzugsweise parallel zur Gitterebene über das Gitter geführt. Die Konditionierflüssigkeit fließt die Gitterstege entlang und verteilt sich entsprechend dem Neigungswinkel α der Gitter­ stege über die gesamte Gitterfläche. Da die Gitterstege an den Kreuzungsstellen übereinander liegen und nicht wie bei her­ kömmlichen Gittern stumpf miteinander verbunden sind, wird die Flüssigkeitsströmung auch nicht an den Kreuzungsstellen der Gitterstege unterbrochen. Aufgrund von Kapillarkräften spannt die Flüssigkeit zwischen den Gitterstegen eine Mikroorgansimen­ suspension auf, so daß ein biologisch aktives Medium zur Ver­ fügung steht, das im Gegensatz zum stationären, festen Biofilm ständig konvektiv durchmischt wird. Es findet ein optimaler Stoffaustausch zwischen dem Abgas und der aufgespannten Mikro­ organismensuspension statt.When using the mass transfer element according to the invention biological exhaust gas purification is the grid with a Conditioning fluid acts on the microorganisms  for pollutant degradation and, if necessary, nutrient salts and Contains pH correction agent. The exhaust gas to be cleaned is preferably guided parallel to the grid plane over the grid. The conditioning liquid flows along the bars and distributed according to the angle of inclination α of the grating bridges across the entire grid area. Since the bars on the Crossing points are on top of each other and not as in here conventional grids are butted together, the Liquid flow also not at the crossing points of the Crossbars interrupted. Tensions due to capillary forces the liquid between the bars a microorganism suspension so that a biologically active medium for ver is in contrast to stationary, solid biofilm is constantly mixed convectively. It finds an optimal one Mass exchange between the exhaust gas and the clamped micro organism suspension instead.

Das erfindungsgemäße Stoffaustauschelement kann auch für andere biologische Prozesse, z. B. zur Fermentation verwendet werden. Hierbei kann beispielsweise das Gitter mit einer Nährstoffe enthaltenden Mikroorganismensuspension beauschlagt werden, die sich gleichmäßig über das Gitter verteilt. Zur Förderung bestimmter biologischer Prozesse kann ein geeignetes z. B. sauerstoffhaltiges Gas über das Gitter geleitet werden.The mass transfer element according to the invention can also be used for other biological processes, e.g. B. used for fermentation will. Here, for example, the grid with a Microorganism suspension containing nutrients that are evenly distributed over the grid. For Promoting certain biological processes can be an appropriate one e.g. B. oxygen-containing gas can be passed over the grid.

Es ist auch möglich, Enzyme auf dem Stoffaustauschelement zu immobilisieren. Hierzu kann das Gitter mit einer Suspension beaufschlagt werden, die die Enzyme enthält.It is also possible to add enzymes to the mass transfer element immobilize. For this, the grid can be suspended be acted upon, which contains the enzymes.

Zur Durchführung chemischer Reaktionen kann man auch eine Katalysatorsuspension über das Gitter rieseln lassen.One can also carry out a chemical reaction Let the catalyst suspension trickle over the grid.

Eine besonders günstige Verteilung der Flüssigkeit auf dem Gitter ergibt sich, wenn die Gitterstege in Strömungsrichtung der Flüssigkeit einen Winkel α von ca. 70° bis ca. 120° miteinander bilden. Die Gitterstege sind vorzugsweise um einen Winkel β von ca. 20° bis ca. 60° gegen die Vertikale geneigt.A particularly favorable distribution of the liquid on the Grating results when the grating bars are in the direction of flow  the liquid has an angle α of approximately 70 ° to approximately 120 ° form with each other. The grid bars are preferably one Angle β from approx. 20 ° to approx. 60 ° to the vertical inclined.

