DE69930443T2

DE69930443T2 - Verfahren zur Behandlung von verunreinigtem Fluid

Info

Publication number: DE69930443T2
Application number: DE69930443T
Authority: DE
Inventors: c/oMitsubishi Heavy Ind. Jun Izumi; c/oMitsubishi Heavy Ind. Akinori Yasutake; c/oMitsubishi Heavy Ind. Nariyuki Tomonaga; c/oMitsubishi Heavy Ind. Hiroyuki Tsutaya
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1998-06-22
Filing date: 1999-06-22
Publication date: 2006-11-09
Anticipated expiration: 2019-06-23
Also published as: AU716634B2; US6503469B2; NO993086D0; KR20000006323A; CA2276114C; AU3577599A; DE69930443D1; EP0967002B1; EP0967002A2; ATE320842T1; KR100358624B1; CA2276114A1; EP0967002A3; US20010001651A1; NO993086L

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung eines Fluids, das einen Schadstoff bzw. Schadstoffe enthält (verunreinigtes Fluid), um die Schadstoffe unschädlich zu machen, und insbesondere ein Verfahren zur Aufbereitung eines verunreinigten Fluids, das für das Aufzeigen einer geringen Menge an Schadstoffen in einer großen Menge Fluid oder für das Aufzeigen eines spezifischen Schadstoffes, das neben anderen relativ hochkonzentrierten Schadstoffen in dem verunreinigten Fluid in einer relativ niedrigen Konzentration existiert, geeignet ist.
Eine oxidative Behandlung mit Ozon ist in dem Fachgebiet als ein Verfahren zur Aufbereitung von Gas oder Wasser bekannt, die Schadstoffe enthalten (verunreinigtes Fluid). Es wird erwartet, dass Ozon zukünftig weitgehend als Aufbereitungsmittel zur Reinigung verwendet wird, da es selbst abbaubar ist und es folglich unwahrscheinlich ist, dass es in dem aufbereiteten Fluid verbleibt, um so schädliche Einflüsse auf den menschlichen Körper zu haben.
Um eine Behandlung mit Ozon durchzuführen ist ozonhaltiges Gas aus einem Ozonerzeuger (Ozonisator) in ein verunreinigtes Fluid injiziert worden. Jedoch ist die Konzentration der Schadstoffe in dem verunreinigten Fluid im Allgemeinen sehr niedrig mit dem Ergebnis, dass ein großer Anteil des Ozons abgebaut ist, bevor es seinen Beitrag zum Abbau der Schadstoffe durch Oxidierung leistet. Daraus folgt, dass Ozon das verunreinigte Fluid nicht mit großer Wirksamkeit unschädlich macht.
In letzter Zeit ist unter den vielen Umweltschadstoffen das Dioxin ein Thema von großer Bedeutung geworden, und es ist wünschenswert, dass ein Verfahren zur wirksamen Aufbereitung von verunreinigtem, Dioxin enthaltendes Gas, wie zum Beispiel Abgas aus einer Müllverbrennungsanlage, entwickelt wird. Dioxin kann durch Oxidierung mit Ozon abgebaut werden. Neben dem Dioxin ist jedoch oft eine große Menge anderer schädlicher Substanzen wie zum Beispiel VOCs (flüchtige organische Verbindungen), SOx und NOx im Abgas aus einer Müllverbrennungsanlage enthalten und deren Gesamtkonzentration ist das 10- bis 100-fache der Konzentration von Dioxin. Daher wird, auch wenn Ozon in das dioxinhaltige Gas eingebracht wird, das Ozon aufgrund der Reaktion mit der großen Menge der anderen schädlichen Substanzen verbraucht und kann nicht zum Abbau von Dioxin durch die Oxidation beitragen.
In letzter Zeit wird ebenfalls die Bildung von Geruch in verschiedenen Wassersystemen, wie zum Beispiel einem Wasserversorgungssystem oder einem Abwassersystem, insbesondere von modrigem Geruch in einer Wasserreinigungsanlage aufgrund von hauptsächlich durch Mikroorganismen erzeugtes 2-Methyllisoborneol (2-MIB) oder Diosmin zu einer Angelegenheit von großer Bedeutung. Üblicherweise wird eine Behandlung mit Aktivkohle durchgeführt, um den modrigen Geruch in diesen Wassersystemen zu entfernen. Jedoch zeigt die Behandlung mit Aktivkohle eine geringe Wirksamkeit bei der Beseitigung, muss häufiger erneuert werden und ist kostenaufwendig.
Die übelriechenden Komponenten, wie zum Beispiel 2-MIB, können durch die Oxidierung mit Ozon abgebaut werden. Jedoch ist die Konzentration der übelriechenden Komponenten in dem Wassersystem sehr gering oder eine große Menge der anderen schädlichen Substanzen, wie zum Beispiel CSB-Komponenten (chemischer Sauerstoffbedarf), sind häufig zusätzlich zu den übelriechenden Komponenten in dem Wassersystem enthalten, und deren Gesamtkonzentration ist das 10 bis 100-fache der Konzentration übelriechender Komponenten. Deshalb wird, auch wenn Ozon in Wasser eingebracht wird, das übelriechende Komponente enthält, das Ozon aufgrund des Kontaktes mit Wasser abgebaut oder aufgrund der Reaktion mit einer großen Menge der anderen schädlichen Substrate verbraucht, wie zum Beispiel CSB-Komponenten, und kann nicht an dem Abbau der übelriechenden Komponenten durch Oxidation mitwirken.
Das US-Patent 5,248,395 offenbart die Verwendung eines Pentasil-Zeoliths mit hohem Silica-Anteil und eines dealuminierten Faujasit mit hohem Silica-Anteil. Eine Vorbehandlung ist erforderlich, bei der die verunreinigte Flüssigkeit und Luft in eine Vorrichtung zum Luftstripping geleitet werden, um eine Dampfphase zu bilden, die Wasserdampf in Luft (air steam) und flüchtige organische molekulare Spezies (VOC) aufweist. Die Dampfphase wird dann mit einem ozonhaltigen Gas gemischt und die resultierende Mischung wird dann durch ein Adsorptionsbett geführt, um die flüchtigen organischen molekularen Spezies an dem Adsorptionsmittel zu adsorbieren, wobei die flüchtigen organischen molekularen Spezies mit dem Ozon reagieren. Das offenbarte Material mit hohem Silica-Anteil führt zu einer unbefriedigenden Effizienz bei der Beseitigung organischer Schadstoffe mit Ozon.
Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Aufbereitung eines verunreinigten, Schadstoffe enthaltenden Fluids bereitzustellen, um die Schadstoffe durch die Aufbereitung mit Ozon effizienter unschädlich zu machen von verunreinigtem Fluid, das einen spezifischen Schadstoff zusammen mit einer großen Menge anderer schädlicher Substanzen oder Schadstoffe enthält, um vorzugsweise den spezifischen Schadstoff abzubauen und durch die Aufbereitung mit Ozon unschädlich zu machen.
