DE4322617A1

DE4322617A1 - Behälter mit durchlüftetem Schüttgut

Info

Publication number: DE4322617A1
Application number: DE4322617A
Authority: DE
Inventors: Werner Dr Ing Sommer
Original assignee: SOMMER TECH ENTWICKLUNGEN GmbH
Current assignee: SOMMER TECH ENTWICKLUNGEN GmbH
Priority date: 1993-07-07
Filing date: 1993-07-07
Publication date: 1995-01-12

Description

1 Aufgabenstellung

Häufig besteht die Aufgabe, durch organisches oder anorganisches Schüttgut einen Luftstrom zu leiten, um am Schüttgut und/oder Luftstrom physikalische, chemische oder biologische Veränderungen vorzunehmen. Die treibende Kraft geht von einem Druck- oder Saug gebläse aus, wobei das Druckgebläse vorzuziehen ist, weil es auf der Abluftseite eine größere Flexibilität und insbesondere eine freie Abströmung in die Atmosphäre ermöglicht.

Häufig muß das Schüttgut vor Feuchteaustrag durch den Luftstrom geschützt werden. Dies erfolgt in der Praxis durch Anfeuchten der Luft bis zur Wasserdampfsättigung und/oder Beregnung des Schütt guts (Wässern).

Beim Beregnen ist die Befeuchtungsrichtung zwangsläufig vorgege ben. Ein Teil des Wassers benetzt die Oberfläche des Schüttguts und wird vom Schüttgut aufgesaugt, der Rest des Wasser tropft durch Schwerkraft ab und gelangt in die darunterliegenden Schich ten. Wenn die Wassermenge genügend groß ist, werden auch die un tersten Schichten befeuchtet, so daß eine vollständige Durchfeuch tung erfolgt. Dies führt insgesamt zu einer unregelmäßigen Be feuchtung in der Fläche und insbesondere in den einzelnen Schich ten, die bei dieser Methode i.R. benachteiligt sind.

Wenn beim Feuchteeintrag über die gesättigte Luft die Wassertröpf chen des Befeuchtungssystems nicht ausreichend abgeschieden wer den, erfolgt ihre Abscheidung in der Anströmungsschicht des Fil termaterials.

Aus der Holztrocknung z. B. ist bekannt, daß selbst bei gesättigter Luft die Gleichgewichtsfeuchte im Holz bis auf unter 30% sinken kann. Demzufolge ist es nicht möglich, mit gesättigter Luft die Holzfeuchte z. B. in einem Bereich 60 bis 80% zu halten. Deshalb läßt sich die Gleichgewichtsfeuchte nur durch einen über die Luft sättigung hinausgehenden, zusätzlichen Wassereintrag in Form von Wassertröpfchen (Nebel) erhöhen.

Die Rohluft kann neben dampfförmigen Kohlenwasserstoffverbindungen auch kondensierte, vielfach als Hochsieder bezeichnete sowie aus serdem Feststoffpartikel, wie z. B. Ruß oder mineralische Stäube enthalten. Die Partikelgröße kann bis zu einem Bruchteil eines Mikrometers betragen. Durch vorgeschaltete Abscheidesysteme her kömmlicher Bauart, wie z. B. Füllkörper- oder Venturiwäscher, kann der Eintrag kondensierter Hochsieder und Feststoffpartikel in das Schüttgut und die Ablagerung im Schüttgut gemindert, aber nicht verhindert werden.

Die herkömmlichen Abscheidesysteme scheiden vorzugsweise die grö beren Fraktionen ab und lassen zunehmend die kleineren Fraktionen passieren. Ihre Abscheidung erfordert erhöhten technischen Aufwand und hat somit höhere Invest- und Betriebskosten (z. B. Energiever brauch) zur Folge. Partikel kleiner als ein Mikrometer Durchmesser werden von herkömmlichen Abscheidesystemen nur noch unwesentlich oder überhaupt nicht mehr abgeschieden. Die Praxis zeigt, daß sich nach einiger Zeit selbst bei hochwertiger Vorabscheidung mit Hilfe herkömmlicher Systeme noch soviel Partikel im Schüttgut ablagern, daß der Strömungswiderstand in unerwünschter und schädlicher Weise zunimmt (Förderleistung des Ventilators reicht nicht mehr aus).

Nach Einbringung des Schüttguts ist ein Setzvorgang zu beobachten, der zu einer Verdichtung und damit Minderung des Hohlraumvolumens führt, was ebenfalls den Strömungswiderstand des Schüttguts er höht. Bei der Durchströmung wird vielfach organisches Schüttgut selbst abgebaut, wobei dieses entsprechend seiner Schichten- und Faserstruktur zunehmend zerfällt. Eine Folge des Abbauprozesses ist die Entstehung feinerer Strukturen bis zur Humusbildung.

Wenn der Strömungswiderstand einen nicht mehr akzeptablen Wert überschritten hat, ist die Durchströmung nur noch bedingt gewähr leistet ist. Vielfach wird auch beobachtet, daß die Durchströmung von Schüttgut in der Fläche sehr unterschiedlich erfolgt, insbe sondere dann, wenn eine große Schüttgutfläche nur mit einer Ein strömleitung versorgt wird. Ein Ausgleich unterschiedlicher Durch strömungsintensität ist möglich, wenn eine große Schüttgutfläche in mehrere kleine durch Wände unterteilt wird, diese einzeln ange strömt werden und über Regelklappen für gleiche Durchströmmengen pro Flächeneinheit gesorgt wird.

Anwendungsbeispiele sind das Biofilter- und das klassische Kompo stierverfahren. Beim Biofilterverfahren werden an organischem und/ oder anorganischem Filtermaterial durch mikrobielle Wirkung aus Luftströmen dampfförmige sowie kondensierte Kohlenwasserstoffver bindungen eliminiert. Der zugeführte Luftstrom weist naturgemäß die höhere Belastung an Kohlenwasserstoffverbindungen und damit zwangsläufig höhere Geruchszahlen auf als der abgeführte. Dieser enthält noch die nicht vollständig abgeschiedenen Restinhaltsstof fe der Rohluft. Günstige Abbaubedingungen liegen bei Temperaturen von 15°C bis 40°C sowie einer r.F. des organischem Filtermate rial von 60% bis 80%.

Beim Kompostierverfahren dagegen erfolgt ein mikrobieller Eigenab bau der biologischen Substanz, wobei der abgeführte Luftstrom die größere Beladung an Kohlenwasserstoffverbindungen und Geruchszah len aufweist als der zugeführte.

Im Hinblick auf die mikrobielle Aktivität des Filtermaterials und des Komposts, die von ihrem Feuchtegehalt und Temperaturwert ab hängen, sind für Feuchte, Temperatur und durchströmende Luftmenge bestimmte, i.R. unterschiedliche Bedingungen einzuhalten. Bei Un terschreiten einer Mindestdurchströmung geht die mikrobielle Ak tivität wegen reduziertem Nahrungsangebot in Form dampfförmiger Kohlenwasserstoffverbindungen sowie reduziertem Feuchte- und Sau erstoffeintrag deutlich zurück, so daß der biologische Abbau in sauerstoffhaltiger Umgebung in einen Abbau unter Luftabschluß um schlägt, was gänzlich unerwünscht ist. Die Abscheidung von Wasser tröpfchen aus der Luftbefeuchtung im Bereich der Anströmfilter schicht führt zu einer unzulässigen Überfeuchtung mit ebenfalls negativen Auswirkungen, wie z. B. Erliegen der biologischen Abbau aktivität, Fäulnis, schleimartige Bakterienschicht und zunehmender Druckverlust.

Aus betriebstechnischen Gründen wird es nach gewisser Zeit erfor derlich, das Schüttgut wieder auszubauen, um dieses aufzulockern, auszutauschen oder strukturelle sowie sonstige Veränderungen weit gehend wieder rückgängig zu machen sowie um unerwünschte Fraktio nen des Schüttguts auszuschleusen. Wenn über dem Schüttgut Stehhö he und ein Zugang vorhanden ist, kann eine Auflockerung durch Um graben oder mit bohrerartigen Auflockerungsgeräten vor Ort erfol gen, ansonsten ist ein Aus- und Wiedereinbau des Schüttguts not wendig.

Die Bauformen von Biofiltern lassen sich wie folgt unterscheiden

- Flächenfilter mit ebenerdiger Aufstellung (Bodenniveau)
- Flächenfilter über Bodenniveau
- Etagenfilter mit ebenerdiger Aufstellung (Bodenniveau)
- Etagenfilter über Bodenniveau.

