DE4416686C2 - Bioaktive Behandlungsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine bioaktive Behandlungsanlage gemäß Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Behandlungsanlage, die vor allem zur biologischen Abgasreinigung Verwendung findet, ist aus der DE-OS 43 07 672 bekannt. Dabei ist ein Biomassebett, auf einem horizontalver­ laufenden Bettträger aufliegend, schwebend innerhalb eines flachen, geschlossenen Behälters angeordnet. Unterhalb des Bettträgers innerhalb des Behälters ist eine Sprühflüssig­ keitsleitung verlegt, an der vorbei der von unten her in den Behälter eintretende Luftstrom zu dem Bett Zutritt findet. Darüber hinaus ist in der Zeitschrift "drinnen und draußen / HEA-Informationen für die Landwirtschaft" 4/1992 eine bio­ logische Abluftreinigungsanlage in Verbindung mit Viehställen beschrieben, bei welcher ein aus seitlichen Luftzuführungen wie­ derum von unten her luftdurchströmtes Filterbett von oben her beregnet wird.

Während die erstgenannte Bauform hinsichtlich der Größe von Fil­ terbett und Luftdurchsatz infolge des geschlossenen Behälters und des unterseitigen Luftzutritts recht begrenzt ist, leidet die zweite darunter, daß die Sprüheinrichtung in der kalten Jah­ reszeit einfrieren und das Filterbett infolge der gewissermaßen im Gegenstrom erfolgenden Befeuchtung im unteren Bereich aus­ trocknen kann.

Von daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Behand­ lungsanlage der im Gattungsbegriff angegebenen Art so auszubil­ den, daß mit ihr die Mängel beider vorgenannten Abluftrei­ nigungsanlagen überwunden und zudem noch zusätzliche Vorteile erreicht werden. Insbesondere soll bei nahezu beliebiger Bau­ größe ein unterseitiges Austrocknen des Filterbetts wie auch ein Einfrieren der betreffenden Befeuchtungseinrichtung vermieden werden.

Diese Aufgabe ist im wesentlichen mit den kennzeichnenden Merk­ malen des Anspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche geben darüber hinaus vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten an.

Mit der wiederum zuluftseitigen Anordnung der Befeuchtungs­ einrichtung ist auch bei oberseitig freiliegendem, ausgedehntem Filterbett die Gefahr beseitigt, daß die Befeuchtungseinrichtung einfriert. Dazu noch gestattet es aber die entfernt vor dem Bett erfolgende Befeuchtung, in dem Luftstrom, nach Art eben eines Luftwäschers, Feststoffe weitestgehend bereits vor dem Eintritt in das Bett niederzuschlagen, so daß dieses sich weniger rasch zusetzen kann oder Reinigungsvorgänge daran sogar ganz entfallen können. Sodann können infolge der langen, intensiven Befeuch­ tungsphase, vor allem unter Verwendung biologisch behandelten Waschwassers, Geruchsstoffe weitgehend ausgeschieden, d. h. an das Wasser gebunden werden.

Im übrigen aber kann die beanspruchte Behandlungsanlage mit Vorteil auch als Kompostieranlage Verwendung finden, wobei sie gegenüber herkömmlichen Kompostieranlagen, auch soweit diese gewisse Vorkehrungen für eine Durchlüftung aufweisen, einen ganz wesentlich gesteigerten Kompostdurchsatz ergibt.

Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der bean­ spruchten Anlage in Gestalt einer Abluftreinigungsanlage anhand der Zeichnung genauer beschrieben. Die einzige Figur der Zeich­ nung zeigt die betreffende Anlage samt beiderseitigen Luftwä­ schern und Wasserwiederaufbereitungsanlagen im Querschnitt.

Nach der Figur ruht ein flächiges Bett 2 in Gestalt eines biolo­ gischen Filterbetts, bestehend beispielsweise aus Rindenmulch und/oder Fasertorf mit Reisigeinlage, auf einem Bettträger 4, der von auf Betonunterzügen 6 verlegten Spaltenbodenelementen 8 gebildet wird. Die Betonunterzüge wiederum bestehen aus Beton­ balken 10, die auf Stützen 12 aufliegen, so daß unter dem Bett­ träger 4 ein flacher Hohlraum 14 besteht, aus dem Luft, in die­ sem Fall zu reinigende Abluft, durch die regelmäßig angeordneten Spalte der Spaltenbodenelemente 8 hindurch von unten her in das Bett 2 ein- und durch dieses hindurchtreten kann.

Die Luft wird dem Hohlraum 14 über seitliche Öffnungen bzw. Aus­ sparungen 16 aus beiderseits an dem Bettträger 4 entlanglaufen­ den Kanälen 18 zugeführt, die im gezeigten Beispiel aus hauben­ förmigen, d. h. unterseitig offenen Betonfertigelementen 20 be­ stehen, wie sie in ähnlicher Form bereits unter der Bezeichnung "A-Profile" für die Bildung der seitlichen Einfassung von Fahr­ silos im Handel sind. Sie wird von (nur angedeuteten) Ventilato­ ren 22 stirnseitig in die Kanäle 18 gefördet.