Das Ziel wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch ein Verfahren zur Aufbereitung eines verunreinigten Fluids, das mindestens einen Schadstoff aufweist, erreicht, umfassend die Schritte: Durchlauf des verunreinigten Fluids durch eine ein mesoporöses Silikat-Adsorptionsmittel enthaltende adsorbierende Schicht, die sowohl Ozon als auch mindestens einen Schadstoff an dem Adsorptionsmittel adsorbieren kann; und In-Kontakt-Bringen des Ozons mit der adsorbierenden Schicht, um den an dem Adsorptionsmittel adsorbierten Schadstoff zu oxidieren und abzubauen, während der Durchlauf des verunreinigten Fluids gestoppt ist.
Es wurde festgestellt, dass mesoporöses Silikat am wirksamsten ist, um organische Schadstoffe mit Ozon unter Einsatz des Verfahrens von Anspruch 1 zu entfernen. Ein bevorzugtes Verfahren zur Aufbereitung eines verunreinigten Fluids, das mindestens einen Schadstoff enthält, weist die Schritte auf: Bereitstellen von mindestens einer Aufbereitungskammer, die eine ein mesoporöses Silikat-Adsorptionsmittel aufweisende adsorbierende Schicht enthält, die Ozon und mindestens einen Schadstoff adsorbieren kann; Herbeiführen eines Aufbereitungszyklus in der Aufbereitungskammer mit einer Adsorptionsphase, in der das verunreinigte Fluid durch die adsorbierende Schicht läuft, damit mindestens ein Schadstoff an dem Adsorptionsmittel adsorbiert wird und das durch die adsorbierende Schicht gelaufene Fluid aus der Aufbereitungskammer abgelassen wird, und einer Abbauphase, in der Ozon mit der adsorbierenden Schicht, die den Schadstoff adsorbiert hat, in Kontakt gebracht wird, um den an dem Adsorptionsmittel adsorbierten Schadstoff zu oxidieren und abzubauen, während der Durchlauf des verunreinigten Fluids gestoppt ist. In diesem Fall kann eine Vielzahl von Aufbereitungskammern bereitgestellt werden, die jeweils mit dem mesoporösem Silikat-Adsorptionsmittel gefüllt sind, und mindestens eine Aufbereitungskammer kann der Adsorptionsphase unterzogen werden, während die andere Aufbereitungskammer der Abbauphase unterzogen wird.
In der vorliegenden Erfindung kann das verunreinigte Fluid eine Vielzahl von Schadstoffen enthalten, von denen mindestens ein Schadstoff bevorzugt durch das mesoporöse Silikat-Adsorptionsmittel adsorbiert werden kann.
Die Erfindung ist anhand der folgenden detaillierten Beschreibung in Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen verständlicher, von denen
1 – ein Blockdiagramm ist, das eine für die Verwendung zur Aufbereitung von verunreinigtem Gas geeignete Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 – ein Blockdiagramm ist, das eine für die Verwendung zur Aufbereitung von verunreinigtem Gas andere geeignete Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
3 – ein Blockdiagramm ist, das eine für die Verwendung zur Aufbereitung von verunreinigtem Gas weitere geeignete Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
4 – ein Blockdiagramm ist, das eine für die Verwendung zur Aufbereitung von verunreinigtem Wasser geeignete Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
5 – ein Blockdiagramm ist, das eine für die Verwendung zur Aufbereitung von verunreinigtem Wasser andere geeignete Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
6 – ein Blockdiagramm ist, das eine für die Verwendung zur Aufbe reitung von verunreinigtem Wasser weitere geeignete Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
7 – ein Diagramm ist, das die Änderung der Ethanol-Konzentration über die Zeit am Auslass der adsorbierenden Schicht während der Adsoptionsphase in Beispiel 2 der vorliegenden Erfindung zeigt, das später beschrieben wird; und
8 – ein Diagramm ist, das die Änderung der Ozon-Konzentration über die Zeit mit an dem Auslass der adsorbierenden Schicht während der Abbauphase in Beispiel 2 der vorliegenden Erfindung zeigt, das später beschrieben wird;
Bei der Untersuchung von Maßnahmen zur Aufbereitung eines verunreinigten, Schadstoffe enthaltenden Fluids (Gas oder Wasser) durch Ozon haben die Erfinder festgestellt, dass, wenn das verunreinigte Fluid mit einem mesoporösem Silikat-Adsorptionsmittel in Kontakt gebracht wird, das in der Lage ist, Ozon und mindestens einen Schadstoff zu adsorbieren, mindestens ein Schadstoff adsorbiert (konzentriert) wird, und der(die) adsorbierte(n) Schadstoff(e) bei hoher Konzentration wirkungsvoll abgebaut werden kann (können), indem er (sie) mit Ozon in Kontakt gebracht wird (werden), wobei die Effizienz einer Aufbereitung durch Ozon bedeutend verbessert wird. Weiterhin ist beobachtet worden, dass bezüglich (eines) spezifischer(n) Schadstoffe(s), die in verunreinigtem Gas entdeckt worden sind, wie z. B. Dioxin, oder (eines) spezifischer(n) Schadstoffe(s), die in verunreinigtem Wasser entdeckt worden sind, wie zum Beispiel übelriechende Substanzen, das mesoporöse Silikat-Adsorptionsmittel diese selektiv adsorbiert, auch wenn diese zusammen mit einer großen Menge an anderen Schadstoffe vorhanden sind, wodurch der Abbau dieser spezifischen Schadstoffe durch Oxidierung der spezifischen, in konzentriertem Zustand vorliegenden Schadstoffe mit Ozon wirksam ausgeführt werden kann. Die vorliegende Erfindung basiert auf diesen Ergebnissen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein verunreinigtes Fluid (verunreinigtes Gas oder Wasser), das mindestens einen Schadstoff aufweist, zuerst durch eine ein mesoporöses Silikat-Adsorptionsmittel enthaltende adsorbierende Schicht geleitet, wobei mindestens ein Schadstoff an dem Adsorptionsmittel adsorbiert wird, während das durch die adsorbierende Schicht durchgelaufene Fluid aus dem System abgeführt wird (Adsorptionsphase). Nach der Adsorptionsphase wird der an dem Adsorptionsmittel adsorbierte Schadstoff mit Ozon in Kontakt gebracht, um den adsorbierten Schadstoff abzubauen, während der Durchlauf des verunreinigten Fluids gestoppt ist (Abbauphase oder Regenerationsphase des Adsorptionsmittels). Folglich unterliegt die Adsorptionsschicht einem aus der Adsorptionsphase und der Abbauphase bestehenden Zyklus.
