DE4414202A1

DE4414202A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung geruchsbeladener Abluft

Info

Publication number: DE4414202A1
Application number: DE4414202A
Authority: DE
Inventors: Manfred H Langner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-04-25
Filing date: 1994-04-25
Publication date: 1995-10-26

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung geruchsbeladener Abluft durch Mischen mit Behandlungsluft.

In vielen Bereichen der Industrie, der Landwirtschaft, der Lebensmittelindustrie, der Tierhaltung und in weiteren Bereichen fällt Abluft an, die eine hohe Konzentration an Geruchsstoffen aufweist und deshalb eine unzumutbare oder unzulässige Beeinträchtigung der Umgebung verursachen würde. Durch das bloße Vermischen mit Frischluft wird die Konzentration an Geruchsstoffen zwar vermindert, jedoch werden die Geruchsstoffe dadurch nicht beseitigt. Diese Maßnahme ist deshalb insbesondere dann nicht ausreichend, wenn die Geruchsstoffe auch eine toxische oder sonstige schädliche Wirkung haben.

Wenn die in der Abluft enthaltenen Geruchsstoffe beseitigt werden müssen, muß die Behandlung so durchgeführt werden, daß eine chemische Umwandlung der Geruchsstoffe in unschädliche und nicht störende Verbindungen erfolgt, insbesondere in solche, die in der austretenden Abluft unter der Einwirkung von Sonneneinstrahlung durch eine Photolyse weiter abgebaut werden könne.

Da die in der Abluft enthaltenen Geruchsstoffe überwiegend hochmolekulare Kohlenstoffverbindungen von geringer thermischer Beständigkeit sind, besteht eine Möglichkeit darin, die Geruchsstoffe zu verbrennen. Hierfür ist aber ein erheblicher Energieaufwand erforderlich, der vor allem dann unwirtschaftlich ist, wenn die Geruchsstoffe in verhältnismäßig geringer Konzentration in der Abluft enthalten sind, wie dies überwiegend der Fall ist. Dann ist Zufuhr von Brennstoff erforderlich, dessen Verbrennung einen hohen Ausstoß an Kohlendioxid verursacht, was wiederum unerwünscht ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren der eingangs genannten Gattung so auszubilden, daß mit geringem Aufwand, insbesondere geringem Energieaufwand ein wirksamer Abbau der Geruchsstoffe auch in den Fällen erreicht wird, in denen die Geruchsstoffe in verhältnismäßig geringer Konzentration in der Abluft enthalten sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Behandlungsluft vor dem Mischen mit der Abluft in einem elektrischen Hochspannungsfeld ionisiert wird. Durch die Ionisierung der Behandlungsluft wird der darin enthaltene Sauerstoffin eine hochreaktive Form gebracht, so daß er beim anschließenden Mischen mit der Abluft eine Oxidation der darin enthaltenen Geruchsstoffe bewirkt. Dieser Oxidationsprozeß erfolgt ohne die Notwendigkeit einer Temperaturerhöhung, wie dies bei einer Verbrennung der Fall ist. Dadurch ist der Energiebedarf für die Behandlung der Abluft sehr gering.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das aus der Abluft und der ionisierten Behandlungsluft bestehende Luftgemisch durch eine Reagenzzone mit geringer Strömungsgeschwindigkeit und über den gesamten Strömungsquerschnitt weitgehend gleichmäßiger Druckverteilung geführt wird. Dadurch wird ein weitgehender Abbau der in der Abluft enthaltenen Geruchsstoffe und/oder toxischer Verbindungen sichergestellt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß das Luftgemisch nach dem Durchströmen der Reagenzzone mit einem Spülluftstrom vermischt wird. Dadurch wird auch ein etwaiger Rest an noch nicht oxidierten Substanzen mit sauerstoffreicher Spülluft angereichert, was zu einer Nachoxidation führt und außerdem die anschließende Photolyse, d. h. die Zerlegung von Molekülketten durch den UV-Anteil des Lichts begünstigt. Die dadurch entstehenden Verbindungen sind so beschaffen, daß sie in biochemischen Reaktionen durch Mikroorganismen abgebaut werden können.

Die Erfindung betrifft auch eine vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Ausgehend von einer bekannten Vorrichtung zur Behandlung geruchsbeladener Abluft mit mindestens einer Mischkammer, in die eine Abluftleitung mündet, und aus der eine Mischluftleitung herausgeführt ist, mit einem Einlaß für die Behandlungsluft, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß am Einlaß für die Behandlungsluft eine von dieser durchströmte Ionisationszelle angeordnet ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. In der Zeichnung zeigt in vereinfachter Darstellungsweise:

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch eine Vorrichtung zur Behandlung von geruchsbeladener Abluft,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 1 und

Fig. 4 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 1, wobei die Mischkammer geöffnet dargestellt ist.

Die dargestellte Vorrichtung weist eine Mischkammer 1 auf, in die eine Abluftleitung 2 mündet. Durch die Abluftleitung 2 wird mit Geruchsstoffen beladene Abluft zugeführt.

