DE60035241T2

DE60035241T2 - Luftwäscher

Info

Publication number: DE60035241T2
Application number: DE2000635241
Authority: DE
Inventors: Johannes Antonius Niemeijer; Gerardus Johannes Timotheus Niemeijer
Original assignee: LAKA MILIEU BV
Current assignee: LAKA MILIEU B.V., RIJSSEN, NL
Priority date: 1999-07-07
Filing date: 2000-07-03
Publication date: 2008-02-14
Anticipated expiration: 2020-07-04
Also published as: NL1012530C1; EP1066752B1; ATE364993T1; DE60035241D1; EP1066752A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Waschen und Reinigen von aus einem Stall austretender Luft, versehen mit Waschmitteln für das Auswaschen von Staub, Geruchsstoffen und Ammoniak mittels Wasser und mit Nitrifikationsmitteln für das Nitrifizieren von gelöstem Ammoniak, wobei die Waschmittel einen in einem Gebrauchszustand senkrecht angeordneten Kanal umfassen, an dessen Bodenseite Luft zugeführt wird, versehen mit einer ersten Gruppe von Füllelementen und mit Sprühmitteln für das Nasshalten der ersten Gruppe von Füllelementen.
Eine Vorrichtung dieser Art ist von NL-C-1 000 490 her bekannt. Bei der bekannten Waschvorrichtung wird die zu reinigende Luft direkt in die erste Gruppe von Füllelementen geblasen, was bedeutet, dass Schmutz und Teilchen die Füllelemente erreichen können und diese dadurch allmählich in ihre Funktion beeinträchtigt werden. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung beugt diesem Problem vor und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Waschmittel zusätzliche Sprühmittel sowie einen unterhalb der ersten Gruppe von Füllelementen positionierten Luftverteiler umfassen. Dabei sind die zusätzlichen Sprühmittel und der Luftverteiler für das Auswaschen von Staub eingerichtet, bevor der Staub die erste Gruppe von Füllelementen erreichen kann, was bedeutend wirksamer ist als der ziemlich begrenzte Wascheffekt der großen Tropfen, die aus den Füllelementen tropfen.
Von EP-A-0 328 758 her ist ein Luftwäscher bekannt mit einem flüssigen Bett für das Waschen von verschmutzter Luft.
Vorzugsweise umfassen die Waschmittel einen oberhalb der ersten Gruppe von Füllelementen angeordneten Tropffänger, um zu verhindern, dass an der Oberseite der Vorrichtung Wassertropfen austreten.
Eine günstige Ausführungsform ist gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die erste Gruppe von Füllelementen ein System umfasst, bestehend aus im Gebrauchszustand senkrecht angeordneten Röhren, wobei jede Röhre ein Maschengefüge mit einer großen Oberfläche besitzt. Während des Waschprozesses strömt die entweichende Luft durch die Röhren nach oben, während Wasser von oben entlang den Röhren abwärts strömt, wobei die große Oberfläche für eine ausreichende Interaktion zwischen Luft und Wasser sorgt.
Eine günstige Ausführungsform ist gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass der Luftverteiler aus einer Gruppe parallel angeordneter Laschen besteht, eingerichtet für das Trennen einer aufwärts verlaufenden Luftströmung und einer abwärts verlaufenden Strömung von zumindest im Wesentlichen aus den Sprühmitteln stammendem Wasser. In dieser Ausführungsform umfassen die Waschmittel eine erste Abflussöffnung für das Ablassen des zumindest im Wesentlichen von den zusätzlichen Sprühmitteln stammenden Wassers, das zumindest im Wesentlichen Staub enthält, und eine zweite Abflussöffnung für das Ablassen des zumindest im Wesentlichen von den Sprühmitteln stammenden Wassers, das zumindest im Wesentlichen gelöstes Ammoniak enthält.
Eine günstige Ausführungsform ist gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Nitrifikationsmittel ein Gefäß mit einer zweiten Gruppe von Füllelementen umfassen, bestehend aus miteinander verbundenen Röhren, durch die das von den Waschmitteln stammende Wasser fließen kann. Vorzugsweise sind die Nitrifikationsmittel mit einer Zuflussschwelle und einer Abflussschwelle versehen, eingerichtet für das in aufwärts gehende Richtung durch die zweite Gruppe von Füllelementen Fließen lassen des Wassers, damit sich der Staub und der Schmutz absetzen können.