Das in der vorliegenden Erfindung verwendete Adsorptionsmittel ist ein mesoporöses Silikat-Adsorptionsmittel, das einen hohen Silicagehalt hat und nicht nur Ozon sondern auch mindestens einen Schadstoff adsorbieren muss. Gewöhnlich ist das mesoporöse Silikat-Adsorptionsmittel in einer Aufbereitungskammer als eine Schicht (Bett) enthalten. Die Aufbereitungskammer hat eine Einlassleitung für verunreinigtes Fluid, eine Auslassleitung für das Fluid, das durch die adsorbierende Schicht gelaufen ist, eine Ozon-Einlassleitung und eine Auslassleitung für das mit Ozon behandelte Fluid.
Das in der vorliegenden Erfindung verwendete mesoporöse Silikat-Adsorptionsmittel enthält zum Beispiel mesoporöse Silikate (z. B. MCM-41 (im Handel von der Mobil Oil Corp. erhältlich), FSM-16 (im Handel von Toyota Chuo Kenyusho, Japan, erhältlich), bei niedriger Temperatur sauer synthetisierte mesoporöse Silikate, die hergestellt werden, indem Tetraethoxysilan als Silicaquelle verwendet wird, nachstehend „bei niedriger Temperatur hergestellte mesoporöse Silikate I" genannt, oder bei niedriger Temperatur sauer synthetisierte mesoporöse Silikate, die hergestellt werden, indem eine Kieselsäure mit niedrigem Molekulargewicht als eine Silicaquelle verwendet wird, nachstehend „bei niedriger Temperatur hergestellte mesoporöse Silikate II" genannt. Jedes dieser mesoporösen Silikat-Adsorptionsmittel ist im Handel erhältlich.
Die mesoporösen Silikate sind auf Silica basierende poröse Substanzen mit Mesolöchern von 10 bis 1.000 Angström und können durch verschiedene Verfahren hergestellt werden. Durch Regulieren der Herstellungsbedingungen kann ein SiO₂/Al₂O₃-Verhältnis bei mesoporösen Silikaten in einem breiten Bereich geändert werden, z.B. solche mit einem SiO₂/Al₂O₃-Verhältnis von ungefähr 10 in solche, die im Wesentlichen nur aus SiO₂ allein bestehen. MCM-41 ist z. B. eine auf Silica basierende poröse Substanz mit einer spezifischen Oberfläche von ungefähr 1600 m²/g und einem SiO₂/Al₂O₃-Verhältnis von ungefähr 1000 und kann durch ein von Mobil Oil Corp. entwickeltes Verfahren gewonnen werden (siehe U.S.-Patente 5,378,440; 5,364,797; und 5,348, 687 sowie C.T. Kresge, M. E. Leonowiez, W. J. Roth, J. C. Vartuli und J. S. Beck, Nature, 359,710 (1992)). Genauer kann die Reaktion bei 140°C bei einem pH-Wert von 13,5 zwischen Wasserglas oder Natriumsilikat als eine Silicaquelle, Aluminiumsulfat als eine Aluminiumquelle und einem kationischen Tensid (mit mindestens 8 Kohlenstoffatomen), das als organisches Templat verwendet wird, ausgeführt werden, um so MCM-41 zu erhalten. FMS-16 ist eine auf Silica basierende poröse Substanz mit einer chemischen Struktur ähnlich der von MCM-41 und mit einem SiO₂/Al₂O₃-Verhältnis von ungefähr 1000. Das Material kann durch Interkalation zwischen Kanemit, das von Kuroda, Inagaki, et al. (siehe JP 8067578 , und S. Inagaki, Y. Fukushima und K. Kuroda, J. Chem. Soc., Chem. Commun., 680 (1993)) entwickelt wurde, und einem kationischen Tensid hergestellt werden. Die bei niedriger Temperatur hergestellten mesoporösen Silikate I können durch ein von Stucky et al. vorgeschlagenes Verfahren synthetisiert werden (siehe Q. Huo, D. I. Margolese, U. Ciesla, D. G. Demuth, P. Peng, T. E. Gier, P. Siger, A. Firouzi, B. F. Chmelka, F. Schuth und G. D. Stucky, Chem. Mater., 6, 1176 (1994)). Das Material kann insbesondere durch eine Umsetzung bei Raumtemperatur und einem pH-Wert von 1 oder niedriger zwischen Tetraethoxysilan (TEOS) als eine Silicaquelle, Aluminiumsulfat als eine Aluminiumquelle und einem kationischen Tensid, das als organisches Templat verwendet wird, erhalten werden. Darüberhinaus können die bei niedriger Temperatur hergestellten mesoporösen Silikate II durch ein von Y. M. Setoguchi, Y. Teraoka, I. Moriguchi, S. Kagawa, N. Tomonaga, A. Yasutake, und J. Izumi, im Journal of Porous Materials, 4, 129–134 (1997) beschriebenes Verfahren hergestellt werden. Insbesondere kann das Material durch eine Umsetzung bei Raumtemperatur und einem pH-Wert von 1 oder niedriger zwischen Kieselsäure, die kein polykondensiertes Silica enthält und als eine Silicaquelle verwendet wird, Aluminiumsulfat als eine Aluminiumquelle und einem kationischen Tensid als organisches Templat hergestellt werden. Durch Einstellen der Reaktionsbedingungen kann ein SiO₂/Al₂O₃-Verhältnis der mesoporösen Silikate in einem großen Bereich variiert werden, z. B. von solchen mit einem SiO₂/Al₂O₃-Verhältnis von ungefähr 10 bis zu solchen, die im Wesentlichen nur aus SiO₂ bestehen.
Die Erfinder haben auf experimentellem Wege herausgefunden, dass unter den Adsorptionsmitteln mit hohem Silica-Anteil mesoporöse Silikate mit einem SiO₂/Al₂O₃-Verhältnis von 20 oder mehr ein großes Adsorptionsvermögen von Ozon und Dioxin oder übelriechenden Komponenten haben, den Zerfall des adsorbierten Ozons verhindern und dadurch als bevorzugte Adsorptionsmittel verwendet werden können. Bezüglich sowohl des Ozonadsorptionsvermögens und der Ozonzerfallsrate stellen mesoporöse Silikate mit einem SiO₂/Al₂O₃- Verhältnis von 20 oder mehr die am zufriedenstellendsten Adsorptionsmittel dar. Dann folgen auf die mesoporösen Silikate in der genannten Reihenfolge dealuminierte Faujasite mit einem SiO₂/Al₂O₃-Verhältnis von 20 oder mehr und mesoporöse Pentasil-Zeolithe mit einem SiO₂/Al₂O₃-Verhältnis von 70 oder mehr.
Die mesoporösen Silikat-Adsorptionsmittel können allein oder in Form eines Gemisches verwendet und in einer gewünschten Form ausgebildet sein, d. h. sie können wie Körner, Pellets, Raschig-Ringe, Waben, etc. in Abhängigkeit vom Verwendungszweck geformt sein. Die adsorbierende Schicht kann eine Doppelschichtstruktur haben mit einer ersten Adsorptionsschicht, die an der stromaufwärtigen Seite angeordnet ist und ein mesoporöses Silikat enthält, das eine hohe Konzentration Ozon wirksam adsorbieren kann, und einer zweiten Adsorptionsschicht, die an der stromabwärtigen Seite angeordnet ist und ein dealuminiertes Faujasit enthält, das eine geringe Konzentration Ozon wirksam adsorbieren kann. Die adsorbierende Schicht mit der besonderen Doppelschichtstruktur ermöglicht eine Verbesserung der Effizienz des verwendeten Ozons.