Die Kanäle 18 bilden eine Befeuchtungseinrichtung in Gestalt zweier Luftwäscher 24, indem in ihnen oberseitig Sprühleitungen 26 mit einer Folge von Sprühdüsen 28 angeordnet sind, wovon die durch den jeweiligen Kanal hindurchtretende Luft reichlich mit Wasser beaufschlagt wird. Die Wasserbeaufschlagung hat zur Folge, daß staubförmige Verunreinigungen sogleich schon nieder­ geschlagen und auch Geruchsstoffe bereits an das Wasser gebunden werden, vor allem wenn es sich, wie bevorzugt, um biologisch auf- insbes. wiederaufbereitetes Wasser handelt. Ganz von al­ leine wird sich im letzteren Fall in dem Wasser binnen kurzer Zeit eine Biozönose einstellen. Darüberhinaus aber wird die Luft durch die Wasserbeaufschlagung bis zur Übersättigung mit Feuchtigkeit beladen, die sie dann zu einem wesentlichen Teil an das Bett 2 abgibt.

Das von der Luft nicht aufgenommene bzw. mitgeführte Wasser wird am Grund der Kanäle 18 aufgefangen und über Ableitungen 30 mit natürlichem Gefälle Wasserwiederaufbereitungsanlagen 32 zuge­ führt.

Die Wasserwiederaufbereitungsanlagen 32 bestehen jeweils im we­ sentlichen aus zwei nebeneinanderliegenden und über Leitungen 34 und 36 miteinander verbundenen Becken 38 und 40, von denen das erstere, 38, ein Absetzbecken bildet und das zweite, 40, an sei­ nem Boden eine Belüftungseinrichtung 42 aufweist. Die Leitung 36 ist eine Pegelausgleichsleitung, die eine Pegelmeldeeinrichtung enthält.

Bei Bedarf, je nach dem Nitratanfall in dem aufzubereitenden Wasser, kann noch ein im wesentlichen geschlossenes drittes Becken vorgesehen werden (nicht gezeigt), in dem unter anaeroben Verhältnissen eine biologische Denitrifizierung erfolgt. Dieses dritte Becken wird in bezug auf den Wasserkreislauf in einem steuerbaren Bypass angeordnet, da für die mittels anaerober Mi­ kroorganismen erfolgende Denitrifizierung eine längere Verweil­ zeit des Wassers in dem betreffenden Becken erforderlich ist.

Durch die Belüftungseinrichtung 42, die in diesem Beispiel aus einer z. B. kompressorgespeisten Rohrschlange 44 mit darauf punktweise angeordneten Belüftungsdüsen 46 besteht, kann dem Wasser Luft, Sauerstoff oder auch mit Sauerstoff angereicherte Luft zugeführt werden, wie dies einer im Wasser sich bildenden bzw. vorhandenen Bakterienflora zuträglich ist. Darüberhinaus kann dem Wasser gewünschtenfalls ein Zeolith, wie z. B. Klinopti­ lolith, als Molekularsieb zugesetzt werden, welches eine hohe Schadstoffspeicherkapazität aufweist und so nicht zuletzt zur Geruchsbeseitigung beiträgt. Insbesondere können damit Ammonium, Ammoniak und Schwefelverbindungen gebunden werden. Ebenso können schaumbildende Tenside beigemischt werden.

Wie ersichtlich sind in beiden Becken Pumpen, 48 bzw. 50, ange­ ordnet. Während die Pumpe 48 im Absetzbecken 38 als Abzugspumpe zwecks Vermeidung einer Überlastung des Waschwassers beständig einen geringen Anteil desselben abzupumpen hat, führt die Pumpe 50 im Becken 36 als Wasserrückführungspumpe das wiederaufberei­ tete Wasser erneut der Sprühleitung 26 des jeweiligen Luftwä­ schers 24 zu. Zur Ergänzung des verlorengegangenen, d. h. an die Luft abgegebenen wie des abgepumpten Wassers weist eines der Becken 38 und 40, vorzugsweise 40, einen - zweckmäßerweise mit einem Schwimmer-Absperrventil (nicht gezeigt) ausgestatteten - Frischwasserzulauf 52 auf.