Eine günstige Ausführungsform gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung, wobei eine rasche Ablagerung von Staub und Schmutz erhalten wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Röhren in der zweiten Gruppe von Füllelementen in einem Gebrauchszustand unter einem Winkel von 10-20 Grad hinsichtlich der Senkrechten in das Gefäß platziert worden sind. Eine sehr günstige Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Röhren in dem Gebrauchszustand unter einem Winkel von 13-17 Grad hinsichtlich der Senkrechten in das Gefäß platziert worden sind.
Eine günstige Ausführungsform gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung, wobei die Verschmutzung und die Verschlammung der zweiten Gruppe von Füllelementen weitestgehend ausgeschlossen sind, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Röhren aus einem Kunststoff bestehen, einen runden Querschnitt haben sowie zumindest im Wesentlichen glattwandig sind.
Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Figuren näher ausgeführt, von denen
1 schematisch in Vorderansicht eine mögliche Ausführungsform der Waschmittel darstellt;
2 schematisch in Seitenansicht diese Ausführungsform der Waschmittel darstellt;
3A perspektivisch eine mögliche Ausführungsform einer ersten Gruppe von Füllelementen darstellt;
3B perspektivisch eine mögliche Ausführungsform eines Elements aus einem Tropffänger darstellt;
4A schematisch einen Querschnitt einer möglichen Ausführungsform der Nitrifikationsmittel darstellt;
4B schematisch in Draufsicht diese Ausführungsform der Nitrifikationsmittel darstellt.
1 zeigt schematisch in Vorderansicht eine mögliche Ausführungsform der Waschmittel, wobei von einem Gehäuse 1 deutlichkeitshalber eine Vorderseite weggelassen wurde. Das Gehäuse 1 ist mit einem Lufteinlass 2 versehen, über die mit Hilfe eines weiter nicht gezeigten Gebläses die aus einem Stall stammende Luft hineingeblasen wird. Die Luft enthält Staub, Geruchstoffe und Ammoniakgas. Die Waschmittel haben die Aufgabe, diese Stoffe aus der Luft zu entfernen, bevor die Luft das Gehäuse 1 an dem Luftauslass 3 verlässt. Dazu wird die Luft zunächst mit Hilfe erster Sprühmittel 4 mit einem feinen Nebel von Wasser vermischt und anschließend durch einen Luftverteiler 5 geführt. Der Luftverteiler 5 besteht aus einer Anzahl parallel angeordneter Laschen, mit denen praktisch all das von den ersten Sprühmitteln 4 zerstäubte Wasser, einschließlich des aufgenommenen Staubes, abgefangen wird. Dieses mit Staub verschmutzte Wasser verlässt das Gehäuse 1 über die erste Abflussöffnung 6. Die für den weitaus größten Teil von Staub befreite Luft wird danach durch eine erste Gruppe von Füllelementen geführt, die aus einem System parallel angeordneter Röhren einer äußerst filigranen Struktur besteht, wodurch sie eine Oberfläche aufweisen, welche viele Male größer ist als die Oberfläche einer Röhre an sich. Während die Luft die erste Gruppe von Füllelementen 7 von unten nach oben durchläuft, wird von oben mit Hilfe von zweiten Sprühmitteln 8 ein feiner Nebel über die erste Gruppe von Füllelementen 7 verteilt. Namentlich an der Oberfläche der Röhren löst sich dabei das Ammoniak im Wasser. Der kurzen Verweilzeit der Luft zufolge bildet sich in der ersten Gruppe von Füllelementen 7 überhaupt keine Biomasse, wodurch diese praktisch nie gereinigt zu werden brauchen. Das aus der ersten Gruppe von Füllelementen 7 tropfende Wasser wird von dem Luftverteiler 5 zur Vorderseite und Rückseite des Gehäuses 1 geblasen, wo die Luft das Gehäuse 1 über die zweite Abflussöffnung 9 verlässt. Um zu verhindern, dass Wassertropfen mit dem darin aufgelösten Ammoniakgas das Gehäuse 1 über den Luftauslass 3 verlässt, ist der Lufteinlass 3 mit einem im Fachgebiet bekannten Tropffänger 10 versehen. Um die gute Funktion der Waschmittel überprüfen zu können, sind zwei Schaugläser 11a, 11b vorgesehen, mit denen namentlich die Sprühmittel wahrnehmbar sind.