Wenn das verunreinigte Fluid in die das mesoporöse Silikat-Adsorptionsmittel enthaltende adsorbierende Schicht eingeführt wird, wird mindestens ein Schadstoff durch die adsorbierende Schicht adsorbiert und in der adsorbierenden Schicht konzentriert. Die Temperatur, bei der die Adsorptionsphase durchgeführt wird, beträgt vorzugsweise 15 bis 100°C, bevorzugter 25 bis 50°C, wenn das verunreinigte Fluid die Form von verunreinigtem Gas hat, während sie vorzugsweise 15 bis 50°C beträgt, bevorzugter 25 bis 35°C, wenn das verunreinigte Fluid die Form von verunreinigtem Wasser hat.
Nach Beendigung der Adsorptionsphase ist die Einbringung des verunreinigten Fluids in die Adsorptionsschicht abgeschlossen und es wird von der Adsorptionsphase in die Abbauphase gewechselt. Der Wechsel von der Adsorptionsphase in die Abbauphase kann auf Basis der Konzentration der Schadstoffe, die durch einen an dem Einlass der Aufbereitungskammer oder in der adsorbierenden Schicht angeordneten Sensor gemessen wird, festgelegt werden. Falls jedoch die Eigenschaften des verunreinigten Fluids vorher bekannt sind und die Konzentration der Schadstoffe sich nicht wesentlich ändert, kann die Dauer der Adsorptionsphase vorher eingestellt werden und der Wechsel kann nach dem eingestellten Zeitraum erfolgen. Wenn die Adsorptionsphase mit einigen stromabwärtigen Teilbereichen der Adsorptionsschicht, die im nicht adsorbierten Zustand sind, beendet wird, kann ferner ein Austreten von Ozon in dem aus der Adsorptionsschicht abgelassenen Gas im Wesentlichen während des gesamten Aufbereitungszyklus vollständig unterdrückt werden.
In der Abbauphase wird die adsorbierende Schicht, welche die Schadstoffe adsorbiert hat, mit Ozon in Kontakt gebracht. Das verwendete Ozon kann durch verschiedene Ozongeneratoren (Ozonisatoren), die im Stand der Technik an sich bekannt sind, erzeugt werden. In der vorliegenden Erfindung kann ein Ozonisator von einem Koronaentladungssystem, einem Ultravioletten-Lampen-System und einem Wasserelektrolyse-System zur Erzeugung von Ozon verwendet werden. Bei dem Wasserelektrolyse-System wird eine einer speziellen Behandlung unterzogenen Ionenaustauschmembran zwischen einer gasdurchlässigen aus Kohlenstoff und Fluorharz bestehenden Elektrode (Wasserstoff-Elektrode) und einer Bleidioxid-Elektrode (Ozon-Elektrode), wie im Stand der Technik bekannt, angeordnet. Ein ionenausgetauschtes Wasser, das der Ozon-Elektrode als Ausgangswasser zugeführt wird, wird elektrolysiert, um so Ozon und Sauerstoff an der Ozon-Elektrode und Wasserstoff an der Wasserstoff-Elektrode zu erzeugen. Da ein reines Ozongas in hoher Konzentration erhalten werden kann, ist insbesondere der Ozonisator des Wasserhydrolisierungssystems für die Verwendung bei der erfindungsgemäßen Aufbereitung des verunreinigten Fluids geeignet.
Wenn das verunreinigte Fluid ein verunreinigtes Gas ist, wird das Ozon vorzugsweise als ein ozonhaltiges Gas aus dem Ozon-Generator in die adsorbierende Schicht eingeführt.
Andernfalls wird, wenn das verunreinigte Fluid verunreinigtes Wasser ist, bevorzugt, dass das Ozon als ozonhaltiges Wasser in die adsorbierende Schicht mit dem noch in der Aufbereitungskammer verbliebenen verunreinigten Wasser eingebracht wird. Jedoch kann ozonhaltiges Gas aus dem Ozon-Generator in die adsorbierende Schicht geleitet werden, nachdem das verunreinigte Wasser aus der Aufbereitungskammer entfernt worden ist, oder ozonhaltiges Gas kann aus dem Ozon-Generator in die adsorbierende Schicht mit dem noch verbliebenen verunreinigten Wasser in der Aufbereitungskammer eingeperlt werden.
Die Menge an Ozon kann im Allgemeinen bei 1 bis 100 Mol pro Mol Schadstoff liegen. In dem Fall, dass das verunreinigte Fluid ein verunreinigtes Gas ist, wird das Ozon vorzugsweise in einer Menge von ungefähr 1 bis 20 Mol, bevorzugt sind ungefähr 3 bis 10 Mol pro Mol Schadstoff verwendet. In dem Fall, dass das verunreinigte Fluid verunreinigtes Wasser ist, wird das Ozon vorzugsweise in einer Menge von ungefähr 1 bis 100 Mol, bevorzugt sind ungefähr 1,5 bis 10 Mol pro Mol Schadstoff verwendet. Die Konzentrationen der Schadstoffe in dem verunreinigten Fluid können leicht durch ein an sich bekanntes Verfahren, wie z. B. Gaschromatographie, gemessen werden.
Die Abbauphase kann im Allgemeinen bei einer Temperatur von 15 bis 100°C ausgeführt werden. Wenn das verunreinigte Fluid ein verunreinigtes Gas ist, wird die Abbauphase vorzugsweise bei einer Temperatur von 15 bis 100°C, bevorzugter 15 bis 50°C, durchgeführt. Andererseits wird in dem Fall, in dem das verunreinigte Fluid verunreinigtes Wasser ist, die Abbauphase vorzugsweise bei einer Temperatur von 15 bis 50°C, bevorzugter bei 25 bis 35°C, durchgeführt.
Die Umsetzungsrate beim Abbau der Schadstoffe mit Ozon ist proportional zu dem Produkt [O₃]·[D] der Ozonkonzentration [O₃] und der Schadstoffkonzentration [D], jeweils auf den adsorbierenden Flächen. Bei der vorliegenden Erfindung werden die Schadstoffe an dem mesoporösen Silikat-Adsorptionsmittel in einer bedeutend höheren Konzen-tration als die in dem verunreinigten Fluid adsorbiert, und auch das Ozon wird an einem Adsorptionsmittel mit hohem Silica-Anteil in einer bedeutend höheren Konzen-tration als die in dem ozonhaltigen Gas oder dem ozonhaltigen Wasser adsorbiert. Daraus folgt, dass die Abbaureaktionsrate der Schadstoffe mit Ozon an dem Adsorptionsmittel sehr viel höher wird, mit dem Ergebnis, dass die Schadstoffe effi zient entfernt oder abgebaut werden können und das Ozon wirksam eingesetzt werden kann.