Zweckmäßigerweise weisen die Gitterstege einen Rechteckquer­ schnitt mit einer Steghöhe von ca. 1 bis ca. 3 mm und einer Stegbreite von ca. 0, 5 bis ca. 3 mm auf. Außerdem sind die Gitterstege vorzugsweise in einem Winkel γ von ca. 30° bis ca. 45° gegen die Gittermittelebene geneigt, so daß die Flüssigkeit wie auf einer Rinne geführt wird. Nachdem ein Gittersteg gekreuzt wird, verjüngt sich vorteilhafterweise die Stegbreite zur Gittermittelebene hin, so daß ein Teil der Flüssigkeit auf die andere Gitterseite und damit in Gegen­ richtung fließen kann. Vorzugsweise werden die Gitterstege an den Übergängen zum nächsten Gittersteg auf der Stegunterseite wulstig. Durch diese Merkmale wird die Flüssigkeitsverteilung und Aufspannung der Flüssigkeit zwischen den Stegen noch weiter verbessert.The lattice webs expediently have a rectangular cross cut with a web height of approx. 1 to approx. 3 mm and one Bridge width of approx. 0.5 to approx. 3 mm. Besides, they are Lattice webs preferably at an angle γ of approximately 30 ° to about 45 ° inclined to the grid center plane, so that the Liquid as is carried on a gutter. After a Is crossed, the taper advantageously Bridge width to the central grid plane, so that part of the Liquid on the other side of the grid and thus in counter direction can flow. The grid bars are preferably on the transitions to the next lattice bridge on the underside of the bridge bulging. Through these features, the fluid distribution and stretching the liquid between the webs further improved.

Beim Einsatz des erfindungsgemäßen Stoffaustauschelements zur biologischen Abgas- oder Abwasserreinigung werden die Gitter­ maschen mit der Zeit durch einen wachsenden immobilen Biofilm ausgefüllt. An diesen Biofilm kann von der Vorder- und Rück­ seite Sauerstoff und Schadstoff gelangen, so daß eine hohe Aktivität erreicht wird. Bei Versuchen in einem Technikums­ reaktor wurde bereits eine Abbauleistung von ca. 170 g/m3× h für ein Aromatengemisch mit Xylol als Hauptkomponente erzielt.When using the mass transfer element according to the invention for biological exhaust gas or wastewater purification, the meshes are filled over time with a growing immobile biofilm. This biofilm can get oxygen and pollutants from the front and back, so that a high level of activity is achieved. In tests in a pilot plant reactor, a degradation rate of approximately 170 g / m 3 × h for an aromatic mixture with xylene as the main component has already been achieved.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Stoffaustausch­ elements besteht darin, daß der Biofilm nur eine geringe Haftfläche an dem Gitter aufweist und locker gebunden ist, so daß bei erhöhter Berieselungsdichte Überschußbiomasse abgespült werden kann. Another advantage of the mass transfer according to the invention elements is that the biofilm is only a small one Has adhesive surface on the grid and is loosely bound, so that with increased sprinkling density excess biomass can be rinsed off.  

Bei den bekannten ungeordneten Schüttungen können dagegen keine hohen Strömungsimpulskräfte aufgebracht werden, so daß die Biomasse schlechter abgelöst werden kann. Außerdem kann die Biomasse in Schüttungen an größeren zusammenhängenden Flächen anhaften und wird in Strömungstotzonen gar nicht erreicht.In the known disordered fillings, however, can no high flow impulse forces are applied, so that the biomass is more difficult to remove. Besides, can the biomass in bulk at larger contiguous Stick to surfaces and will not occur in flow dead zones reached.

Um die zur Verfügung stehende Stoffaustauschfläche zu vergrößern, werden zweckmäßigerweise mehrere Gitter in Form von ebenen Gitterplatten parallel nebeneinander angeordnet. Dabei sollte der Abstand der einzelnen Gitterplatten voneinander zwischen ca. 5 und ca. 50 mm betragen.To the available mass transfer area enlarge, several grids are conveniently in shape of flat grid plates arranged in parallel next to each other. The distance between the individual grid plates should be the same from each other between about 5 and about 50 mm.