2 zeigt schematisch in Seitenansicht die Ausführungsform der Waschmittel, mit dem Gehäuse 1, dem Lufteinlass 2, dem Luftauslass 3, den ersten Sprühmitteln 4 und dem Luftverteiler 5. Der Luftverteiler 5 verteilt die hineinkommende Luft über die erste Gruppe von Füllelementen 7. Daneben fängt der Luftverteiler 5 praktisch alle von den ersten Sprühmitteln 4 verteilten Wassertropfen ab, welches Wasser nach unten tropft und das Gehäuse 1 über die erste Abflussöffnung 6 verlässt. Weiterhin sorgt der Luftverteiler 5 für eine Trennung zwischen der nach oben strömenden Luft und dem von der ersten Gruppe von Füllelementen 7 stammenden, nach unten tropfenden Wasser. Dabei wird das Wasser seitwärts geblasen, wo es mit Hilfe von zwei Schirmen 12a, 12b gesammelt wird, wonach das Wasser das Gehäuse 1 über die zweite Abflussöffnung 9 verlässt.
3A zeigt perspektivisch eine mögliche Ausführungsform einer ersten Gruppe von handelsüblichen Füllelementen, welche Gruppe zum Beispiel für die Reinigung von Wasser eingesetzt wird. Speziell ist die filigrane Struktur, mit der eine große Oberfläche geschaffen wird, während in der Längsrichtung die Öffnungen so groß sind, dass ein Verstopfen derselben praktisch ausgeschlossen ist.
3B zeigt perspektivisch eine mögliche Ausführungsform eines Elements, wie es in einem handelsüblichen Tropffänger gestapelt wird. Aufgrund der gewählten Form werden sich die Tropfen praktisch immer an einer Wand absetzen, welcher Effekt noch durch die an der Innenwand angebrachten Rippen 13 verstärkt wird.
4A zeigt schematisch einen Querschnitt einer möglichen Ausführungsform der Nitrifikationsmittel. Das Gehäuse 14 ist mit einem Einlass 15, der mit dem ersten Auslass 6 und dem zweiten Auslass 9 der Waschmittel verbunden ist, sowie mit einem Auslass 16 versehen, aus dem praktisch ammoniakfreies Wasser fließt, welches zum Teil an die ersten Sprühmittel 4 und die zweiten Sprühmittel 8 der Waschmittel zurückgeführt wird. Über den Einlass 15 wird Wasser zugeführt, welches Staub, Geruchstoffe und Ammoniak in gelöster Form enthält. Der Staub lagert sich am Boden des Gehäuses 14 ab und kann dort regelmäßig abgesaugt werden. Das Wasser fließt unter einer Einlassschwelle 17 durch und wird danach durch eine zweite Gruppe von Füllelementen 18 geleitet, die sich aus glatten, miteinander verleimten Kunststoffröhren zusammensetzt. Im Gehäuse 14 und namentlich in den und rund um die Kunststoffröhren bildet sich eine Biomasse, in der in einem Nitrifikationsprozess das Ammoniak in Nitrate und Nitrite umgewandelt wird. Dabei ist es von größter Bedeutung, dass sich einerseits genügend Biomasse bildet, um die gewünschte Umwandlung stattfinden zu lassen, und andrerseits nicht zu viel, weil dies zwangsläufig eine regelmäßige Reinigung zur Folge haben würde. In der hier gezeigte Ausführungsform wird dies mit Hilfe einer sehr großen, relativ glatten Oberfläche in Form von 600 PVC-Röhren realisiert, jede Röhre mit einem Durchmesser von 4 cm und einer Länge von 2 m, untergebracht in einer Gruppe von Füllelementen 18. Darüber hinaus ist es für eine gute Funktion von Bedeutung, die Gruppe von Füllelementen unter einen geeigneten Winkel zu platzieren. Experimentell wurde ermittelt, dass es sich dabei um einen Winkel von vorzugsweise 15 Grad handelt und auf jeden Fall zwischen 10-20 Grad liegen sollte. Das durch eine so ausgeführte Gruppe von Füllelementen 18 nach oben fließende Wasser läuft über eine Auslassschwelle 19 und ist praktisch ammoniakfrei, so dass es erneut verwendet werden kann. Wird festgestellt, dass das Wasser eine zu große Konzentration an Nitrat und Nitrit aufweist, wird ein kleiner Teil des Wassers durch sauberes Wasser ersetzt, während das ersetzte Wasser zwecks einer weiteren Bearbeitung abgeführt wird. Ein allmählicher Austausch hat den Vorteil, dass für die Biomasse immer dieselben Bedingungen gelten, so dass die Biomasse sich bei gleich bleibenden Bedingungen optimal entwickeln kann. Anfangs kann es nützlich sein, den pH-Wert des Wassers im Gehäuse 13 zu messen und innerhalb bestimmter Grenzen konstant zu halten. Hat sich jedoch genügend Biomasse gebildet, ist dies nicht länger notwendig. Abschließend lässt sich bemerken, dass sich die Biomasse hauptsächlich in den relativ engen Kanälen zwischen den Röhren in der Gruppe von Füllelementen 18 bildet, während die Röhren an der Innenseite mit einem dünnen Film bedeckt sind.