Bei der vorliegenden Erfindung kann eine Ozon abbauende Schicht, die ein Ozon abbauendes Mittel enthält, wie z. B. Aktivkohle oder eine auf Aluminiumoxid basierende Substanz, an der absorbierenden Schicht auf der stromabwärtigen Seite mit Blick in Richtung der Ozon-Einführung vorgesehen werden, um den Schwund des Ozons aus der adsorbierenden Schicht vollständig zu unterdrücken. Weiterhin ist bei der vorliegenden Erfindung die Richtung, in die das Ozon in die adsorbierende Schicht eingeführt wird, nicht besonders eingeschränkt. Um jedoch den Schwund des Ozons aus der adsorbierenden Schicht so vollständig wie möglich zu unterdrücken, wird das Ozon in die adsorbierende Schicht vorzugsweise in eine Richtung eingeführt, die entgegengesetzt zu der Richtung ist, in die das verunreinigte Fluid in die adsorbierende Schicht eingeführt wird.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung kann unter Einsatz einer Vielzahl von Aufbereitungskammern durchgeführt werden, wobei jede Aufbereitungskammer eine adsorbierende Schicht enthält, die das mesoporöse Silikat-Adsorptionsmittel aufweist. In jeder Aufbereitungskammer wird ein Aufbereitungszyklus ausgeführt, der die Adsorptionsphase und die Abbauphase beinhaltet, wie vorstehend angemerkt ist. In einem derartigen Fall kann die Aufbereitung des verunreinigten Fluids kontinuierlich durchgeführt werden, indem zumindest eine Aufbereitungskammer der Adsorptionsphase unterzogen wird, während die andere Aufbereitungskammer oder Kammern der Abbauphase unterzogen wird bzw. werden. Da die Abbauphase gewöhnlich in einem kürzeren Zeitraum als die Adsorptionsphase ausgeführt werden kann, kann die Aufbereitungskammer während des Zeitraums, nachdem die Abbauphase beendet worden ist und bevor die Abbauphase zur Abbauphase eingestellt wird, in einem Wartezustand sein, wobei die Einführung des verunreinigten Fluids gestoppt ist. Ferner kann, wenn 3 oder mehr Aufbereitungskammern verwendet werden, die Anzahl der Aufbereitungskammern, die der Adsorptionsphase vorbehalten sind, größer als die Anzahl der Aufbereitungskammern sein, die der Abbauphase vorbehalten sind.
Bei der vorliegenden Erfindung kann das verunreinigte Fluid zwei oder mehr Arten von Schadstoffen enthalten, und in einem derartigen Fall kann eine spezifische Art oder können Arten von Schadstoffen vorzugsweise an dem mesoporösen Silikat-Adsorptionsmittel adsorbierend sein. Ein derartiger spezifischer Schadstoff kann Dioxin oder übelriechende Komponenten beinhalten. Wenn ein verunreinigtes Fluid aufbereitet wird, das einen derartigen spezifischen Schadstoff enthält, kann das durch die adsorbierende Schicht laufende Fluid die anderen Schadstoffe enthalten. In einem derartigen Fall kann das Fluid separat einer in dem Fachgebiet an sich bekannten Aufbereitungsbehandlung unterzogen werden, um die anderen Schadstoffe unschädlich zu machen. Eine derart herkömmliche Aufbereitung kann eine Adsorption mit Aktivkohle beinhalten. Wenn verunreinigtes Gas aufbereitet wird, das eine geringe Menge eines spezifischen Schadstoffs, wie z. B. Dioxin, zusammen mit einer großen Menge des anderen Schadstoffs, wie z. B. VOCs, enthält, oder verunreinigtes Wasser aufbereitet wird, das eine geringe Menge eines spezifischen Schadstoffs, wie z. B. eine übelriechende Komponente, zusammen mit einer großen Menge der anderen Schadstoffe, wie z. B. CSB-Komponenten enthält, kann bei der vorliegenden Erfindung der (die) spezifische(n) Schadstoff(e) bevorzugt entfernt und abgebaut werden.
Zunächst wird die vorliegende Erfindung nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen erklärt.
Die 1 ist ein Blockdiagramm, das eine für die Verwendung zur Aufbereitung von verunreinigtem Gas geeignete Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Die in der 1 gezeigte Vorrichtung hat eine Aufbereitungskammer 11, die eine adsorbierende Schicht 12 enthält, die aus dem vorstehend beschriebenen mesoporösen Silikat-Adsorptionsmittel besteht. Eine erste Leitung 13 ist mit dem unteren Ende der Aufbereitungskammer 11 verbunden, während eine zweite Leitung 14 mit dem oberen Ende der Aufbereitungskammer 11 verbunden ist. Eine Leitung 15 für verunreinigtes Gas, die mit einem Ventil V11 versehen ist, ist mit der ersten Leitung 13 verbunden. Ein Ventil V12 ist in der ersten Leitung 13 an einer Stelle unterhalb der Verbindung der Leitung 15 mit der Leitung 13 vorgesehen. Andererseits ist eine Leitung 16 für Ozon, die mit einem Ozon-Generator 17 verbunden ist und ein Ventil V13 aufweist, mit der zweiten Leitung 14 verbunden. Ein Ventil V14 ist in der zweiten Leitung 14 an einer Stelle oberhalb der Verbindung der Leitung 14 mit der Leitung 16 vorgesehen.
In der Adsorptionsphase sind die Ventile V12 und V13 geschlossen, und die Ventile V11 und V14 sind geöffnet. Dann wird verunreinigtes Gas in die Aufbereitungskammer 11 durch die Leitungen 15 und 13 eingeführt. Wenn der Inhalt des Gases, das die absorbierende Schicht 12 passiert hat und aus der zweiten Leitung 14 ausgestoßen wird, auf einem akzeptablen Niveau ist, kann das Gas in die Atmosphäre abgegeben werden. Wenn das verunreinigte Gas einen spezifischen Schadstoff, wie vorstehend erwähnt, zusammen mit den anderen Schadstoffen aufweist, werden die anderen Schadstoffe mitunter nicht adsorbiert oder enfernt, auch wenn der Gehalt des spezifischen Schadstoffs in dem der Adsorption unterzogenen Fluid auf einem akzeptablen Niveau liegt. In einem derartigen Fall wird das aus der Leitung 14 abgeführte Fluid weiter mit einer herkömmlichen Aufbereitungsvorrichtung 18 behandelt, um die anderen Schadstoffe zu entfernen. Bei der Vorrichtung 18 kann es sich um eine handeln, welche die Adsorption durch Aktivkohle, wie vorher beschrieben, einsetzt.
