DE4412514A1 - Bio-active filter for cleaning gas stream contg. noxious substances or having strong odour - Google Patents

Bio-active filter for cleaning gas stream contg. noxious substances or having strong odour

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Abstract

A biologically active filter, for cleaning odour intensive vented air or waste gas streams contg. noxious substances, dust or aerosols, comprises a biologically active filter material mounted between two concentric, tubular, gas-permeable filter walls of different dias. and a fixed distance apart. The two tubes may be symmetrically rotated about the same longitudinal axis. The air or gas flows radially through the assembly.

Description

Vorrichtungen zur biologischen Reinigung von geruchsintensiven und/oder schad­ stoffhaltigen Luft- oder Gasströmen sind bekannt. Im wesentlichen bestehen diese Anlagen aus nach oben hin offenen oder geschlossenen Behältern, welche ein biologisch aktives Filtermaterial enthalten (Kompost, Torf, Humus, etc.).Devices for the biological cleaning of odor-intensive and / or harmful Air or gas flows containing substances are known. These essentially exist Systems consisting of containers that are open or closed at the top contain biologically active filter material (compost, peat, humus, etc.).

Nach dem Stand der Technik wird das zu reinigende Gas zunächst vorkonditioniert, in der Regel vorgereinigt (Entstaubung) und befeuchtet, und anschließend durch die o.g. mikrobiell aktive Schüttung geleitet.According to the prior art, the gas to be cleaned is first preconditioned, usually pre-cleaned (dedusting) and moistened, and then by the o.g. microbially active fill.

Die Strömung kann hierbei von unten nach oben oder - im Falle von geschlossenen Behältern - umgekehrt geführt werden.The flow can be from bottom to top or - in the case of closed ones Containers - reversed.

Die Schadstoffe werden im Material durch Sorptionsprozesse aufgenommen und gelangen in die Umgebung der Mikroorganismen, von denen sie als Substrat verwer­ tet werden. Damit wird das Filtermaterial permanent regeneriert.The pollutants are absorbed in the material by sorption processes and reach the environment of the microorganisms, of which they are used as a substrate be tested. This permanently regenerates the filter material.

Da die Mikroorganismen eine feuchte Umgebung benötigen werden üblicherweise vor allem große Biofilter mit Beregnungseinrichtungen zur Oberflächenbefeuchtung versehen. Diese Befeuchtungstechnik ist jedoch nur geeignet das Filtermaterial im Oberflächenbereich feucht zu halten.Since the microorganisms usually need a humid environment especially large biofilters with irrigation devices for surface moistening Mistake. However, this humidification technique is only suitable for the filter material in the Keep surface area moist.

Da jedoch normalerweise in der Praxis der Feuchtegehalt des zu reinigenden Luft- oder Gasstromes immer zu niedrig und die vorgenannte Konditionierung mit tech­ nisch sinnvollen Maßnahmen in der Regel nicht ausreichend ist, kommt es sehr häufig zu Störfällen durch Austrocknung und/oder Zusetzen des Filtermaterials durch Staubablagerungen.However, since in practice the moisture content of the air to be cleaned or gas flow is always too low and the aforementioned conditioning with tech nically meaningful measures are usually not sufficient, it very much happens often to accidents caused by drying out and / or clogging of the filter material Dust deposits.

Aufgrund ausgeprägter hydrophober Oberflächeneffekte im ausgetrockneten Material ist die erneute Befeuchtung oft nur schwierig durchzuführen. Dadurch können in Biofiltern trockene Bereiche entstehen, die schließlich zur Kanalbildung und zu Durchbruchströmungen führen.Due to pronounced hydrophobic surface effects in the dried material rewetting is often difficult. This allows in Biofilter dry areas arise that eventually lead to channel formation and too Lead breakthrough currents.

Weiterhin führt die natürliche Setzung des Filtermaterials zu Verdichtungen und dadurch zum Anstieg des Druckverlustes der Strömung durch die Filterschüttung. Furthermore, the natural settlement of the filter material leads to compression and thereby increasing the pressure loss of the flow through the filter bed.  