Wie der Bettträger 4 und die Kanäle 18 können auch die Becken 38 und 40 aus Betonfertigelementen bestehen, womit die gesamte An­ lage leicht auf- und abbaubar ist. Es versteht sich im übrigen, daß die dargestellte und vorausgehend beschriebene Anlage im Rahmen der beanspruchten Erfindung mancherlei Abwandlungen er­ fahren kann. So kann etwa ein Luftzuführungskanal 18 nur auf ei­ ner Seite des Bettträgers 4 angeordnet sein oder aus anderen als den dargestellten, z. B. ringförmigen Betonfertigelementen 20 be­ stehen. Eine Wasserwiederaufbereitungsanlage, sofern vorhanden, kann zentral angeordnet sein. Auch ist das angegebene Material des Betts 2 in keiner Weise bindend.

Vor allem kann an die Stelle eines als Luftfilter wirksamen Ma­ terials im Bett 2 ein kompostierbares Material treten und damit anstelle einer Abluftreinigungsanlage eine hochwirksame Kompo­ stieranlage geschaffen werden. Da eine solche indessen in der Regel selbst wiederum Geruchsstoffe freisetzt, kann es in diesem Fall zweckmäßig sein, die hindurchgeleitete Luft zumindest groß­ teils im Kreislauf umzuwälzen. Hierzu kann die aus dem Bett nach oben abströmende Luft etwa mittels einer Traglufthalle aufgefan­ gen werden, wie sie in der Figur gestrichelt angedeutet und mit 54 bezeichnet ist.

Claims (14)

1. Bioaktive Behandlungsanlage mit einem luftdurchlässigen, auf einem luftdurchlässigen Bettträger (4) aufruhenden und durch diesen hindurch von unten her zwangsbelüfteten, flächigen Bett (2) aus biologisch aktivem Material und einer in der Luftzuführung zu dem Bettträger angeordneten Befeuchtungseinrichtung für das Bett, dadurch gekennzeichnet, daß die Befeuchtungseinrichtung aus mindestens einem Luftwäscher (24) besteht, der im wesentlichen aus einem seitlich an dem Bettträger (4) entlanglaufenden und über seitliche Öffnungen (16) mit einem unter dem Bettträger befindlichen Hohlraum (14) verbundenen Kanal (18) mit stirnseitigem Lufteintritt gebildet wird, der in seinem Inneren oberseitig eine Folge von Sprühdüsen (28) aufweist.

2. Behandlungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (18) aus im wesentlichen handelsüblichen, vorzugsweise haubenförmigen Betonkanalelementen (20) be­ steht.

3. Behandlungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Bettträger (4) im wesentlichen aus auf Betonunterzügen (6) verlegten Spaltenbodenelementen (8) be­ steht.

4. Behandlungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das im Luftwäscher (24) anfal­ lende Überschußwasser aufgefangen und über eine Wasserwie­ deraufbereitungsanlage (32) zirkuliert wird.

5. Behandlungsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserwiederaufbereitungsanlage (32) zwei über einen Überlauf miteinander kommunizierende Becken (38, 40) aufweist, von denen ein erstes (38), mit dem Abwasser des Luftwäschers (24) gespeistes Absetzbecken bildet, während das zweite (40) eine Belüftungseinrichtung (42) enthält.

6. Behandlungsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Becken (38, 40) einen - vorzugsweise durch ein Schwimmerventil gesteuerten - Frischwasserzulauf (52) aufweist.

7. Behandlungsanlage nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Absetzbecken (38) mit einer Abzugspumpe (48) und das andere Becken (40) mit einer Wasserrückfüh­ rungspumpe (50) für die Rückführung des aufbereiteten Was­ sers zu dem Luftwäscher (24) ausgerüstet ist.

8. Behandlungsanlage nach einem der Ansprüche 4-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserwiederaufbereitungsanlage (32) ein eine anaerobe Mikroorganismen-Kultur enthaltendes, im wesentlichen geschlossenes Denitrifizierungsbecken aufweist.

9. Behandlungsanlage nach Anspruch 8 in Verbindung mit einem der Ansprüche 5-7, dadurch gekennzeichnet, daß das Deni­ trifizierungsbecken in einem steuerbaren Bypass in bezug zu dem durch die beiden übrigen Becken (38, 40) führenden Kreislauf liegt.

10. Behandlungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Befeuchtungseinrich­ tung verwendete Wasser biologisch aufbereitet ist.

11. Behandlungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Abluftreinigungsanlage als Bett ein Filterbett aus Rindenmulch, Fasertorf mit Rei­ sigeinlage und/oder dergl. aufweist.

12. Behandlungsanlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Befeuchtungseinrichtung verwendete Wasser ein Molekularsieb wie z. B. einen Zeolithen, vorzugsweise Klinoptilolith, und/oder einen Schaumbildner, vorzugsweise ein Tensid, enthält.

13. Behandlungsanlage nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Kompostieranlage ein Bett (2) aus kompostierbarem Material aufweist.

14. Behandlungsanlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die durch das Bett (2) hindurchgeleitete Luft, etwa vermittels einer Traglufthalle (54), zirkuliert wird.