Wenn die adsorbierte Menge an Schadstoffen zunimmt und der Schadstoffgehalt in dem Fluid, das der Adsorptionsbehandlung unterzogen wird, ein akzeptables Niveau überschreitet, werden die Ventile V11 und V14 geschlossen, um den Durchfluss des verunreinigten Gases zu stoppen. Dann werden die Ventile V12 und V13 geöffnet, um ozonhaltiges Gas aus dem Ozon-Generator in die Aufbereitungskammer einzuführen, um die Abbauphase zu beginnen. Das eingeführte Ozon wird in der adsorbierenden Schicht 12 adsorbiert, und oxidiert und baut die Schadstoffe ab, die an dem mesoporösen Silikat-Adsorptionsmittel, das die adsorbierende Schicht 12 bildet, adsorbiert und konzentriert sind. Gewöhnlich enthält das mit Ozon behandelte Fluid, das aus dem Ventil 12 ausströmt, keine Schadstoffe und kein Ozon, oder es enthält diese in einer sehr geringen Konzentration und kann folglich in die Atmosphäre abgegeben werden. Es kann jedoch eine Ozon abbauende Schicht (nicht gezeigt), wie vorstehend erwähnt, an der stromabwärtigen Seite der adsorbierenden Schicht im Hinblick auf die Strömung des Ozons, falls erforderlich, vorgesehen werden.
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform mit Bezug auf 1 basiert der Wechsel von der Adsorptionsphase in die Abbauphase auf der Analyse der Schadstoffe, die in dem der Adsorptionsphase unterworfenen Fluid enthalten sind. Wenn die Eigenschaften des verunreinigten Fluids vorher bekannt sind und sich die Konzentration der Schadstoffe nicht bedeutend ändert, kann die Dauer des Zeitraums für die Ad sorptionsphase vorher eingestellt werden und der Wechsel kann nach dem eingestellten Zeitraum erfolgen. Wenn die Adsorptionsphase mit einigen stromabwärtigen Teilbereichen der Adsorptionsschicht, die im nicht adsorbierenden Zustand sind, beendet wird, kann ferner der Abgang von Ozon in dem aus der Adsorptionsschicht abgelassenen Gas im Wesentlichen während des gesamten Aufbereitungszyklus vollständig unterdrückt werden.
Die 2 ist ein Blockdiagramm, das eine für die Verwendung zur Aufbereitung von verunreinigtem Gas andere geeignete Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Diese Vorrichtung hat zwei Aufbereitungskammern 21a und 21b, die eine adsorbierende Schicht 22a bzw. 22b enthalten. Die adsorbierenden Schichten 22a und 22b bestehen jeweils aus dem vorstehend beschriebenen mesoporösen Silikat-Adsorptionsmittel. Eine erste gemeinsame Leitung 23, die mit Ventilen V21 und V22 versehen ist, ist mit den unteren Enden der Aufbereitungskammern 21a und 21b verbunden. Eine Leitung 24 für verunreinigtes Gas ist mit der gemeinsamen Leitung 23 zwischen den Ventilen V21 und V22 verbunden. Andererseits ist eine zweite gemeinsame Leitung 25, die mit Ventilen V23 und V24 versehen ist, mit den oberen Enden der Aufbereitungskammern 21a und 21b verbunden. Eine Leitung 26 für das der Adsorptionsphase unterzogene Fluid ist zwischen den Ventilen V23 und V24 mit der zweiten gemeinsamen Leitung 25 verbunden.
Eine Ozon-Leitung 28 aus einem Ozon-Generator 27 verzweigt in die Abzweigleitungen 28a und 28b. Die Abzweigleitung 28a ist mit einem Ventil V25 versehen und ist mit der zweiten Leitung 25 zwischen der Aufbereitungskammer 21a und dem Ventil V23 verbunden, während die Abzweigleitung 28b mit einem Ventil V26 versehen ist und mit der zweiten Leitung 25 zwischen der Aufbereitungskammer 21b und dem Ventil V24 verbunden ist. Eine Leitung 29a für das mit Ozon behandelte Gas, die mit einem Ventil V27 versehen ist, ist mit der ersten gemeinsamen Leitung 23 zwischen der Aufbereitungskammer 21a und dem Ventil V21 verbunden, während eine andere Leitung 29b für das mit Ozon behandelte Gas, die mit einem Ventil V28 versehen ist, mit der ersten gemeinsamen Leitung 23 zwischen der Aufbereitungskammer 21b und dem Ventil V22 verbunden ist. Die Leitungen 29a und 29b vereinen sich in einer Abgasleitung 29.
Die in der 2 gezeigte Vorrichtung wird derart betrieben, dass, während eine Aufbereitungskammer 21a der Adsorptionsphase unterzogen wird, die andere Aufbereitungskammer 21b der Abbauphase unterzogen wird.
Zunächst sind die Ventile V22, V24, V25 und V27 geschlossen und die Ventile V21 und V23 sind geöffnet. Verunreinigtes Gas wird aus der Leitung 24 in die Aufbereitungskammer 21a durch das Ventil 21 eingeführt, passiert die adsorbierende Schicht 22a, wo die Schadstoffe adsorbiert werden, und wird dann als mittels Adsorption behandeltes Gas, dessen Schadstoffkonzentration auf einem akzeptablen Niveau ist, aus der Leitung 26 durch das Ventil V23 ausgestoßen. Das Abgas wird in einer Aufbereitungsvorrichtung 28 ähnlich der Vorrichtung 18 von 1, falls erforderlich, weiterbehandelt und in die Atmosphäre abgegeben.
Wenn die adsorbierte Menge der Schadstoffe ansteigt und der Schadstoffgehalt in dem der Adsorptionsbehandlung unterzogenen Fluid ein akzeptables Niveau überschreitet, werden die Ventile V21 und V23 geschlossen, um das Einströmen des verunreinigten Gases in die Aufbereitungskammer 21a zu stoppen. Dann werden die Ventile V22 und V24 geöffnet, damit das verunreinigte Gas in die Bearbeitungskammer 21b eingeführt wird, um die Aufbereitungskammer 21b der Adsorptionsphase zu unterziehen. Während die Aufbereitungskammer 21b der Adsorptionsphase ausgesetzt ist, werden die Ventile V25 und V27 geöffnet, damit ozonhaltiges Gas aus dem Ozongenerator in die Aufbereitungskammer 21a eingeführt wird, um die Abbauphase zu beginnen. Während dieses Zeitraums sind die Ventile V26 und V28 geschlossen. Das in die adsorbierende Schicht 22a eingeführte Ozon oxidiert und baut die Schadstoffe ab, die an dem die adsorbierende Schicht 22a bildenden mesoporösen Silikat-Adsorptionsmittel absorbiert und konzentriert sind. Normalerweile enthält das mit Ozon behandelte Fluid, das durch die Leitungen 29a und 29 abgelassen wird, keine Schadstoffe und kein Ozon, oder enthält diese in sehr geringer Konzentration und sie können deshalb in die Atmosphäre abgegeben werden. Es kann jedoch eine Ozon abbauende Schicht (nicht gezeigt), wie vorstehend erwähnt, an der stromabwärtigen Seite der adsorbierenden Schicht mit Blick auf die Strömung des Ozons, falls erforderlich, vorgesehen werden.