Unter dem Aspekt der guten Flüssigkeitsverteilung und Benetzung, sowie der geordneten Geometrie kann das Gitter bei allem Gas- Flüssigkeit-Stoffaustauschvorgängen vorteilhaft eingesetzt werden. Insbesondere eignet es sich als Packungs­ material bei Absorbern, wobei das Gitter mit einer Absorptions­ flüssigkeit beaufschlagt wird und ein zu behandelndes Gas am Gitter entlanggeführt wird. Das Stoffaustauschelement kann aber auch als Packungsmaterial bei Gas-Flüssig-Reaktoren eingesetzt werden, wobei das Gitter mit einer Flüssigkeit, die einen der Reaktanten enthält, beaufschlagt wird und ein zu behandelndes Gas mit der Flüssigkeit in Kontakt gebracht wird.Under the aspect of good fluid distribution and Wetting, as well as the ordered geometry can contribute to the grid advantageous for all gas-liquid mass transfer processes be used. It is particularly suitable as a pack material in absorbers, the lattice with an absorption liquid is applied and a gas to be treated on Grid is guided along. The mass transfer element can but also as packing material for gas-liquid reactors be used, the grid with a liquid, the contains one of the reactants, is charged and one too treating gas is brought into contact with the liquid.

Unter dem zusätzlichen Aspekt der Immobilisierung von Biomasse in den Maschen des Gitters mit beidseitigem Kontakt zum um­ gebenden Medium kann das Gitter als Trägermaterial für Bio­ masse zur biologischen Abwasser- und Abgasreinigung sowie zur Fermentation vorteilhaft eingesetzt werden. Insbesondere eignet es sich als Tropfkörpermaterial zur biologischen Ab­ wasserreinigung, wobei das Abwasser von oben nach unten über das vertikal angeordnete Gitter strömen gelassen wird. Das Gitter kann aber auch in Submersreaktoren z. B. in Kläranlagen und Wasseraufbereitungsanlagen mit Vorteil eingesetzt werden. With the additional aspect of immobilizing biomass in the mesh of the grid with double-sided contact to the um Giving medium can the grid as a carrier material for bio mass for biological waste water and waste gas purification as well as for Fermentation can be used advantageously. In particular it is suitable as a trickling filter material for biological waste water purification, with the wastewater from top to bottom the vertically arranged grid is allowed to flow. The Grid can also in submerged reactors such. B. in sewage treatment plants and water treatment plants can be used with advantage.  

Ganz besonders eignet sich das Gitter als Trägermaterial für Biomasse in einem biologischen Abgasfilter. Dabei wird das Gitter mit einer Biomasse und gegebenenfalls Nährstoffe enthaltenden Konditionierflüssigkeit beaufschlagt und das Abgas parallel zur Gitterebene über das Gitter geführt.The grid is particularly suitable as a carrier material for Biomass in a biological exhaust filter. It will Grid with a biomass and possibly nutrients containing conditioning liquid and the Exhaust gas led parallel to the grating level over the grille.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher er­ läutert.In the following the invention with reference to in the figures schematically illustrated embodiments he closer purifies.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 Eine Ansicht des erfindungsgemäßen Gitters, Fig. 1 is a view of the grid according to the invention,

Fig. 2 Einen Schnitt durch das in Fig. 1 dargestellte Gitter in Richtung A-A, Fig. 2 is a section through that shown in Fig. 1 grid in the direction AA,

Fig. 3 Einen Schnitt durch das in Fig. 1 dargestellte Gitter in Richtung B-B. Fig. 3 shows a section through the grid shown in Fig. 1 in the direction BB.

In den vorliegenden Ausführungsbeispielen ist der Fall be­ schrieben, daß die Gitter zur biologischen Abgasreinigung in einem Biofilter eingesetzt werden. Hierzu werden die Gitter­ platten vertikal angeordnet und von oben mit einer Konditio­ nierflüssigkeit beaufschlagt, die Mikroorganismen für den Schadstoffabbau enthält. Weitere Mikroorganismen sind an den Gittern immobilisiert. In die Flüssigkeit können Nährsalze und pH-Korrekturmittel zugegeben werden, so daß das Biomasse­ wachstum und die Abbauleistung gesteuert werden können.In the present exemplary embodiments, the case be wrote that the grids for biological exhaust gas purification in a biofilter can be used. To do this, the grids plates arranged vertically and from above with a conditioner kidney fluid acts on the microorganisms for the Contains pollutant degradation. More microorganisms are on the Immobilized bars. Nutrient salts and pH correcting agents are added so that the biomass growth and mining performance can be controlled.