Der oben genannte Sachverhalt erfordert periodisches Umsetzen und Durchmischen des Filtermaterials, was oft nur manuell durchgeführt werden kann. Es ist sogar häufig notwendig das gesamte Material vorzeitig auszubauen und zu wechseln. Diese Arbeiten sind vor allem bei großen Etagen-, Dach- oder Flächenfiltern sehr zeit- und materialaufwendig und kostenintensiv.The above situation requires periodic repositioning and mixing of the filter material, which can often only be done manually. It is even Often it is necessary to prematurely dismantle and change all the material. This work is especially great with large storey, roof or area filters time and material consuming and cost intensive.

Vor allem der Ausbau, Abtransport, Austausch sowie die sachgerechte Entsorgung großer Materialmengen sind mit die größten Probleme beim Betrieb von Biofiltern.Above all, removal, removal, exchange and proper disposal Large quantities of material are one of the biggest problems when operating biofilters.

Ein weiteres großes Problem beim Betrieb von Biofiltern stellt die nur ungenügend bzw. mit sehr großem technischen Aufwand durchführbare Staubvorabscheidung dar.Another major problem with the operation of biofilters is that it is insufficient or dust pre-separation that can be carried out with great technical effort represents.

Dadurch wird vor allem feineres Material, das vor allem durch die großen Sorptions­ flächen und guten mikrobiellen Bewuchs normalerweise für die Anwendung in Biofiltern prädestiniert ist, durch Staubeintrag in relativ kurzer Zeit unbrauchbar.This mainly results in finer material, which is mainly due to the large sorption areas and good microbial growth normally for use in Biofilter is predestined to be unusable due to dust in a relatively short time.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, welche die oben beschriebenen Schwierigkeiten in der Praxis der Biofiltra­ tion im allgemeinen, sowie mit dem Filtermaterial-Handling im besonderen mindern.It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus create the difficulties described above in the practice of biofiltra tion in general, as well as with filter material handling in particular.

Diese Aufgaben werden durch kennzeichnende Merkmale des Anspruches 1 gelöst.These objects are achieved by the characterizing features of claim 1.

Durch die in Anspruch 1 beschriebene Anordnung des Filtermaterials zwischen zwei konzentrisch angeordneten, zylinderförmigen, gas- und luftdurchlässigen - beispiels­ weise in Form von Lochblechen ausgeführten - Filterwandungen unterschiedlichen Durchmessers und die permanente kontinuierliche oder diskontinuierliche langsame Rotation der gesamten Einheit um die Mittelachse, wird das Filtermaterial einer andauernden Lockerung unterzogen. Aufwendige Arbeiten zur Auflockerung des verdichteten Filtermaterials in der Regel Aus- und Wiedereinbau - entfallen damit.Due to the arrangement of the filter material between two described in claim 1 concentrically arranged, cylindrical, gas and air permeable - for example wise in the form of perforated plates - different filter walls Diameter and the permanent continuous or discontinuous slow Rotation of the entire unit around the central axis, the filter material becomes one subjected to ongoing loosening. Extensive work to loosen up the Densified filter material usually removal and reinstallation - no longer necessary.

Zur Aufrechterhaltung der notwendigen Materialfeuchtigkeit, kann die Filtereinheit kontinuierlich oder diskontinuierlich bewässert werden (Anspruch Nr. 11).The filter unit can be used to maintain the necessary material moisture irrigated continuously or discontinuously (claim no. 11).

Die Bewässerung kann entweder durch Verrieselung oder Besprühung von Wasser auf die stehende oder rotierende Filtereinheit erfolgen, oder die Wasseraufnahme wird durch leichtes Eintauchen der Filtereinheit ein Wasserbad erreicht.Irrigation can be done either by sprinkling or spraying water on the standing or rotating filter unit, or the water absorption a water bath is reached by lightly immersing the filter unit.

Im Regelfall wird während der Bewässerungsphase das Wasser mit der im Gleich­ strom von außen nach innen geführten Luft- oder Gasströmung in das Material geleitet und gleichmäßig verteilt.As a rule, during the irrigation phase, the water is at the same time flow of air or gas into the material from outside to inside directed and evenly distributed.