Wie vorstehend beschrieben ist, kann das verunreinigte Gas kontinuierlich aufbereitet werden, indem die Aufbereitungskammern 21a und 21b wechselweise der Adsorptionsphase und der Abbauphase unterzogen werden. Da die Abbauphase normalerweise in einem kürzeren Zeitraum als die Adsorptionsphase durchgeführt werden kann, kann während des Zeitraums, nachdem die Abbauphase beendet worden ist und bevor die Abbauphase auf Abbauphase eingestellt wird, die Aufbereitungskammer in einem Wartezustand sein, wobei die Einbringung des verunreinigten Fluids gestoppt ist.
Die 3 ist ein Blockdiagramm, das eine für die Verwendung zur Aufbereitung von verunreinigtem Gas weitere geeignete Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Vorrichtung von 3 hat eine zylindrische Kammer 31, die um die zentrale Achse rotieren kann und eine adsorbierende Schicht 32 enthält, die durch das erfindungsgemäße Adsorptionsmittel mit hohem Silica-Anteil gebildet wird. Die adsorbierende Schicht 32 innerhalb der Kammer 31 ist in zwei Zonen 32a und 32b unterteilt. Die rotierbare Kammer ist mit einer Leitung 33 für verunreinigtes Gas zum Einführen von verunreinigtem Gas in die Zone 32a, die der Adsorptionsphase vorbehalten ist, und mit einer Leitung 34 für mittels Adsorption behandeltes Gas zum Ausströmen aus der Kammer 31 versehen, wenn das Fluid die Zone 32a passiert hat. Weiterhin ist die Kammer mit einer Ozon-Leitung 35 zum Einführen eines ozonhaltigen Gases aus einem Ozongenerator in die weitere Zone 32b, die der Adsorptionsphase unterzogen wird, während die Zone 32a der Adsorptionszone unterworfen wird, und mit einer Leitung 36 für das mit Ozon behandelte Gas zum Ausströmen aus der Kammer 31 versehen, wenn das Fluid die Zone 32b passiert hat. Die Leitungen 33 und 34 sind stationäre oder befestigte Leitungen und die Leitungen 35 und 36 sind ebenfalls befestigte Leitungen. Diese Leitungen können mittels in dem Fachgebiet an sich bekannte Mittel wie z. B. Drehgelenke oder drehbare Verteilventile angeordnet sein.
Die Zonen 32a und 32b werden wechselweise der Adsorptionsphase und der Abbauphase ausgesetzt. Aus dem verunreinigten Gas, das bei der Adsorptionsphase aus der Leitung 33 eingeführt wird, werden die Schadstoffe durch Adsorption entfernt und es wird aus der Kammer als Gas mit einer Schadstoffkonzentration auf einem akzeptablen Niveau durch die Leitung 34 ausgestoßen. Das Abgas wird in einer der Vorrich tung 18 von 1 oder 2 ähnlichen Vorrichtung, falls erforderlich, weiterbehandelt und wird in die Atmosphäre abgegeben.
Die Zone, welche die Schadstoffe während der Adsorptionsphase adsorbiert hat, wird durch die Rotation der Kammer 31 in die Abbauphase transferiert, und ein ozonhaltiges Gas aus dem Ozongenerator 37 wird in diese eingeführt. Das eingeführte Ozon wird in der adsorbierenden Schicht 12 adsorbiert, und oxidiert und baut die Schadstoffe ab, die an dem Adsorptionsmittel mit hohem Silica-Anteil, das die adsorbierende Schicht 32 bildet, adsorbiert und konzentriert sind. Normalerweise enthält das mit Ozon behandelte Fluid, das aus der Leitung 36 ausgestoßen wird, keine Schadstoffe und kein Ozon, oder enthält diese in einer sehr geringen Konzentration und kann folglich in die Atmosphäre abgegeben werden. Jedoch kann eine Ozon abbauende Schicht (nicht gezeigt), wie vorstehend angemerkt, an der stromabwärtigen Seite der adsorbierenden Schicht mit Blick auf die Strömung des Ozons, falls erforderlich, bereitgestellt werden.
Weiterhin ist die adsorbierende Schicht 32, die in der Ausführungsform mit Bezug auf die 3 beschrieben ist, ebenso in zwei Zonen unterteilt. Jedoch kann das Volumen der Zonen wunschgemäß hinsichtlich z. B. der für die Adsorptionsphase und die Abbauphase erforderlichen Zeit bestimmt werden. Außerdem kann eine Zwischenzone, in die und aus der kein Gas strömt, zwischen den Zonen festgelegt werden, um die Aufbereitungszonen klar zu unterscheiden.
Die 4 ist ein Blockdiagramm, das eine für die Verwendung zur Aufbereitung von verunreinigtem Wasser geeignete Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Die in der 4 gezeigte Vorrichtung hat eine Aufbereitungskammer 41, die eine adsorbierende Schicht 42 enthält, die durch das vorstehend beschriebene mesoporöse Silikat-Adsorptionsmittel gebildet wird. Eine Leitung 43 für verunreinigtes Wasser ist mit dem unteren Ende der Aufbereitungskammer 41 verbunden, während eine Leitung 44 für mittels Adsorption behandeltes Wasser mit dem oberen Ende der Aufbereitungskammer 41 verbunden ist. Die Leitung 43 ist mit einem Ventil 41 versehen, während die Leitung 44 mit einem Ventil 42 versehen ist.
Weiterhin ist eine Leitung 45 für ozonhaltiges Wasser mit dem oberen Ende der Aufbereitungskammer 41 verbunden, um ein ozonhaltiges Gas aus einem Ozongenerator 46 und Wasser aus einer Wasserquelle 47 in die Aufbereitungskammer 41 als ozonhaltiges Wasser einzuführen. Andererseits ist eine Leitung 46 für mit Ozon behandeltes Wasser mit dem unteren Ende der Aufbereitungskammer 41 zum Ablassen des Wassers aus der Aufbereitungskammer verbunden. Die Leitung 45 ist mit einem Ventil V43 versehen, während die Leitung 46 mit einem Ventil V44 bereitgestellt wird.
In der Adsorptionsphase sind die Ventile V43 und V44 geschlossen, und die Ventile V41 und V42 sind geöffnet. Dann wird verunreinigtes Wasser in die Aufbereitungskammer 41 durch die Leitung 43 eingeführt. Wenn der Inhalt des Wassers, das die adsorbierende Schicht 42 passiert hat und aus der Leitung 44 abgelassen wird, auf einem akzeptablen Niveau ist, kann das Wasser als ein Abwasser abgegeben oder für die Wasserversorgung verwendet werden. Wenn das verunreinigte Wasser einen spezifischen Schadstoff, wie vorstehend angemerkt, zusammen mit den anderen Schadstoffen enthält, können die anderen Schadstoffe bisweilen nicht adsorbiert oder entfernt werden, auch wenn der Gehalt des spezifischen Schadstoffes in dem der Adsorption unterzogenen Wasser auf einem akzeptablen Niveau ist. In einem derartigen Fall wird das aus der Leitung 44 abgesonderte Wasser mit einer herkömmlichen Aufbereitungsvorrichtung 48 weiterbehandelt, um die anderen Schadstoffe zu entfernen. Es kann sich um eine derartige Vorrichtung 48 handeln, welche die Adsorption durch Aktivkohle, wie vorher beschrieben, einsetzt.