Das in Fig. 1 dargestellte Gitter besteht aus parallel ange­ ordneten Gitterstegen I, die mit ebenfalls parallel ange­ ordneten Gitterstegen II gekreuzt sind. An den Kreuzungs­ stellen X liegen die Gitterstege I und II aufeinander. Dies bewirkt, daß die Flüssigkeit F, mit der das Gitter im vor­ liegenden Fall von oben beaufschlagt wird, sich gleichmäßig über das gesamte Gitter verteilt.The grid shown in Fig. 1 consists of parallel arranged webs I, which are crossed with parallel webs II also arranged. At the intersection X, the bars I and II are on top of each other. This has the effect that the liquid F, with which the grid is acted upon from above in the present case, is distributed uniformly over the entire grid.

Die Gitterstege I und II bilden untereinander einen Winkel α von ca. 70 bis ca. 120°. Der Neigungswinkel β der Stege zur Senkrechten beträgt ca. 30° bis ca. 60°. Das Gitter weist eine Maschenweite von ca. 1 bis ca. 8 mm auf.The grid bars I and II form an angle α with one another from approx. 70 to approx. 120 °. The angle of inclination β of the webs to Vertical is approximately 30 ° to approximately 60 °. The grid has one Mesh size from approx. 1 to approx. 8 mm.

Wird das Gitter zum Anfahren des Biofilters mit einer adaptierten, suspendierten Startkultur F berieselt, so kann das Biofilter sofort mit hoher Reinigungsleistung betrieben werden.If the grid for starting the biofilter with a adapted, suspended starting culture F sprinkles, so can the biofilter is operated immediately with high cleaning performance will.

Hierbei sind folgende Effekte von Bedeutung:The following effects are important:

Durch entsprechende Wahl der Maschenweite des Gitters wird aufgrund von Kapillarkräften eine Fläche der Mikroorganismen­ suspension zwischen den Gitterstegen I und II aufgespannt. Somit steht eine biologisch aktive Stoffaustauschfläche zur Verfügung, die im Gegensatz zum stationären, festen Biofilm, ständig konvektiv durchströmt wird. Auf diese Weise wird ein optimaler Stoffaustausch zwischen der aufgespannten Mikro­ organismensuspension und dem zu reinigenden Abgas, das parallel zur Gitterebene (also in der vorliegenden Zeichnung in der Blattebene) über das Gitter geführt wird, erzielt. Dabei ist die Reinigungsleistung dem Stofftransport und der Benetzungsfläche proportional. Auf herkömmlichen Füllkörpern tritt dieser Effekt zwar auch auf, aber da hier die Mikroorganismensuspension in Rinnsalen abläuft, sind die Benetzungsfläche und somit die Reinigungsleistung klein. By appropriate selection of the mesh size of the grid due to capillary forces an area of the microorganisms Suspension stretched between the bars I and II. Thus, a biologically active mass transfer area is available Which, in contrast to stationary, solid biofilm, is constantly flowed through convectively. In this way, a optimal mass transfer between the clamped micro organism suspension and the exhaust gas to be cleaned, the parallel to the grid plane (i.e. in the present drawing in the sheet plane) is guided over the grid. The cleaning performance is the mass transport and the Wetting area proportional. On conventional packing this effect also occurs, but since here the Microorganism suspension in rivulets is the Wetting area and thus the cleaning performance small.  

Die Gittermaschen werden mit der Zeit durch einen wachsenden Biofilm ausgefüllt, an den von der Vorder- und Rückseite Sauerstoff und Schadstoff gelangen können, wodurch die Abbauleistung erhöht wird.The mesh will grow over time Biofilm filled in on the front and back Oxygen and pollutant can enter, causing the Mining power is increased.