Für den Fall der in Anspruch 4 beschriebenen beliebigen Strömungsumkehr ist es möglich bei Bedarf übernäßte Bereiche in den angeströmten Filterschichten durch Anströmung von innen nach außen, d. h. durch gezielte Strömungsumkehr und kontrollierte Austrocknung zu beseitigen und damit den Feuchtegehalt des Filter­ materials zu optimieren.In the case of any flow reversal described in claim 4, it is possible if necessary overwetted areas in the flowed filter layers  Inflow from the inside out, d. H. through targeted flow reversal and Eliminate controlled drying and thus the moisture content of the filter optimize materials.

Durch die in den Ansprüchen 8 und 9 beschriebene Anbringung eines Filtertuches auf die angeströmte Filterwandung - im Normalbetrieb bevorzugt auf die äußere - kann eine permanente Staub- und Aerosolabscheidung erfolgen (s. Abb. Nr. 2). Dadurch kann das Beladen und Zusetzen des Filtermaterials verhindert werden. Das Filtertuch kann bei Bedarf mit einer hierfür geeigneten Vorrichtung kontinuierlich oder diskontinuierlich gereinigt werden (s. Anspruch Nr. 10).A permanent dust and aerosol separation can take place by attaching a filter cloth to the flowed filter wall - in normal operation preferably to the outside - as described in claims 8 and 9 (see Fig. No. 2). This can prevent the loading and clogging of the filter material. If necessary, the filter cloth can be cleaned continuously or discontinuously with a suitable device (see claim no. 10).

Die im Anspruch 6 formulierte Möglichkeit der Unterbringung der Filtereinheiten in druckdichten Norm-Containern erlaubt leichten Transport sowie Montage der gesamten Anlage.The possibility formulated in claim 6 of accommodating the filter units in pressure-tight standard containers allow easy transport and assembly of the entire facility.

Ein weiterer Vorteil der gekapselten Anlage besteht darin, daß das Reingas gezielt z. B. über einen Kamin abgeleitet und u. a. meßtechnisch erfaßt werden kann.Another advantage of the encapsulated system is that the clean gas is targeted e.g. B. derived from a fireplace and u. a. can be measured.

Ein Ausführungsbeispiel einer rotationssymmetrischen Filtereinheit - ausgeführt als Biofilter-Zylindertrommel bestehend aus zwei konzentrisch angeordneten rohrförmi­ gen Lochblechen unterschiedlichen Durchmessers - ist in der Zeichnung Nr. 1 darge­ stellt.An embodiment of a rotationally symmetrical filter unit - designed as Biofilter cylinder drum consisting of two concentrically arranged tubular against perforated sheets of different diameters - is shown in drawing no. 1 poses.

Claims (12)