Flächenfilter auf Bodenniveau werden in den allermeisten Fällen als Betonbauwerk errichtet, werden von unten nach oben durchströmt und sind von oben uneingeschränkt zugänglich, so daß vollständig ein maschineller Ein- und Ausbau der Schüttung möglich ist (z. B. mit Gabelstapler).

Flächenfilter über Bodenniveau und Etagenfilter auf oder über Bo denniveau sind i.R. Stahlkonstruktionen. Diese werden entweder aus Einzelbauteilen oder aus vorgefertigten Einheiten an der Baustelle montiert. Wenn die Vorfertigung der Einheiten so erfolgt, daß die se auf der Baustelle nur noch wie ein Baukasten zusammengefügt werden müssen, spricht man von Modulbauweise. Wenn die freie Zu gänglichkeit von oben nicht mehr gegeben ist, erschwert sich der Ein- und Ausbau der Schüttung erheblich.

Ein zusammenhängendes Schüttgutvolumen (Boden mit Öffnungen zum Tragen von Schüttgut, Wände zur Begrenzung von Schüttgut) wird als Schüttgutkammer bezeichnet. Eine Schüttgutkammer kann je nach Schüttgutfläche und Unterteilung in Module aus mehreren Modulen unterschiedlicher Gestaltung aufgebaut werden: Randmodule mit bis zu drei Wänden, Mittenmodule ohne Wände. Im Grenzfall besteht eine Filtermaterialkammer aus einem Modul, der hier als Einzelbehälter bezeichnet wird.

Beim Biofilter werden Standzeiten von mindestens einem Jahr gefor dert, ohne an das Filtermaterial Hand anlegen zu müssen, was heute so gut wie nicht möglich ist, wenn ein deutliches Nachlassen der Wirkung nicht akzeptiert werden kann. Bei der Intensivkompostie rung in Containern dagegen sind die Liegezeiten wesentlich kürzer, so daß die zeitbedingte Veränderung der Durchströmung fast keine Rolle spielt und eine Auflockerung betriebsmäßig entfallen kann. Bei der Mietenkompostierung wiederum ist eine intensive Auflocke rung, wenn auch aus weiteren anderen Gründen, notwendig.

Der Ein- und Ausbau des Schüttguts erfolgt beim Biofilter heute noch unter grobem Arbeits- und Kostenaufwand manuell, wobei par tiell ein gewisser nichtspezifischer, aus der Land- und Bauwirt schaft bekannter Maschineneinsatz angewandt wird. Beim Kompostie ren hingegen ist die Mechanisierung weiter fortgeschritten. Beson ders problematisch wird die Situation, wenn aus Platzgründen das Schüttgut in mehreren Etagen angeordnet wird, da hier die freie Zugänglichkeit von oben sehr stark eingeschränkt oder gar nicht mehr gegeben ist. Der Ein- und Ausbau muß in den untenliegenden Etagen über die horizontale Ebene erfolgen, was besonders aufwen dig ist. Der Einsatz von Standardmaschinen ist weitestgehend aus geschlossen oder höchstens in Form handgeführter Einrichtungen möglich. Selbstarbeitende und nicht manuell geführte Sondermaschi nen, die diese Vorgänge erleichtern würden, sind sehr aufwendig und erfordern zusätzliche konstruktive Vorkehrungen an der Behäl terkonstruktion für das Schüttgut, was die Investkosten merklich nach oben beeinflußt.

Bei der landwirtschaftlichen Anwendung von Biofiltern steht i.R. genügend und kostengünstige Stellfläche zur Verfügung, so daß die Flächenbauweise auf Nullniveau üblich ist. Ganz im Gegensatz dazu fordert die industrielle Anwendung einen pfleglichen Umgang mit Stellflächen, da der Baugrund sehr teuer und wertvoll ist, was zu einer Etagenanordnung führt.

Bei der Kompostierung unterscheidet man zwischen der Mietenkompo stierung, bei der das Schüttgut wie beim Biofilter in ebenerdiger Flächenbauweise gelagert wird und der Intensivkompostierung im Container, der dem Einzelbehälter beim Biofilter entspricht. Der Kompostiercontainer wird heute i.R. ebenerdig aufgestellt und ist von der Bauweise her ein autarkes Einzelaggregat mit diskreter Zu luft-, Abluft- und Abwasserführung.

2 Beschreibung der Erfindung

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, ein System für die Aufnahme und Behandlung von Schüttgütern zu schaffen, durch die ein Luftstrom geleitet wird, um am Schüttgut und/oder Luftstrom physikalische, chemische oder biologische Veränderungen vorzuneh men, wobei die erwähnten Nachteile beim Ein- und Ausbau (Kosten), bei der Durchströmung (Erhöhung des Strömungswiderstands durch Partikelabscheidung) und Befeuchtung (Überfeuchtung durch zu große Restwassertropfen in der Luft, Austrocknung infolge zu niedriger Luftfeuchte) sowie des häufigen Aus- und Einbaus des Filtermate rials (Standzeitverlängerung) verringert oder vermieden werden so wie die Stellfläche, Invest- und Betriebskosten verringert werden.

Durch Umkehr der Durchströmungsrichtung werden auch im Bereich der zweiten Grenzfläche des Filtermaterials zur Luft zwangsläufig Par tikel abgeschieden, so daß eine gleichmäßigere Verteilung auf das Filtermaterial und damit ein langsameres Zusetzen der Strömungska näle im Filtermaterial bewirkt wird.

Die Befeuchtung der Luft mit Wasserdampf erfolgt in einer Bedü sungs-, Koaleszier- und Tropfenabscheidereinheit bis zur Sätti gung. Dadurch wird verhindert, daß die schleichende Austrocknung durch ungesättigte Luft verlangsamt wird. Durch Bypaßschaltung des Tropfenabscheiders werden darüber hinaus feinste Nebeltröpfchen, die selbst in einem langsamen Luftstrom noch schwebefähig sind, über die Strömungskanäle in das Filtermaterial eingetragen und an der Oberfläche des Filtermaterials abgeschieden. Infolge der Fein heit der Wassertröpfchen erfolgt die Abscheidung nicht in einer dünnen Schicht des Filtermaterial im Eintrittsbereich, was bei herkömmlichen Befeuchtungssystemen über die Luft (z. B. Naßwäscher) zu einer Überfeuchtung führt, sondern auch noch in der Tiefe des Filtermaterials. Auch im Vergleich zur Feuchthaltung des Filterma terials mit Hilfe von Beregnungseinrichtungen wird eine gleichmä ßige und wirkungsvolle Wasserzufuhr erreicht.

Die Bedüsungs-, Koaleszier- und Tropfenabscheidereinheit kann auch zur zusätzlichen Abreinigung feinster Partikel dienen, die mit herkömmlichen Systemen nicht erreicht wird. Dadurch wird der Parti keleintrag in das Filtermaterial und der damit verbundene schlei chende Druckverlust gemindert.

Alle Maßnahmen zusammen führen zu einer Standzeitverlängerung des Filtermaterials, so daß dieses erst in längeren Intervallen aufge lockert, gewendet oder ersetzt werden muß.

Die Erfindung hat folgende Grundmerkmale:

- Einbau des Filtermaterials in Einzelbehälter
= bei Bedarf stapelbar, um Stellfläche einzusparen,
= bei Bedarf zwei Lagen Schüttgut im Behälter, um Stellfläche und Kosten weiter zu reduzieren,
= mit Hebezeugen handhabbar beim Ein- und Ausbau der Einzelbe hälter
= zum Zwecke des Ausbaus von Filtermaterial betriebsmäßig mit Hebezeugen handhabbar, um einen schnellen maschinellen Aus bau des Schüttguts zu ermöglichen,
= untereinander lösbare Verbindungen,
= Verbindung zur Rohluftzuführung,
= Öffnungen für eine freie Reinluftabströmung oder soweit ge schlossen, um eine gefaßte Reinluftausströmung an einer oder mehreren definierten Stellen des Behälters zu ermöglichen,
= betriebsmäßige Vertauschbarkeit des Orts der Roh- und Rein gasanschlüsse am Einzelbehälter, um die Anströmseite des Filtermaterials von unten nach oben oder umgekehrt zu verle gen und dadurch zu bewirken, daß in entsprechender Weise der Eintragort von Partikeln und Feuchte wechselt,
= Einstellbarkeit der Größe der einzelnen Rohluftströme für jeden Einzelbehälter,
= Einzelbehälter mit vorgesetzte Verkleidung, die zur Gestal tung der Optik und zur Fassung der aus den Einzelbehältern frei austretenden Reinluftströme dient und eine gemeinsame Hochführung der so gefaßten einzelnen Reinluftströme bis ans obere Ende der Verkleidung sowie darüber hinausgehend bei Anbringung eines Daches eine gefaßte Weiterleitung des Rein gasstroms mit Hilfe von Rohrleitungen an jede gewünschte Stelle ermöglicht.
- Einzelbehälter, selbststehend, mit abnehmbarer Wand und/oder Wandteilen und/oder Türen, mit tiefergesetzter Begehung vor den Einzelbehältern, einer Fördereinrichtung für das Filtermaterial vor den Einzelbehältern und Abwurf auf Bodenniveau (ebenerdig oder in bereitgestellte Behälter).
- Vorgefertigte Einheiten als Module, die in ein vorzubereitendes Stahlgerüst oder Betonbauwerk eingesetzt und verbunden werden, die Luftführung zur Atmosphäre abgedichtet sowie die Luftzu- und gegebenenfalls die Abluftführung hergestellt wird, mit öf fenbaren Wänden (Wandteilen, Türen), tiefergesetzter Begehung vor den Modulen, einer Fördereinrichtung für das Filtermaterial vor den Modulen und Abwurf auf Bodenniveau (ebenerdig oder in bereitgestellte Behälter).
- Vorgefertigte Einzelteile, die auf der Baustelle montiert wer den, Abdichtung der Luftführung zur Atmosphäre, mit Luftzu- und gegebenenfalls Abluftführung, mit öffenbaren Wänden (Wand teilen, Türen), tiefergesetzter Begehung vor den Schüttgutkam mern, einer Fördereinrichtung für das Filtermaterial vor den Schüttgutkammern und Abwurf auf Bodenniveau (ebenerdig oder in bereitgestellte Behälter).
- Befeuchtungseinrichtung der Rohluft und Vorabscheideeinrichtung für Partikel
= Rohluftbefeuchtung bis in den Bereich der Sättigung zur Ver meidung der Austrocknung,
= Partikelvorabscheidung mit Hilfe feiner Wassertröpfchen und nachfolgender Tropfenabscheidung,
= zusätzliche, intervallmäßige Filtermaterialbefeuchtung über die Sättigung hinaus mit feinen Wassertröpfchen im Rohluft strom.

Die erfinderische Gestaltung dieser Merkmale erfolgt am Beispiel eines Biofilters in Etagenbauweise und läßt sich in analoger Form auf die Flächenbauweise sowie andere Schüttgüterverwendungen über tragen, wie z. B. die Kompostierung und Trocknung oder Befeuchtung von Schüttgütern.

Aus- und Einbau von Filtermaterial

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das gesamte Filtermaterial in mehreren, speziell ausgebildeten, stapelbaren Einzelbehältern untergebracht ist, die an die Rohluftleitung di rekt oder über Verteilleitungen angeschlossen sind.

Der Einbau des Filtermaterials in die Einzelbehälter erfolgt vor zugsweise auf Bodenniveau mit bekannten technischen Mitteln. Da nach werden die Einzelbehälter zum Gesamtsystem in einer der fol genden Anordnungen mit Hilfe eines Krans oder vergleichbarer Ein richtung rangiert: Flächenfilter über Bodenniveau, Etagenfilter auf Bodenniveau, Etagenfilter über Bodenniveau. Beim Flächenfilter auf Bodenniveau können i.R. bereits die leeren Einzelbehälter vor der Befüllung in der endgültigen Lage angeordnet werden, ansonsten erfolgt ebenfalls die oben erwähnte Rangierung mit den gefüllten Einzelbehältern.

Nach Aufstellung in der endgültigen Lage werden die Einzelbehälter zur Sicherung der Standfestigkeit (Windlasten, Stabilisierung der Einzelbehälter untereinander) miteinander verbunden und an die Roh- bzw. Reinluftleitung (Zu- bzw. Abluft), falls vorhanden, an geschlossen.

Eine weitere Möglichkeit des Einbaus von Filtermaterial kann durch pneumatische Förderung in die bereits rangierten Einzelbehälter erfolgen, wenn dieses durch pneumatische Förderung keine unerwün schte Veränderungen erfährt und die Lagerflächen so weit zugänglich sind, daß ein kontrollierter pneumatischer Abwurf gezielt möglich ist.

Der Ausbau des Filtermaterials kann auf zwei grundsätzlich unter schiedliche Methoden erfolgen: Wiederabbau der befüllten Einzel behälter oder Ausbau vor Ort.

Beim Wiederabbau der befüllten Einzelbehälter sind zunächst die Verbindungen untereinander zu lösen und die Einzelcontainer vom Leitungssystem [Zu- und Abluft (falls vorhanden)] zu trennen, mit dem Kran herauszuheben und wieder auf Bodenniveau abzusetzen. Sie werden anschließend an ein einfaches Krangeschirr angehängt, ange hoben und z. B. um die Längsachse so weit gekippt, daß das Fil termaterial über die Bordkante z. B. auf Bodenniveau oder einen be reitgestellten anderen Behälter fällt. Von dort aus kann die wei tere Handhabung mit bekannten maschinellen Mitteln erfolgen, z. B. auf Bodenniveau mit einem Schaufellader.

Der Ausbau vor Ort setzt die Zugänglichkeit des Filtermaterials voraus, die wie folgt erreicht werden kann:

- System und konstruktionsbedingt kann das Filtermaterial ohne Montagemaßnahmen begangen werden: Das Filtermaterial liegt an der Wand an, Durchströmung von unten nach oben, mindestens eine Wandöffnung oberhalb des Filtermaterials, durch die ein Zugang möglich ist und durch die auch das Filtermaterial ein- und aus gebracht werden kann, ausreichende Arbeitshöhe (Stehhöhe) zum Ein- und Ausbau des Filtermaterials.
Es ist von der Handhabung her vorteilhaft, wenn in diesem obe ren Öffnungsbereich der Wandbereich am Filtermaterial wenig stens teilweise entfernt werden kann.
- Aus systemtechnischen und konstruktiven Gründen ist der Bereich des Filtermaterials nach außen hin durch Wände verschlossen. Die Zugänglichkeit des Filtermaterials muß durch Demontagemaß nahmen geschaffen werden (Abbau von Wänden oder Wandteilen, Öffnen von Türen).
Wegen der geforderten gleichmäßigen Schütthöhe des Filtermate rials über der ganzen Filterfläche im Betriebszustand darf beim Abbau von Wänden oder Wandteilen oder Öffnen von Türen kein Filtermaterial unkontrolliert entgegenfallen. Wenn konstruk tionsbedingt das Filtermaterial an den abgebauten Wänden, Wand teilen oder Türen anliegt, darf die so geschaffene Öffnung nur oberhalb des Filtermaterials liegen.
Es ist ebenfalls von der Handhabung her vorteilhaft, wenn in diesem oberen Öffnungsbereich auch der Wandbereich am Filterma terial wenigstens teilweise entfernt werden kann.
Andererseits können abgebaute Wand oder Wandteile sowie geöff nete Türen auch zusätzlich noch über die Höhe der Filtermate rialschüttung gehen, wenn durch dahinterliegende Wände, Wand elemente oder Türen die Schüttung des Filtermaterials gehalten wird. Diese Wände oder Wandteile sollten im Bedarfsfall eben falls abbaubar sein.
- Die Mindesthöhe des Luftraum über der Schüttung des Filterma terials wird durch strömungstechnische Kriterien bestimmt (Luftgeschwindigkeit, Druckabfall, gleichmäßige An- und Abströ mung der Filtermaterialschüttung). Sie liegt niedriger als die Stehhöhe über dem Filtermaterial. Zur Durchführung längerer Arbeiten am Filtermaterial ist aus ergonomischen Gründen Steh höhe zu fordern.
Um Bauhöhe und damit Kosten einzusparen ist es vorteilhaft, die Stehhöhe innerhalb der Einzelbehälter nicht über dem geschütte ten Filtermaterial sondern über dem Boden mit Öffnungen zu rea lisieren, auf dem das Filtermaterial aufliegt. Die Höhe des Luftraums über dem Filtermaterial wird nach strömungstechni schen Kriterien ausgeführt.
In diesem Fall ist es vorteilhaft, jedoch nicht zwingend, die Wände oder Wandteile, die das Filtermaterial berühren, in hori zontaler Richtung weiter zu unterteilen, um nach und nach im Zuge der Abnahme der Schütthöhe des Filtermaterials entfernt werden zu können. Dies erleichtert den Aus- und Einbau des Fil termaterials und ermöglicht wenigstens den teilweisen Maschi neneinsatz, z. B. Seil- oder Kettenzug betriebene Kratzermulden.
- Die manuelle oder teilweise mechanisierte Arbeit des Aus- und Einbaus von Filtermaterial läßt sich auf die Bereiche der Ein zelbehälter begrenzen, wenn sich vor den geschaffenen Öffnungen eine Begehung befindet (ständig oder bei Bedarf montiert) und auf dieser eine Fördereinrichtung aufgesetzt wird (z. B. Förder band). Auf diese wird das aus den Einzelbehältern ausgebrachte Filtermaterial aufgegeben, bei Bedarf schräg nach oben gefördert und z. B. auf den Boden auf Nullniveau oder in bereitgestellte Behälter abgeworfen.
Es ist vorteilhaft, die Fördereinrichtung tiefer als den Boden mit Öffnungen, auf dem das Filtermaterial aufliegt, anzuordnen. Dadurch kann das Filtermaterial mit einfachem Aufwand vom Bo den mit Öffnungen auf die Fördereinrichtung abgeworfen werden.