Der Biofilm hat außerdem an dem erfindungsgemäßen Gitter nur eine geringe Haftfläche und ist locker gebunden, so daß Über­ schußbiomasse auf einfache Weise durch Erhöhung der Beriese­ lungsdichte abgespült werden kann. Dies ist ein Vorteil gegenüber solchen Biofiltern, bei denen ungeordnete Schüttungen als Trägermaterial für die Biomasse verwendet werden. Auf die ungeordneten Schüttungen können nämlich keine so hohen Strömungsimpulskräfte aufgebracht werden, daß die Biomasse abgelöst wird. Außerdem kann die Biomasse in Schüttungen an größeren zusammenhängenden Flächen anhaften und wird in Strömungstotzonen gar nicht erreicht.The biofilm also has only on the grid according to the invention a small adhesive surface and is loosely bound, so that over weft biomass in a simple way by increasing the range density can be rinsed off. This is an advantage compared to those biofilters in which disordered fillings be used as a carrier material for the biomass. On the disorderly fillings cannot be that high Flow momentum forces are applied that the biomass is replaced. In addition, the biomass can be in bulk larger contiguous areas and will stick in Current dead zones not reached at all.

In Fig. 2 ist ein Schnitt durch das in Fig. 1 dargestellte Gitter in Richtung A-A gezeigt. Aus dieser Darstellung wird deutlich, daß die Gitterstege I und II in zwei aufeinander­ liegenden Ebenen liegen und nicht wie bei bekannten Tropf­ körpermaterialien in einer Ebene stumpf miteinander verbunden sind. Außerdem ist zu sehen, daß die Gitterstege II in einem Winkel γ von ca. 30 bis ca. 45° gegen die Gittermittelebene C geneigt sind, so daß die von oben nach unten über das Gitter fließende Flüssigkeit wie auf einer Rinne geführt wird. FIG. 2 shows a section through the grating shown in FIG. 1 in the direction AA. From this representation it is clear that the grid bars I and II lie in two superimposed levels and are not butt-jointed in one plane as in known drip body materials. In addition, it can be seen that the grating webs II are inclined at an angle γ of approximately 30 to approximately 45 ° relative to the center plane C of the grating, so that the liquid flowing from top to bottom over the grating is guided as on a trough.

Gemäß Fig. 3, die einen Schnitt durch das in Fig. 1 darge­ stellte Gitter in Richtung B-B zeigt, verjüngt sich die Steg­ breite des hier exemplarisch dargestellten Gittersteges I zur Gittermittelebene C hin, so daß ein Teil der Flüssigkeit auf die andere Gitterseite und damit in Gegenrichtung fließen kann.According to FIG. 3, which shows a section through the grating shown in FIG. 1 in the direction BB, the web width tapers the grating web I shown here by way of example to the central grating plane C, so that part of the liquid is on the other grating side and thus can flow in the opposite direction.

Claims (12)