Beiderseits der Mischkammer 1 ist jeweils ein Einlaß 3 für Behandlungsluft vorgesehen. An jedem der beiden Einlässe 3 ist jeweils eine Ionisationszelle 4 angeordnet, die von der zugeführten Behandlungsluft durchströmt wird. Jede Ionisationszelle 4 weist ein von der Behandlungsluft durchströmtes Gitter von Sprühdrähten auf, die unter Hochspannung stehen. Vorzugsweise sind die Sprühdrähte jeweils über ihre Länge verteilt mit Entladungsspitzen versehen. An diese sogenannten Stachelsprühdrähte wird eine Hochspannung von beispielsweise 12 kV als Gleichspannung angelegt. Die an den Entladungsspitzen auftretenden elektrischen Hochspannungsentladungen bewirken eine Ionisierung der hindurchströmenden Behandlungsluft, wodurch der darin enthaltene Sauerstoff in eine besonders reaktionsfreudige Form gebracht wird. Ein Teil des Sauerstoffs besteht dann aus Ozon bzw. ionisierten Sauerstoffatomen.

In der Mischkammer 1 ist ein Gebläse 5 angeordnet, beispielsweise ein Radialventilator, der die Abluft und die ionisierte Behandlungsluft intensiv durchmischt und über eine Mischluftleitung 6 aus der Mischkammer 1 herausführt.

Die Mischluftleitung 6 mündet in eine Reagenzkammer 7, deren obere Wand als Lochgitter 8 ausgeführt ist.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die als Lochgitter 8 ausgeführte Wand der Reagenzkammer 7 zwei nebeneinanderliegende, jeweils nach unten gewölbte Zylinderschalen 9 auf, wobei über jeder der beiden Zylinderschalen 9 jeweils auf der einen, außenliegenden Seite eine spülluft-Eintrittsöffnung 10 und auf der anderen Seite ein gemeinsamer Austrittskanal 11 angeordnet ist, der einen nach oben gerichteten Luftschacht oder Kamin bildet. In diesem Luftschacht ist ein Axialgebläse 12 angeordnet, das den Luftstrom nach oben zu einer Paralleldüse 13 führt. Die Paralleldüse 13 ist mit einem Gleichrichter ausgerüstet und sorgt für eine drallreduzierte, laminare senkrechte Strömung, mit der das Luftgemisch aus der Vorrichtung austritt.

Die der Mischkammer 1 nachgeschaltete Reagenzkammer 7 bildet mit ihrem Lochgitter 8 eine Reagenzzone, durch die das aus der Abluft und der ionisierten Behandlungsluft bestehende Luftgemisch mit geringer Strömungsgeschwindigkeit von vorzugsweise weniger als 2 m/s und über den gesamten Strömungsquerschnitt weitgehend gleichmäßiger Druckverteilung geführt wird. Dadurch steht eine ausreichende Verweildauer zur Verfügung, um eine Reaktion zwischen den in geringer Konzentration vorliegenden Geruchsstoffen und den reaktiven sauerstoffbestandteilen der Behandlungsluft zu ermöglichen.

Das Mischungsverhältnis wird je nach dem jeweiligen Abluft-Volumenstrom, seinen Inhaltsstoffen und deren charakteristischen Eigenschaften gewählt. Beispielsweise werden 20% ionisierte Behandlungsluft und 80% Abluft gemischt. Nach diesen Voraussetzungen richtet sich auch die Dimensionierung der Ionisationszellen und die dort eingestellte elektrische Feldstärke.

Das Lochgitter 8 der Reagenzkammer 7 bildet eine semiperiable Luftführungseinrichtung, die einerseits die Größe der Kontakt- und Reagenzstrecke bestimmt und andererseits als Verbindungselement zum anschließenden Luftschacht 11 dient. Dieser Luftschacht 11 bildet eine weitere Reaktionskammer nach der feinverteilten Durchmischung mit der zugeführten Spülluft.

Je nach dem zu verarbeitenden Abluft-Volumenstrom können mehrere der beschriebenen Reagenzkammern 7 als Module hintereinandergeschaltet werden.

Claims

1. Verfahren zur Behandlung geruchsbeladener Abluft durch Mischen mit Behandlungsluft, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungsluft vor dem Mischen mit der Abluft in einem elektrischen Hochspannungsfeld ionisiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aus der Abluft und der ionisierten Behandlungsluft bestehende Luftgemisch durch eine Reagenzzone mit geringer Strömungsgeschwindigkeit und über den gesamten Strömungsquerschnitt weitgehend gleichmäßiger Druckverteilung geführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftgemisch nach dem Durchströmen der Reagenzzone mit einem Spülluftstrom vermischt wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit mindestens einer Mischkammer, in die eine Abluftleitung mündet, und aus der eine Mischluftleitung herausgeführt ist, mit einem Einlaß für die Behandlungsluft, dadurch gekennzeichnet, daß am Einlaß (3) für die Behandlungsluft eine von dieser durchströmte Ionisationszelle (4) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ionisationszelle (4) ein von der Behandlungsluft durchströmtes Gitter von unter Hochspannung stehenden Sprühdräten aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühdrähte jeweils über ihre Länge verteilt mit Entladungsspitzen versehen sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der Mischkammer (1) herausgeführte Mischluftleitung (6) in eine Reagenzkammer (7) mündet, deren eine Wand als Lochgitter (8) ausgeführt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenseite der als Lochgitter (8) ausgeführten Wand der Reagenzkammer (7) eine Spülluftströmung entlanggeführt wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die als Lochgitter (8) ausgeführte Wand der Reagenzkammer (7) mindestens eine nach unten gewölbte Zylinderschale (9) aufweist, über der auf der einen Seite eine spülluft-Eintrittsöffnung (10) und auf der anderen Seite ein Austrittskanal (11) angeordnet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Mischkammer (1) ein Gebläse (5) angeordnet ist, das an die Mischluftleitung (6) angeschlossen ist.