Partikelabscheidung und Befeuchtung

Die Partikelabscheidung und Befeuchtung der Rohluft erfolgt vor zugsweise, aber nicht zwingend, in zwei Stufen, wenn die Feuchte der Rohluft deutlich niedriger als die Sättigung liegt, Abscheide grade von mehr als ca. 70% gefordert sind und insbesondere auch die Partikel unter einem Mikrometer zu erfassen sind.

In einer ersten Stufe erfolgt die Grobabscheidung mit Hilfe be kannter Abscheidesysteme entsprechend den technischen Grenzen des gewählten Systems (bis ca. 70% i.R. und Partikel bis wenigen Mi krometer mit erträglichem Aufwand möglich) sowie die Befeuchtung der Luft bis nahe an die Sättigungsgrenze (i.R. sind ca. 98% die Grenze). Die Abscheidung kondensierter Hochsieder und Feststoff partikel unter 1 Mikrometer Größe erfordert besonders hohen tech nischen Aufwand, z. B. Elektro- oder Elektronaßabscheider, die bei Biofiltern aus Kosten- und Raumgründen nur in den seltesten Fällen gerechtfertigt sind. Eine vollständige Feuchtesättigung läßt sich erfahrungsgemäß nicht erreichen.

In einer zweiten kombinierten Abscheidestufe wird Wasser unter hohem Druck in den Luftstrom eingedüst. Dabei entstehen feinste Wassertröpfchen. Die von der ersten Stufe durchgelassenen konden sierten und sehr kleinen Hochsiedertröpfchen sowie Feststoffpar tikel über 0,1 Mikrometer bilden Kondensationskeime in dem Wasser dampf gesättigten und Wassernebel enthaltenden Rohluftstrom. Die ser wird durch eine Koaleszenzstufe geleitet, in der durch Agglo meration die Tröpfchen auf über 5 Mikrometer vergrößert werden. Diese lassen sich in einem nachfolgenden Tropfenabscheider wieder abscheiden.

Aus Kostengründen kann auf eine erste Grobabscheidestufe verzich tet und die Funktion voll von der zweiten Stufe erbracht werden, wenn sichergestellt ist, daß die Menge und Größe der Partikel im ungereinigten Rohluftstrom nicht zum Zusetzen des Koaleszenz- und Tropfenabscheiders innerhalb unerwünschter Zeitspannen führt.

Auf diese Weise lassen sich auch kleine Partikel aus dem Rohluft strom bis 0,1 Mikrometer abscheiden, so daß die dem Biofilter zu geführte gereinigte Rohluft nur noch Partikel unter 0,1 Mikrometer enthält. Die eingetragenen Partikelmassen sind erfahrungsgemäß un schädlich. Dadurch wird die Neigung zur schleichenden Erhöhung des Strömungswiderstands wirkungsvoll verlangsamt, was zu Standzeiter höhungen um den Faktor 2 bis 5 führt.

Eine Vorabscheidung in der Biofilterkammer durch eine zusätzliche Feinfilterschicht ist hinsichtlich der kleinen Partikel nahezu wirkungslos, nur aufwendig zu realisieren und muß zu Reinigungs zwecken aufwendig ausgebaut werden. Demgegenüber bietet die 2. Ab scheidestufe außer des Funktionsvorteils auch die Möglichkeit, die kritischen Bauelemente bei Betriebsstillstand einfach, schnell, in deutlich kürzeren Zeitintervallen als die Standzeit des Filterma terials sowie kostengünstig auszubauen und zu reinigen.

Die aus dem Tropfenabscheider austretende Rohluft ist jetzt zu 100% gesättigt, was jedoch nicht ausreicht, um das Filtermaterial vor einer schleichenden Austrocknung zu bewahren. Deshalb wird die oben beschriebene Tropfenabscheidung durch Bypaßleitung rhythmisch umgangen und der gesättigte und wassernebelhaltige Rohluftstrom auf das Filtermaterial geleitet. Dies bewirkt im Gegensatz zur Be regnung, daß die kleinen Wassertröpfchen durch die Strömungskanäle im Filtermaterial eingetragen werden und sich dann an der Oberflä che des Filtermaterials ablagern. Dadurch wird eine große Tiefen wirkung und ein gleichmäßiger Eintrag sichergestellt.

Behältergestaltung und Wechsel der Durchströmungsrichtung

Durch Wechsel der Durchströmungsrichtung, z. B. in Tages- oder Wo chenintervallen, werden abwechslungsweise die obere und untere Schicht des Filtermaterials angeströmt. Somit ist es möglich, im Gegensatz zu einer einseitigen Anströmung, die eingetragenen Par tikel in einen zweiten, entgegengesetzt liegenden Schichtbereich des Filtermaterials einzutragen und dadurch den ersten Schichtbe reich im Hinblick Partikeleintrag und Erhöhung des Strömungswider stands zu entlasten. Außerdem kann durch Umkehr der Durchströ mungsrichtung die befeuchtete Luft auch auf der Seite des Filter materials eine intensive Befeuchtung herbeiführen, die vorher die Ausströmseite darstellte und dem geringsten Befeuchtungseffekt un terworfen war.

Die Umkehr der Durchströmungsrichtung des Filtermaterials fordert einen zur freien Atmosphäre abgeschlossenen Behälter, der nur noch Öffnungen zur Ein- und Ausströmung aufweist, an die wenigstens ei ne Rohrleitung (konditionierte Rohluft) angeschlossen ist.

Die Einströmöffnung hat Verbindung zu dem auf der einen Seite des Filtermaterials liegenden Luftraums, die Ausströmöffnung mit dem auf der anderen Seite des Filtermaterials liegenden Luftraum. Bei de Lufträume "spannen" das Filtermaterial ein.

Der Übergang von Rohrleitungen auf die Behälteröffnungen erfolgt aus strömungstechnischen Gründen stetig in Querschnittswandlern (Übergangsstücken), in denen eine Verzögerung bzw. Beschleunigung der Strömung erfolgt.

Eine Umkehr der Durchströmungsrichtung ist bereits möglich, wenn nur die Rohluftleitung vorhanden ist und die Reinluft durch eine definierte Öffnung aus dem Behälter in die Umgebung abströmt. Die Umkehr der Durchströmungsrichtung erfolgt in einfachster Form durch manuelles Ummontieren (z. B. Schraub- oder Klemmverbindung) des Querschnittwandlers für die Rohluft auf die andere Öffnung. Dabei wird aus der Ausströmöffnung die Ein- und aus der Einsström öffnung die Aus-. Zur Gewichtsabstützung und Reduzierung des Mon tageaufwands ist es vorteilhaft, beide Öffnungen auf einer Höhe anzuordnen, den Querschnittswandler für die Rohluft mit einer fle xiblen Leitung (Schlauch) anzuströmen und mit einer oder mehreren Schienen zu führen. Durch teilweise Überdeckung von Behälteröff nung und Querschnittswandler oder durch Verschieben eines Blechs zwischen Behälteröffnung und Querschnittswandler kann der Durch fluß beeinflußt werden. Behälteröffnung gegen Querschnittswandler bzw. Behälteröffnung gegen Blech sowie Blech gegen Querschnitts wandler sind abzudichten.

Der Querschnittswandler kann beim Ein- und Ausbau am Behälter an gebaut bleiben oder vorher abgenommen werden. Die Verwendung von Schläuchen vermeidet im Unterschied zu starren Rohrleitungen Lei tungskompensatoren. Die Befestigung der Schläuche an den Rohlei tungsstutzen erfolgt vorzugsweise mit Spannbändern.