4B zeigt schematisch in Draufsicht diese Ausführungsform der Nitrifikationsmittel, wobei deutlichkeitshalber ein Deckel des Gehäuses 14 weggelassen wurde. Das Gehäuse 14 ist mit einem Einlass 15, einem Auslass 16, einer Zuflussschwelle 17, der Gruppe von Füllelementen 18 aus PVC-Röhren und einer Abflussschwelle 19 versehen.

Claims

Vorrichtung zum Waschen und Reinigen von aus einem Stall austretender Luft, versehen mit Waschmitteln für das Auswaschen von Staub, Geruchsstoffen und Ammoniak mittels Wasser und mit Nitrifikationsmitteln für das Nitrifizieren von gelöstem Ammoniak, wobei die Waschmittel einen in einem Gebrauchszustand senkrecht angeordneten Kanal (1) umfassen, an dessen Bodenseite Luft zugeführt wird, versehen mit einer ersten Gruppe von Füllelementen (7) und mit Sprühmitteln (8) für das Nasshalten der ersten Gruppe von Füllelementen (7), dadurch gekennzeichnet, dass die Waschmittel zusätzliche Sprühmittel (4) sowie einen unterhalb der ersten Gruppe von Füllelementen (7) positionierten Luftverteiler (5) umfassen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Waschmittel einen oberhalb der ersten Gruppe von Füllelementen (7) positionierten Tropffänger (10) umfassen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Gruppe von Füllelementen (7) ein System umfasst, bestehend aus in dem Gebrauchszustand senkrecht angeordneten Röhren, wobei jede Röhre ein Maschengefüge mit einer großen Oberfläche besitzt.
Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftverteiler (5) aus einer Gruppe parallel angeordneter Laschen besteht.
Vorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Waschmittel eine erste Abflussöffnung (6) für das Ablassen des zumindest im Wesentlichen von den zusätzlichen Sprühmitteln (4) stammenden Wassers und eine zweite Abflussöffnung (9) für das Ablassen des zumindest im Wesentlichen von den Sprühmitteln (8) stammenden Wassers umfassen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nitrifikationsmittel ein Gefäß (14) mit einer zweiten Gruppe von Füllelementen (18) umfassen, bestehend aus miteinander verbundenen Röhren, durch die das von den Waschmitteln stammende Wasser fließen kann.
Vorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Nitrifikationsmittel mit einer Zuflussschwelle (17) und einer Abflussschwelle (19) versehen sind, eingerichtet für das durch die zweite Gruppe von Füllelementen (18) in aufwärts gehende Richtung Fließen lassen des Wassers.
Vorrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Röhren in der zweiten Gruppe von Füllelementen (18) in einem Gebrauchszustand unter einem Winkel von 10-20 Grad hinsichtlich der Senkrechten in dem Gefäß (14) platziert worden sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Röhren in dem Gebrauchszustand unter einem Winkel von 13-17 Grad hinsichtlich der Senkrechten in dem Gefäß (14) platziert worden sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Röhren aus einem Kunststoff bestehen, einen runden Querschnitt haben sowie zumindest im Wesentlichen glattwandig sind.