1. Biologisch aktiver Filter (Biofilter) zur Reinigung von geruchsintensiven und/oder schadstoffhaltigen und/oder staub- und/oder aerosolhaltigen Abluft­ und/oder Abgasströmen, dadurch gekennzeichnet, daß das zu durchströmende biologisch aktive Filtermaterial zwischen zwei konzentrisch angeordneten, in ihrem Abstand zueinander festen, rohrförmi­ gen, rotationssymmetrischen, um die gemeinsame Rotationsachse drehbaren, radial zu durchströmenden gas- und luftdurchlässigen Filterwandungen unterschiedlichen Durchmessers gelagert wird.1. Biologically active filter (biofilter) for cleaning odor-intensive and / or pollutant-containing and / or dust and / or aerosol-containing exhaust air and / or exhaust gas flows, characterized in that the biologically active filter material to be flowed through between two concentrically arranged, at a distance from one another fixed, tubular, rotationally symmetrical, rotatable about the common axis of rotation, radially flowable gas and air permeable filter walls of different diameters is stored. 2. Biofilterbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft- oder Gasströmung von außen nach innen geführt wird und somit durch die größere äußere Filterwandung in das Biofilter eintritt und durch die kleinere innere Filterwandung austritt.2. Biofilter container according to claim 1, characterized in that the air or gas flow from the outside to the inside and thus through the larger outer filter wall enters the biofilter and through the smaller one inner filter wall emerges. 3. Biofilterbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft- oder Gasströmung von innen nach außen geführt wird und somit durch die kleinere innere Filterwandung in das Biofilter eintritt und durch die größere äußere Filterwandung austritt.3. Biofilter container according to claim 1, characterized in that the air or gas flow from the inside to the outside and thus through the smaller inner filter wall enters the biofilter and through the larger one outer filter wall emerges. 4. Biofilterbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft- oder Gasströmung beliebig während des Betriebes geändert werden kann und sowohl von innen nach außen als auch umgekehrt von außen nach innen geführt werden kann.4. Biofilter container according to claim 1, characterized in that the air or gas flow can be changed during operation and both from the inside out and vice versa from the outside in can be performed. 5. Biofilterbehälter nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Filtereinheiten in einem druckdichten Behälter untergebracht sind.5. Biofilter container according to claim 1 to 4, characterized in that a or several filter units housed in a pressure-tight container are. 6. Biofilterbehälter nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Filtereinheiten in einem druckdichten Behälter untergebracht ist, welcher hinsichtlich seiner Abmaße und der äußeren Form, genormten Seecontainern (ISO-Norm-Container) nachempfunden und dadurch mehrfach stapelbar sowie zum Transport per LKW und/oder Bahn und/oder Flugzeug und/oder Schiff an jeden beliebigen Einsatzort geeignet sind. 6. Biofilter container according to claim 1 to 5, characterized in that a or several filter units housed in a pressure-tight container which is standardized with regard to its dimensions and external shape Reconstructed sea containers (ISO standard containers) and therefore multiple stackable and for transport by truck and / or train and / or plane and / or ship are suitable for any location.   7. Biofilterbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere konzentrisch angeordnete rohrförmige Wandungen unterschiedli­ chen Durchmessers verwendet werden, welche mehrere zylindermantelförmi­ ge Schichten unterschiedlicher Dicke bilden und somit unterschiedliche Filtermaterialien in mehreren Schichten angeordnet werden können.7. Biofilter container according to one of claims 1 to 6, characterized in that several concentrically arranged tubular walls differ Chen diameter are used, which several cylinder jacket Form ge layers of different thickness and thus different Filter materials can be arranged in several layers. 8. Biofilterbehälter nach einem der Ansprüche 1, 2 und 4 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die größte, äußere rohrförmige Filterwandung mit einem Filtertuch umgeben ist, welches geeignet ist Staubpartikel und/oder Aerosole aus dem Luftstrom der radial durch die äußere Filterwandung eintritt und von außen nach innen durch das Biofilter strömt, zu entfernen.8. Biofilter container according to one of claims 1, 2 and 4 to 7, characterized records that the largest outer tubular filter wall with a Filter cloth is surrounded, which is suitable dust particles and / or aerosols from the air flow entering radially through the outer filter wall and from flows outside through the biofilter to remove. 9. Biofilterbehälter nach einem der Ansprüche 1 und 3 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die kleinste, innere rohrförmige Filterwandung von einem Filtertuch bedeckt ist, welches geeignet ist Staubpartikel und/oder Aerosole aus dem Luftstrom der radial durch die innere Filterwandung eintritt und von innen nach außen durch das Biofilter strömt, zu entfernen.9. Biofilter container according to one of claims 1 and 3 to 7, characterized records that the smallest inner tubular filter wall of one Filter cloth is covered, which is suitable for dust particles and / or aerosols from the air flow entering radially through the inner filter wall and from flowing inside out through the biofilter. 10. Biofilterbehälter nach Anspruch 8 und/oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterflies kontinuierlich und/oder diskontinuierlich abgereinigt werden kann.10. Biofilter container according to claim 8 and / or 9, characterized in that the filter fleece is cleaned continuously and / or discontinuously can. 11. Biofilterbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeich­ net, daß die zylinderförmige Filtertrommel kontinuierlich und/oder diskon­ tinuierlich befeuchtet wird.11. Biofilter container according to one of claims 1 to 10, characterized in net that the cylindrical filter drum continuously and / or discounted is moistened continuously. 12. Biofilterbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeich­ net, daß die konzentrisch angeordneten Filterwandungen nicht kreisförmige sondern gleichmäßige Vielecke als Querschnitte aufweisen können.12. Biofilter container according to one of claims 1 to 11, characterized in net that the concentrically arranged filter walls are not circular but can have even polygons as cross sections.
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