Die Umkehr der Durchströmungsrichtung kann auch automatisch, ohne Ummontieren mit Hilfe von z. B. zwei, vorzugsweise synchron ge schalteten Absperrorganen erfolgen, die z. B. je zwei Schaltzustän de und drei Rohrleitungsanschlüsse aufweisen. Zwischen jedem Ab sperrorgan und einer Öffnung im Behälter verläuft eine Rohrleitung mit Querschnittswandler, in die jeweils vom anderen Absperrorgan eine weitere Rohrleitung einmündet. Der dritte Rohrleitungsan schluß am Absperrorgan ist die Rohluftzu- bzw. Reinluftableitung, wahlweise mit einer weiterführenden Leitung für eine punktuelle Ableitung (z. B. Kamin) oder direkt in die umgebende Atmosphäre.

Mehrere Behälter übereinander lassen sich mit Hilfe einer inte grierten Zentrierung ausrichten und durch Spanneinrichtungen fest untereinander und an der Aufstandsfläche des untersten verbinden. Die seitliche Verbindung erfolgt ebenfalls mit Hilfe von Spannein richtungen. Die Spannverbindungen im Bereich der Fassade bzw. Aus senschale sind über verschließbare und gegebenenfalls abgedichtete Öffnungen zugänglich.

Verkleidung

Aus optischen oder funktionellen Gründen kann eine Verkleidung er forderlich werden. Durch Wahl einer bestimmten Materialstruktur, z. B. Trapezbleche oder Kassetten, ist eine gefällige Gestaltung und Anpassung an die Gebäudeumgebung möglich. Die Verkleidung kann zusätzlich als vor die Behälteraußenwände gesetzte Außenschale zur Fassung der Abströmung offener Behälter und Hochführung der Rein luft bis zur oberen Kante der Verkleidung dienen, um einen unbe stimmten Reinluftaustritt und dadurch Restgerüche zu vermeiden, die in der direkten Umgebung des Biofilters zu Beschwerden führen.

Die Halterung der Außenschale kann mit Hilfe einer eigenen Trag konstruktion erfolgen oder durch Befestigung mit Hilfe von Hal tern, Halteblechen, Leisten oder Profilen an den Behältern.

Bei zusätzlicher Überdachung ist eine punktuelle Reinluftfassung und Weiterleitung an eine definierte Austrittsstelle möglich, z. B. zu einem Reinluftkamin.

Die Fassade bzw. Außenschale kann in Flächenelemente aufgeteilt werden, die in etwa der Größe der Behälterwände entsprechen und an den Behältern starr oder abnehmbar befestigt sind. Die Fassaden- bzw. Außenschalenelemente können vor dem Ausbau der Behälter ent fernt oder mit den Behältern abgehoben werden. Bei Bedarf ist es unter Anwendung dichtungstechnischer Maßnahmen, wie z. B. Nut und Feder, Überdeckungen, Falze und Dichtungsmaterial möglich, Außen schale oder Außenschalenelemente sowie das Dach soweit gegenein ander abzudichten, daß der Reinluftaustritt toleriert oder gar vollständig vermieden wird.

3 Abbildungen

Für die Abbildungen wurde die An- und Abströmung der Behälter auf einer Stirnseite gewählt. Die An- und Abströmung kann ebensogut auf zwei Stirnseiten oder einer sowie zwei Längsseiten erfolgen. Ebenfalls ist es möglich, pro Seite mehrfach an- und abzuströmen, einfach an- und mehrfach abzuströmen oder umgekehrt.

Vorzugsweise die luftführenden Elemente auf der Zuströmseite, wie z. B. Rohrleitungen und Behälter, müssen bis etwa 20 mbar Gasdicht heit aufweisen. Diese wird erreicht durch Dichtungen an geschraub ten oder geklemmten Flanschverbindungen sowie durch gasdichte Näh te an Rohrleitungen und Behälter (geschweißt, Dichtungsmaterial). Die Abströmseite der Behälter (Rohrleitungen oder vorgesetzte Aus senschale) stellt beim Biofilter geringere Anforderungen an die Gasdichtheit, da die Abluft entsprechend dem Ziel eine deutlich geringere Belastung an Geruchseinheiten oder schädlichen Kohlen wasserstoffverbindungen aufweist.

Die Darstellung von zwei Schüttebenen pro Einzelbehälter (im fol genden Behälter bezeichnet) ist beispielhaft und kann durch mehr oder weniger Schüttebenen sinngemäß ersetzt werden.

Fig. 1 Vorderansicht eines offenen Behälters mit zwei Filterma terialebenen und einer Einströmöffnung sowie freier all seitiger Abströmung in die Umgebung.
1 Oberer Querträger
2 Unterer Querträger
3 Senkrechter Querträger
4 Senkrechter Querträger
5 Querträger zur Aussteifung des Lagerzapfens (17)
6 Querträger zur Aussteifung des Lagerzapfens (17)
7 Senkrechter Träger zur Aussteifung des Lagerzapfens (17)
8 Versteifungsbleche Füße (je Fuß mindestens 1 Blech)
9 Unterer Abschluß der senkrechten Träger (Eckelement unten) mit Öffnungen für Verspannelemente der Behälter
10 Eckelement oben mit Öffnungen für Verspannelemente der Be hälter und Zentrierrand mit schräger Wandneigung
11 Knotenblech für Lagerzapfen (17)
12 Behälterwand stirnseitig, mit senkrechten und Trägern quer verbunden
13 Einströmöffnung
14 Flansch zur Befestigung der Zuströmrohrleitung oder des Übergangsstücks (z. B. 86), eckig oder rund
15 Boden oben mit Öffnungen (z. B. mindestens 1 Gitterrost, lose aufgelegt oder mit Klammern befestigt an 33/34)
16 Boden unten mit Öffnungen (z. B. mindestens 1 Gitterrost, lose aufgelegt oder mit Klammern befestigt an 31/32).

Fig. 2 Querschnitt eines offenen Behälters mit zwei Filtermate rialebenen und einer Einströmöffnung sowie freier all seitiger Abströmung in die Umgebung.
25 Oberer Querträger
26 Unterer Querträger
27 Senkrechter Träger
28 Senkrechter Träger
29 Längsträger oben
30 Längsträger oben
31 Längsträger unten
32 Längsträger unten
33 Haltelement längs
34 Halteelement längs
35 Behälterwand stirnseitig, mit senkrechten und Trägern quer verbunden
36 Boden oben mit Öffnungen (z. B. mindestens 1 Gitterrost, lose aufgelegt oder mit Klammern befestigt an 33/34)
37 Boden unten mit Öffnungen (z. B. mindestens 1 Gitterrost, lose aufgelegt oder mit Klammern befestigt an 31/32)
38 Schüttgut oben
39 Schüttgut unten
40 Versteifungsbleche Füße
41 Versteifungsbleche Füße
42 Behälterwand längs, mit senkrechten und Trägern längs ver bunden
43 Behälterwand längs, mit senkrechten und Trägern längs ver bunden.

Fig. 3 Längsschnitt eines offenen Behälters mit zwei Filtermate rialebenen und einer Einströmöffnung sowie freier all seitiger Abströmung in die Umgebung, dargestellt mit Be hältern ober- und unterhalb.
50 Behälter oben (Teildarstellung)
51 Behälter in Volldarstellung
52 Behälter unten (Teildarstellung)
53 Querträger oben Mitte, um Längswände zu stabilisieren
54 Querträger unten Mitte
55 Querträger Mitte, um Längswände zu stabilisieren
56 Behälterwand längs, mit senkrechten und Trägern längs ver bunden
57 Längsträger oben
58 Längsträger oben
59 Versteifungsbleche Füße
60 Querträger oben
61 Querträger unten
62 Lagerzapfen
63 Blechabschluß Lagerzapfen, um Drehöse (358) am Aushängen zu verhindern
64 Eckelemente (ohne Öffnungen sowie gestapelte Behälter ohne Verspannung dargestellt)
65 Behälterwand stirnseitig mit Einströmöffnung (67), mit senk rechten und Trägern quer verbunden
66 Behälterwand stirnseitig, ohne Einströmöffnung, mit senk rechten und Trägern quer verbunden
67 Einströmöffnung
68 Flansch.

Fig. 4 Draufsicht eines offenen Behälters mit zwei Filtermate rialebenen und einer Einströmöffnung sowie freier all seitiger Abströmung in die Umgebung (teilweise aufge schnitten um untere Lagen darzustellen).
75 Träger längs
76 Träger längs
77 Träger quer
78 Träger quer
79 Eckelement oben
80 Träger senkrecht
81 Schüttgut
82 Boden mit Öffnungen (Schüttgut nicht dargestellt, z. B. Git terrostelement)
83 Querträger unten
84 Flansch
85 Dichtung
86 Übergangsstück Rohr/Behälter für Zuluft (Direktanschluß Rohr möglich, rechteckig oder rund)
87 Rohrleitung
88 Zuluft.