1. Stoffaustauschelement zur Durchführung biologischer Prozesse, insbesondere zur biologischen Abgas- oder Abwasserreinigung, und/oder physikalischer und/oder chemischer Prozesse, bestehend aus einem von gekreuzten Gitterstegen gebildeten Gitter, über das eine Flüssigkeit strömt, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterstege (I, II) an den Kreuzungsstellen (X) aufeinanderliegen und unter einem Winkel α von ca. 30° bis ca. 150° zueinander verlaufen und das Gitter eine Maschenweite bis ca. 8 mm aufweist.1. mass transfer element for carrying out biological processes, in particular for biological waste gas or wastewater purification, and / or physical and / or chemical processes, consisting of a grid formed by crossed grid webs, over which a liquid flows, characterized in that the grid webs (I, II) lie one on top of the other at the crossing points (X) and run at an angle α of approximately 30 ° to approximately 150 ° to one another and the grid has a mesh size of approximately 8 mm. 2. Stoffaustauschelement nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gitter vertikal angeordnet ist.2. mass transfer element according to claim 1, characterized records that the grid is arranged vertically. 3. Stoffaustauschelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Gitter Biomasse angesiedelt ist.3. mass transfer element according to claim 1 or 2, characterized characterized in that biomass settled on the grid is. 4. Stoffaustauschelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel α ca. 70 bis ca. 120° beträgt. 4. mass transfer element according to one of claims 1 to 3, characterized in that the angle α is approximately 70 to approximately Is 120 °.   5. Stoffaustauschelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterstege (I, II) im wesentlichen einen Rechteckquerschnitt mit einer Steghöhe von ca. 1 bis ca. 3 mm und einer Stegbreite von ca. 0,5 bis ca. 3 mm aufweisen.5. mass transfer element according to one of claims 1 to 4, characterized in that the lattice webs (I, II) in essentially a rectangular cross section with a web height from approx. 1 to approx. 3 mm and a web width of approx. 0.5 up to approx. 3 mm. 6. Stoffaustauschelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Gitterstege (I, II) in einem Winkel γ von ca. 30° bis ca. 45° gegen die Gittermittelebene (C) geneigt sind, so daß eine Rinne für die Flüssigkeit gebildet wird.6. mass transfer element according to one of claims 1 to 5, characterized in that at least part of the Lattice webs (I, II) at an angle γ of approx. 30 ° to are inclined approx. 45 ° to the central grid plane (C), see above that a channel for the liquid is formed. 7. Stoffaustauschelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Gitter in Form von ebenen Gitterplatten parallel nebeneinander angeordnet sind.7. mass transfer element according to one of claims 1 to 6, characterized in that several grids in the form of flat grid plates arranged parallel next to each other are. 8. Stoffaustauschelement nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Gitterplatten in einem Abstand von ca. 5 bis ca. 50 mm voneinander entfernt angeordnet sind.8. mass transfer element according to claim 7, characterized records that the grid plates at a distance of approx. 5 up to approx. 50 mm apart. 9. Verwendung des Stoffaustauschelements nach einem der Ansprüche 1 bis 8 als Tropfkörpermaterial zur biologischen Abwasserreinigung, wobei das Abwasser von oben nach unten über das vertikal angeordnete Gitter strömen gelassen wird.9. Use of the mass transfer element according to one of the Claims 1 to 8 as trickling filter material for biological Wastewater treatment, the wastewater from top to bottom is allowed to flow over the vertically arranged grid. 10. Verwendung des Stoffaustauschelements nach einem der Ansprüche 1 bis 8 als Trägermaterial für Biomasse in einem biologischen Abgasfilter, wobei das Gitter mit einer Biomasse und gegebenenfalls Nährstoffe enthaltenden Konditionierflüssigkeit beaufschlagt wird und das Abgas parallel zur Gitterebene über die Stoffaustauschelemente geführt wird. 10. Use of the mass transfer element according to one of the Claims 1 to 8 as a carrier material for biomass in one biological exhaust filter, the grille with a Biomass and possibly containing nutrients Conditioning fluid is applied and the exhaust gas parallel to the lattice plane via the mass transfer elements to be led.   11. Verwendung des Stoffaustauschelements nach einem der Ansprüche 1 bis 8 als Packungsmaterial bei Absorbern, wobei das Gitter mit einer Absorptionsflüssigkeit beaufschlagt wird und ein zu behandelndes Gas parallel zur Gitterebene geführt wird.11. Use of the mass transfer element according to one of the Claims 1 to 8 as packing material for absorbers, the grid with an absorption liquid is applied and a gas to be treated parallel to Grid level is performed. 12. Verwendung des Stoffaustauschelements nach einem der Ansprüche 1 bis 8 als Packungsmaterial bei Gas-Flüssig- Reaktoren, wobei das Gitter mit einer Flüssigkeit, die einen der Reaktanten enthält, beaufschlagt wird und ein zu behandelndes Gas mit der Flüssigkeit in Kontakt gebracht wird.12. Use of the mass transfer element according to one of the Claims 1 to 8 as packing material for gas-liquid Reactors, the grid being filled with a liquid that contains one of the reactants, is charged and one too treating gas brought into contact with the liquid becomes.
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