Fig. 5 Vorderansicht eines geschlossenen Behälters mit zwei Fil termaterialebenen sowie einer Ein- und Ausströmöffnung (gefaßte Abströmung).
100 Eckelement oben mit Öffnungen für Verriegelung und Zen trierzapfen
101 Eckelement unten mit Öffnungen für Verriegelung und Öffnung für Zentrierung
102 Flansch
103 Flansch
104 Öffnung im Behälter
105 Öffnung im Behälter
106 Behälterwand stirnseitig.

Fig. 6 Querschnitt (Schnitt C-C, s. Fig. 7) eines geschlossenen Behälters mit zwei Filtermaterialebenen sowie einer Ein- und Ausströmöffnung (gefaßte Abströmung).
115 Behälterwand stirnseitig, mit senkrechten und Trägern quer verbunden
116 Behälterwand längs, mit senkrechten und Trägern längs ver bunden
117 Behälterwand längs, mit senkrechten und Trägern längs ver bunden
118 Behälterwand Boden, mit Trägern quer und längs verbunden
119 Strömungsraum unten (zwischen Behälterwand Boden und unterem Boden mit Öffnungen)
120 Strömungsraum Mitte (zwischen Schüttgut unten und oberem Boden mit Öffnungen)
121 Strömungsraum oben (über Schüttung oben).

Fig. 7 Längsschnitt (Schnitt A-A, s. Fig. 9) eines geschlossenen Behälters mit zwei Filtermaterialebenen sowie einer Ein- und Ausströmöffnung (gefaßte Abströmung), dargestellt mit Behältern ober- und unterhalb.
125 Behälter oben (Teildarstellung)
126 Behälter in Volldarstellung
127 Behälter unten (Teildarstellung)
128 Verspanneinrichtung der Behälter
129 Flansch
130 Strömungsraum Mitte
131 Zuluft
132 Abluft
133 Luftdurchtritt durch Boden oben mit Öffnungen und Eintritt in das Schüttgut oben
134 Strömungsraum unten
135 Lufteintritt in Schüttgut unten von oben
136 Luftaustritt aus Schüttgut oben in Strömungsraum oben
137 Luftaustritt aus Schüttgut unten und Durchtritt durch Boden unten mit Öffnungen in unteren Strömungsraum
138 Kanal, der unteren (134) und oberen (136) Strömungsraum so wie die Öffnung in der stirnseitigen Behälterwand (Flansch öffnung 129) verbindet
139 Strömungsraum oben.

Die Umkehr der Strömungsrichtung, wie in Fig. 7 dargestellt, er folgt durch Vertauschen von Zu- und Abluftöffnung (ZU→AB, B→ ZU), wobei die dargestellten Pfeilrichtungen umzukehren sind.

Fig. 8 Längsschnitt (Schnitt B-B, s. Fig. 9) eines geschlossenen Behälters mit zwei Filtermaterialebenen sowie einer Ein- und Ausströmöffnung (gefaßte Abströmung), dargestellt mit Behältern ober- und unterhalb.
150 Flansch
151 Kanal, der unteren (155) und oberen (156) Strömungsraum so wie die Öffnung in der stirnseitigen Behälterwand (Flansch 150) verbindet
152 Abluft
153 Zuluft
154 Strömungsraum Mitte
155 Strömungsraum unten
156 Strömungsraum oben.

Die Umkehr der Strömungsrichtung, wie in Fig. 8 dargestellt, er folgt durch Vertauschen von Zu- und Abluftöffnung (ZU→AB, AB→ ZU), wobei die dargestellten Pfeilrichtungen umzukehren sind.

Fig. 9 Draufsicht eines geschlossenen Behälters mit zwei Filter materialebenen sowie einer Ein- und Ausströmöffnung (ge faßte Abströmung) mit abgenommenem oberem Behälter oder Dach bei Durchströmungsrichtung 1 und Abströmung in die umgebende Atmosphäre (teilweise aufgeschnitten um untere Lagen darzustellen).
165 Schüttgut
166 Boden mit Öffnungen (Schüttgut nicht dargestellt)
167 Querträger unten
168 Flansch der Abströmung
169 Kanal, der oberen und unteren Strömungskanal sowie die Öff nung in der stirnseitigen Behälterwand (Flanschöffnung 168) verbindet
170 Flansch der Zuströmung
171 Übergangsstück Schlauch/Behälter für Zuluft
172 Lufteintritt
173 Schlauch (flexible Leitung)
174 Alternative Position des Schlauchs (173)
175 Abluft.

Fig. 10 Draufsicht eines geschlossenen Behälters mit zwei Filter materialebenen sowie einer Ein- und Ausströmöffnung (ge faßte Abströmung) mit abgenommenen oberem Behälter oder Dach bei Durchströmungsrichtung 2 und Abströmung in die umgebende Atmosphäre (teilweise aufgeschnitten um untere Lagen darzustellen).
185 Flansch der Zuströmung
186 Kanal, der oberen und unteren Strömungskanal sowie die Öff nung in der stirnseitigen Behälterwand (Flanschöffnung 185) verbindet
187 Flansch der Abströmung
188 Übergangsstück Schlauch/Behälter für Zuluft
189 Lufteintritt
190 Schlauch (flexible Leitung)
191 Alternative Position des Schlauchs (190).

In Fig. 10 ist zu Fig. 9 die Strömungsrichtung umgekehrt. Dies erfolgt vorzugsweise mit Hilfe einer flexiblen Luftleitung, kann aber auch mit starren Luftleitungen (Rohren) bewirkt werden.

Fig. 11 Vorderansicht gestapelter offener Behälter mit zwei Fil termaterialebenen und einer Einströmöffnung je Behälter sowie allseitiger freier Ausströmung aus den Behältern mit Blickrichtung vom Mittelgang aus, Anordnung 3 Behäl ter übereinander und 5 nebeneinander (andere Rangierung möglich).
200 Behälter
201 Austrittsebene Abluft
202 Zuluftleitungen
203 Zuluftverteiler zu Behältern in einer Ebene
204 Zuführrohrleitungen der Luft zu Behälter
205 Absperr- und Regelorgane
206 Zwischenrohrleitungen
207 Querschnittserweiterung der Rohrleitung
208 Kompensatoren
209 Übergangsstücke Rohrleitung/Behälter
210 Gerüstkonstruktion mit Treppaufgang
211 Treppe
212 Begehebene (Gitterroste)
213 Geländer
214 Freier seitlicher Abluftaustritt am Außenbehälter, im we sentlichen in horizontaler Ebene
215 Freier seitlicher Abluftaustritt zwischen Behältern und Ab strömung nach oben
216 Freier oberer seitlicher Abluftaustritt zwischen Behältern in Atmosphäre
217 Freier Abluftaustritt aus Schüttgut der Behälter auf ober ster Ebene
218 Sockel (Aufbau Behälter)
219 Bezugsniveau
220 Freier stirnseitiger Abluftaustritt, im wesentlichen in ho rizontaler Ebene.

Der Luftaustritt erfolgt bei jedem Behälter allseitig in der Luft austrittsebene und kann dadurch beeinflußt werden, daß eine oder mehrere Seitenwände verlängert werden bis auf Höhe der unteren und oberen Eckelemente. Die Abströmung erfolgt entsprechend der aus tretenden Abluftmengen und der herrschenden Druckdifferenzen.

Fig. 12 Vorderansicht gestapelter geschlossener Behälter mit zwei Filtermaterialebenen sowie einer Ein- und Ausströmöffnung je Behälter und gefaßter Abströmung über Rohrleitungen mit den Durchströmungsrichtungen 1 oder 2 (s. auch Fig. 16) mit Blickrichtung vom Mittelgang aus, Anordnung 3 Be hälter übereinander und 5 nebeneinander (andere Rangie rung möglich).
225 Behälter
226 Zuluftleitung
227 Abluftleitung
228 Zuluftverteiler zu Behältern in einer Ebene
229 Abluftsammler von Behältern in einer Ebene
230 Abführrohrleitungen der Luft vom Behälter
231 Absperr- und Regelorgane
232 Zwischenrohrleitungen
233 Querschnittserweiterung der Rohrleitung
234 Kompensatoren
235 Übergangsstücke Rohrleitung/Behälter.

Die Umkehr der Durchströmungsrichtung erfolgt vorteilhaft durch Vertauschen der Zu- und Abluftleitung. Dies kann erfolgen durch Ummontieren der Luftleitungen oder mit Hilfe von mindestens 2 Ab sperrorganen, analog der Schaltung in Fig. 17.

Fig. 13 Seitenansicht gestapelter offener der Behälter einer Bio filteranlage mit zwei Filtermaterialebenen und einer Ein strömöffnung je Behälter sowie allseitiger freier Aus strömung aus den Behältern und gefaßter Abströmung über eine vorgesetzte Außenschale auf Höhe Oberkante Außen schale, mit abgenommener Außenschale (mit Türen) in der Betrachtungsebene, Anordnung 3 Behälter übereinander und 5 nebeneinander (andere Rangierung möglich).
245 Vorgesetzte Außenschale (Verkleidung mit Funktion der Ab luftführung)
246 Stirnseitiger Strömungsspalt zwischen vorgesetzter Außen schale (Verkleidung), auf allen 4 Seiten
247 Stirnseitiger Austritt der Abluft aus den Behältern und Ein tritt der Abluft in Strömungsspalt zwischen vorgesetzter seitlicher Außenschale (Verkleidung) und Abströmung nach oben
248 Längsseitiger Austritt der Abluft aus den Behältern und Eintritt der Abluft in Strömungsspalt zwischen vorgesetzter stirnseitiger Außenschale (vordere längsseitige Verkleidung abgenommen) und Abströmung nach oben
249 Abluftaustritt aus Strömungsspalt zwischen vorgesetzter Aus senschale und Behältern auf der Höhe der Oberkante der Aus senschale und Übertritt in die Atmosphäre
250 Zuluftleitungen.

Fig. 14 Vorderansicht gestapelter offener der Behälter einer Bio filteranlage mit zwei Filtermaterialebenen und einer Ein strömöffnung je Behälter, allseitiger freier Ausströmung aus den Behältern analog Fig. 11 sowie gefaßter Abströ mung über eine vorgesetzte Außenschale, Blickrichtung Schnitt D-D, s. Fig. 13.
260 Längsseitiger Strömungsspalt zwischen vorgesetzter Außen schale (vordere stirnseitige Außenschale abgenommen), auf allen 4 Seiten, mit Abströmung nach oben
261 Längsseitiger Austritt der Abluft aus den Behältern und Ein tritt der Abluft in Strömungsspalt zwischen vorgesetzter seitlicher Außenschale (Verkleidung), mit Abströmung nach oben
262 Stirnseitiger Austritt der Abluft aus den Behältern und Eintritt der Abluft in Strömungsspalt zwischen vorgesetzter stirnseitiger Außenschale (vordere stirnseitige Verkleidung abgenommen), mit Abströmung nach oben
263 Längsseitiger Austritt der Abluft zwischen den Behältern und Abströmung nach oben
264 Freier Abluftaustritt aus Schüttgut der Behälter auf ober ster Ebene
265 Freier oberer Abluftaustritt zwischen Behältern und Übergang in die Atmosphäre
266 Abluftaustritt aus Strömungsspalt zwischen vorgesetzter Aus senschale und Behältern auf der Höhe der Oberkante der Aus senschale und Übertritt in die Atmosphäre
267 Höhe der vorgesetzten Außenschale der Behälter (mit Luftfüh rungsfunktion)
268 Verkleidung der oberen Zuluftverteiler (zu Behältern in einer Ebene)
269 Höhe Verkleidung der oberen Zuluftverteiler (zu Behältern in einer Ebene).

Fig. 15 Vorderansicht gestapelter geschlossener Behälter einer Biofilteranlage mit zwei Filtermaterialebenen, einer Ein- und Ausströmöffnung je Behälter bei Durchströmungsrich tungen 2 sowie gefaßter Ausströmung und Abströmung über eine vorgesetzte Außenschale.
280 Luftzuführung zu Behälter über Übergangsstück Rohrleitung/ Behälter
281 Austrittsöffnung Abluft (ohne Rohrleitung)
282 Weg der Abluft aus Behälter: Stirnseitiger Austritt, Ver teilung auf stirn- und längsseitige Bereiche des Strömungs spalts (längsseitiger Strömungsspalt 288), Abströmung nach oben
283 Abströmung zwischen den Behältern
284 Abluftaustritt aus Strömungsspalt zwischen vorgesetzter Aus senschale und Behältern auf der Höhe der Oberkante der Aus senschale und Übertritt in die Atmosphäre
285 Freier oberer Abluftaustritt zwischen Behältern und Übergang in die Atmosphäre
286 Vorgesetzte Außenschale der Behälter (mit Luftführungsfunk tion)
287 Verkleidung der oberen Zuluftverteiler (zu Behältern in einer Ebene)
288 Längsseitiger Strömungsspalt zwischen vorgesetzter Außen schale (vordere stirnseitige Außenschale abgenommen).

Die Umkehr der Durchströmungsrichtung ist durch Umsetzen der Zu luftleitung am Behälter von der einen auf die andere Öffnung mög lich. Dies kann durch ummontieren (verschrauben) oder mit Hilfe des in Fig. 21 dargestellten Schnellverschlüssen durch Verschieben und Klemmen erfolgen. Dazu wird vorteilhaft ein elastisches und flexibles Rohrleitungselement verwendet (Luftschlauch). Die Ver wendung starrer Rohrleitungsteile ist unter Kostengesichtspunkten unzweckmäßig.

Bei der Umkehr der Durchströmungsrichtung (s. auch Fig. 9 und 10) müssen die Behälter der obersten Reihe zusätzlich ein luftdichtes Dach erhalten, was in Fig. 15 nicht dargestellt ist.

Fig. 16 Vorderansicht gestapelter geschlossener Behälter einer Biofilteranlage mit zwei Filtermaterialebenen sowie einer Ein- und Ausströmöffnung je Behälter bei Durchströmungs richtungen 1 oder 2 sowie gefaßter Ausströmung über Rohr leitungen analog Fig. 12 und mit Fassade, Blickrichtung analog Schnitt D-D, s. Fig. 13.

Die Fassade dient nur zur optischen Gestaltung.
290 Zuluftleitung
291 Übergangsstück Zuluft Rohrleitung/Behälter
292 Übergangsstück Abluft Rohrleitung/Behälter
293 Abluftleitung
294 Vorgesetzte Verkleidung der Behälter (ohne Luftführungsfunk tion)
295 Verkleidung der oberen Zuluftverteiler (zu und von den Be hältern in der obersten Behälterebene).

Fig. 17 Schaltbild Umkehr der Durchströmungsrichtung (a: Einströ mung bei 1 und Abströmung bei 2; b: Einströmung bei 2 und Abströmung bei 1).
300 Zuluftleitung
301 Abluftleitung
302 Behälterstirnwand in schematischer Darstellung
303.1 Behälteröffnung 1 für Zuluft
303.2 Behälteröffnung 1 für Abluft
304.1 Behälteröffnung 2 für Abluft
304.2 Behälteröffnung 2 für Zuluft
305 Absperrorgan mit 3 Anschlüssen und 2 Stellungen
306 Absperrorgan mit 3 Anschlüssen und 2 Stellungen
307 Rohrleitungen für Luft
308 Durchlaßrichtung für Zuluft auf Behälteröffnung 1 (1=Z)
309 Durchlaßrichtung für Abluft aus Behälteröffnung 2 (2=A)
310 Durchlaßrichtung für Zuluft auf Behälteröffnung 2 (2=Z)
311 Durchlaßrichtung für Abluft aus Behälteröffnung 1 (1=A).

Die Umschaltung kann manuell oder mit Hilfskraftbetätigung erfol gen.

Fig. 18 Partikelabscheidung und Luftbefeuchtung (a: Koaleszenz- und Tropfenabscheider; b: Umgehung der Koaleszenz- und Tropfenabscheidung).
320 Lufteintritt
321 Ventilator
322 Vorabscheidesystem (Naßwäscher)
323 Absperrorgan (2 Anschlüsse, 2 Stellungen: AUF/ZU)
324 Absperrorgan (2 Anschlüsse, 2 Stellungen: AUF/ZU)
325 Bedüsungsgehäuse
326.1 Absperrorgan (2 Anschlüsse, 2 Stellungen: AUF/ZU): ZU
326.2 Absperrorgan (2 Anschlüsse, 2 Stellungen: AUF/ZU): AUF
327.1 Absperrorgan (2 Anschlüsse, 2 Stellungen: AUF/ZU): AUF
327.2 Absperrorgan (2 Anschlüsse, 2 Stellungen: AUF/ZU): ZU
328 Koaleszenzabscheider
329 Tropfenabscheider
330 Schwerkraftfeststoffabscheider
331 Trennwand, unten offen
332 Einleitekammer
333 Absetzkammer
334 Überlaufkammer und Pumpvorlage (335, 336)
335 Umwälzpumpe Vorabscheidesystem
336 Hochdruckpumpe für Bedüsungswasser
337 Behälter mit Schüttgut (schematische Darstellung)
338 Düsensystem
339 Umgehungsleitung Befeuchtungssystem (325, 338, 328, 329) (By paßleitung)
340 Umgehungsleitung Koaleszenz- und Tropfenabscheider (Bypaß leitung)
341 Absperrorgan für Schlammablaß
342 Absperrorgan für Bedüsungswasser aus Absetzbehälter
343 Absperrorgan für Bedüsungswasser aus Wasserleitung
344 Wasserzulauf.

Fig. 19 Schnellentleerung eines Behälters durch Drehen um zwei an den Stirnseiten in der Mittelebene angeordnete Zapfen (a: Ausgangslage; b: gekippte Lage; c: Seitenansicht).
350 Behälter, der entleert wird
351 Behälter auf schräge Ebene
352 Haken Hebezeug (Kran)
353 Seil (Kette) Anschlagmittel 1
354 Haken für Anschlagmittel 1
355 Hebetraverse
356 Haken Hebetraverse
357 Anschlagmittel 2
358 Drehöse Anschlagmittel 2
359 Lagerzapfen
360 Behälter gedreht
361 Schüttgut und die obere Lage des Bodens mit Öffnungen fallen auf das Bezugsniveau
362 Obere Öse des Anschlagmittels 1
363 Obere Öse des Anschlagmittels 2
364 Zugeinrichtung (Seil-, Kettenzug)
365 Seile (Ketten) der Zugeinrichtung
366 Einhängungen am oberen Eckstück.

Die Anhängung des Behälters an die Lagerzapfen erfolgt in einer labilen Gleichgewichtslage. Diese wird mit Hilfe der Zugeinrich tung stabilisiert. Es ist vorteilhaft, an zwei oberen Eckstücken je ein Seil (Kette) zu befestigen, dessen Länge über ein Winden system verändert werden kann.

Fig. 20 Schnellentleerung eines Behälters durch Drehen um zwei an den Stirnseiten außerhalb der Mittelebene angeordnete Zapfen (a: Ausgangslage; b: gekippte Lage; c: Draufsicht).
370 Behälter beim Einhängen der Lagerzapfen (388) in die Dreh pfannen (387) der Stützen (386)
371 Unterflasche des Hebezeugs (Kran)
372 Haken Hebezeug
373 Öse Anschlagmittel 1
374 Seil (Kette) Anschlagmittel 1
375 Haken für Anschlagmittel 1
376 Hebetraverse
377 Haken an Hebetraverse für Anschlagmittel 2
378 Öse Anschlagmittel 2
379 Seil (Kette) Anschlagmittel 2
380 Einhängung des Anschlagmittels 2 am Behälter (Eckelemente oben)
381 Bezugsniveau
382 Fundament für Stützen (386)
383 Gestell für Begehung
384 Begehfläche (z. B. Gitterroste)
385 Geländer
386 Stützen
387 Drehpfanne mit Öffnungswinkel für das Aufsetzen der Lager zapfen
388 Lagerzapfen des Behälters
389 Behälter gedreht
390 Schüttgut und die obere Lage des Bodens mit Öffnungen fallen auf das Bezugsniveau.

Im Unterschied zu Fig. 19 kann auf die Hebetraverse verzichtet und das Anschlagmittel 2 direkt am Kranhaken eingehängt werden, wo durch auch der Handhabungsaufwand reduziert wird.*YJ N*

Fig. 21 Umkehr der Durchströmungsrichtung durch Verschieben des Querschnittswandlers auf Führungen (a: Blick in Richtung D auf die Längsseite eines geschlossenen Behälters nach Fig. 9; b: Blick auf die Stirnseite eines geschlossenen Behälters nach Fig. 9).
400 Stirnwand Behälter
401 Flansch Behälteröffnung
402 Führungselement unten
403 Führungselement oben
404 Übergangsstück Schlauch/Behälter
405 Flansch am Übergangsstück
406 Dichtung Übergangsstück/Behälter
407 Vorreiber (Stellung Klemmung gelöst), bestehend aus
408 Verriegelungskeil
409 Drehlager mit Gegenlager am Flansch des Übergangsstücks
410 Handhebel für Betätigung des Vorreibers
411 Vorreiber Stellung geklemmt
412 Senkrechter Träger eines Behälters.

Für das Biofilter eignen sich die Gesamtanordnungen nach Fig. 11, 12, 13, 14, 15 und 16, während für die Kompostierung wegen der ge forderten gefaßten Abströmung mit Rohrleitungen nur Fig. 12 und 16 möglich sind.

Claims

1. Vorrichtung zur Aufnahme und zur Durchlüftung von Schüttgut, dadurch gekenn zeichnet, daß sie aus wenigstens einem selbststehenden, modulförmig aufgebauten Behälter besteht, der eine rundum geschlossene, mit einer Einströmöffnung (13, 67) versehene Umfangswand (12, 35, 42, 43, 56, 65, 66) und wenigstens zwei mit Abstand übereinander und auf entgegengesetzten Seiten der Einströmöffnung (13, 67) angeordnete Böden (15, 16, 36, 37, 82) aufweist, die den (die) Behälter in wenigstens zwei Schüttgutebenen unterteilen und von denen der untere oberhalb des unteren Behälterendes angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der (die) Behälter aus senkrechten, oberen und unteren Querträgern (1-6, 25-32, 53-55, 57, 58, 60, 61, 75-78, 80) und daran befestigten Wänden aufgebaut ist (sind).

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die senkrechten Träger an ihren Enden mit Eckelementen (9, 10, 64, 79) versehen sind, die Öffnungen für Verspann elemente aufweisen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der (die) Behälter stapelbar ausgebildet ist (sind).

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der (die) Behälter bis auf zwei Öffnungen (104, 105, 150), von denen die eine der Zuluft (131) und die andere der Ablauf (132) dient, vollkommen geschlossen ist (sind).

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der (die) Behälter je einen oberhalb der oberen und unterhalb der unteren Schüttung gelegenen Strömungsraum (119, 121, 155, 156, 168), einen zwischen beiden Schüttungen gelegenen Strömungsraum (120, 154) und einen den oberen und unteren Strömungsraum mit einer der Öffnungen (150, 168) verbindenden Kanal (151, 169) aufweist (aufweisen).

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen mit Anschlußflanschen (168, 170, 185, 187) für die Zu- bzw. Abluft versehen sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (171-173, 1883-190) zur Umkehrung der Strömungsrichtung von Zu- und Abluft vor gesehen sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer Mehrzahl von Behältern (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 aufgebaut ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß alle Behälter an eine gemeinsame Zuluftleitung (202) angeschlossen sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter (200) in mehreren Ebenen übereinander angeordnet sind.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abströmseiten der Behälter (225) an zu einer gemeinsamen Abluftleitung (227) führende Abluftsammler (229) angeschlossen sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu- und Abluftlei tung (226, 227) vertauschbar ausgebildet sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer vorgesetzten Außenschale (245) bzw. Verkleidungen (268, 269, 294, 295) versehen ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß je eine Zu- und Abluftleitung (300, 301) vorgesehen ist, in die zwecks Umkehrung der Durch strömungsrichtung Absperrorgane (305, 306) mit je drei Anschlüssen und zwei Stellungen gestaltet sind.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Zuluftleitung (320) und den (die) Behälter (337) Mittel zur Luftbefeuchtung geschaltet sind.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel einen Naßwäscher (322) enthalten.

18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel ein Düsensystem (338) enthalten.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel einen Koaleszenzabscheider (328) enthalten.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel einen Tropfenabscheider (329) enthalten.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der (die) Behälter (350, 351) mit Mitteln zur Schnellentleerung versehen ist (sind).

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel aus in einer labilen Gleichgewichtslage des (der) Behälter(s) angebrachten Lagerzapfen (17, 62, 359) bestehen.

23. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel aus Lager zapfen (338) bestehen, die an außerhalb der Mittelebene angeordneten Stirnseiten der Behälter (370) angeordnet sind und daß Stützen (386) mit Drehpfannen (387) zum Einhängen der Lagerzapfen (388) vorgesehen sind.

24. Verfahren zum Durchlüften von Schüttgut mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlüftung unter Umkehrung der Durchströmungsrichtung erfolgt.

25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohluft bis zur Sättigungsgrenze befeuchtet wird.