Wenn die adsorbierte Menge der Schadstoffe ansteigt und der Gehalt der Schadstoffe in dem oder der Geruch des der Adsorptionsbehandlung unterzogenen Wassers ein akzeptables Niveau überschreitet, werden die Ventile V41 und V42 geschlossen, um das Einströmen des verunreinigten Wassers zu stoppen. Dann werden die Ventile V43 und V44 geöffnet, damit ozonhaltiges Wasser durch die Leitung 45 in die Aufbereitungskammer 41 eingeführt wird, um die Abbauphase zu beginnen. Das eingeführte Ozon wird in der adsorbierenden Schicht 12 adsorbiert, und oxidiert und baut die an dem Adsorptionsmittel mit hohem Silica-Anteil, das die adsorbierende Schicht 42 bildet, adsorbierten und konzentrierten Schadstoffe ab. Gewöhnlich enthält das mit Ozon behandelte Wasser, das aus dem Ventil 46 ausströmt, keine Schadstoffe und kein Ozon, oder es enthält diese in einer sehr geringen Konzentration und kann folglich als Abwasser abgelassen werden. Es kann jedoch eine Ozon abbauende Schicht (nicht gezeigt), wie vorstehend erwähnt, an der stromabwärtigen Seite der adsorbierenden Schicht mit Blick auf die Strömung des Ozons, falls erforderlich, vorgesehen werden.
Bei der vorstehend genannten Ausführungsform mit Bezug auf 1 basiert der Wechsel von der Adsorptionsphase zu der Abbauphase auf der Analyse der Schadstoffe oder dem Geruch, die in dem der Adsorptionsphase unterzogenen Fluid enthalten sind. Wenn jedoch die Eigenschaften des verunreinigten Wassers vorher bekannt sind und sich die Konzentration der Schadstoffe nicht bedeutend ändert, kann die Dauer des Zeitraums für die Adsorptionsphase vorher eingestellt werden und der Wechsel kann nach dem eingestellten Zeitraum erfolgen. Wenn die Adsorptionsphase mit einigen stromabwärtigen Teilbereichen der Adsorptionsschicht, die im nicht adsorbierten Zustand sind, beendet wird, kann ferner der Abgang von Ozon in dem aus der Adsorptionsschicht abgelassenen Gas im Wesentlichen während des gesamten Aufbereitungszyklus vollständig unterdrückt werden.
Die 5 ist ein Blockdiagramm, das eine andere für die Verwendung zur Aufbereitung von verunreinigtem Wasser geeignete Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Diese Vorrichtung hat zwei Aufbereitungskammern 51a und 51b, die eine adsorbierende Schicht 52a bzw. 52b enthalten. Die adsorbierenden Schichten 52a und 52b bestehen jeweils aus dem vorstehend beschriebenen mesoporösen Silikat-Adsorptionsmittel. Eine Leitung 53 für verunreinigtes Wasser verzweigt sich in zwei Abzweigleitungen 53a und 53b. Die Abzweigleitung 53a ist mit einem Ventil V51 versehen und mit dem unteren Ende der Aufbereitungskammer 51a verbunden, während die Abzweigleitung 53b mit einem Ventil V52 versehen und mit dem unteren Ende der anderen Aufbereitungskammer 51b verbunden ist. Eine Leitung 54a für mittels Adsorption behandeltes Wasser, die mit einem Ventil V53 versehen ist, ist mit dem oberen Ende der Aufbereitungskammer 51a verbunden, während eine andere Leitung 54b für mittels Adsorption behandeltes Wasser, die mit einem Ventil V54 versehen ist, mit dem oberen Ende der Aufbereitungskammer 51b verbunden ist. Die Leitungen 54a und 54b vereinen sich in eine Ablassleitung 54.
Eine Leitung 55 für ozonhaltiges Wasser, um ozonhaltiges Gas aus einem Ozongenerator 57 und Wasser aus einer Wasserquelle 58 zusammen als ozonhaltiges Wasser zuzuführen, verzweigt sich in die Abzweigleitungen 55a und 55b. Die Abzweigleitung 55a ist mit einem Ventil V55 versehen und mit dem oberen Bereich der Aufbereitungskammer 51a verbunden, während die Abzweigleitung 55b mit einem Ventil V56 versehen und mit dem oberen Bereich der Aufbereitungskammer 51b verbunden ist. Eine Leitung 56a für mit Ozon behandeltes Wasser ist mit einem Ventil V57 versehen und mit dem unteren Ende der Aufbereitungskammer 51a verbunden, während eine andere Leitung 56b für mit Ozon behandeltes Wasser, die mit einem Ventil V58 versehen ist, mit dem unteren Ende der Aufbereitungskammer 51b verbunden ist. Die Leitungen 56a und 56b vereinen sich in eine Ablassleitung 56.
Die in der 5 gezeigte Vorrichtung wird derart betrieben, dass, während eine Aufbereitungskammer 51a der Adsorptionsphase unterzogen wird, die andere Aufbereitungskammer 51b der Abbauphase unterzogen wird, wie die Vorrichtung von 2.
Zunächst sind die Ventile V52, V54, V55, V56 und V57 geschlossen, und die Ventile V11 und V53 sind geöffnet. Verunreinigtes Wasser wird aus der Leitung 53 in die Aufbereitungskammer 51a durch die Leitung 53a eingeführt, passiert die adsorbierende Schicht 52a, wo die Schadstoffe adsorbiert werden, und wird dann als mittels Adsorption behandeltes Wasser, dessen Schadstoffkonzentration auf einem akzeptablen Niveau ist, aus der Leitung 26 durch das Ventil V23 abgelassen. Das abgelassene Wasser wird in einer Aufbereitungsvorrichtung 58, die der Vorrichtung 18 oder 28 von 1 bzw. 2 ähnlich ist, falls erforderlich, weiterbehandelt und als Abwasser abgegeben.
Wenn die adsorbierte Menge der Schadstoffe ansteigt und der Gehalt der Schadstoffe in dem oder der Geruch des der Adsorptionsbehandlung unterzogenen Fluids ein akzeptables Niveau überschreitet, werden die Ventile 51 und V53 geschlossen, um das Einströmen des verunreinigten Wassers in die Aufbereitungskammer 51a zu stoppen. Dann werden die Ventile V52 und V54 geöffnet, damit verunreinigtes Gas in die Aufbereitungskammer 51b eingeführt wird, um die Aufbereitungskammer 51b der Adsorptionsphase zu unterziehen. Während die Aufbereitungskammer 51b der Adsorptionsphase unterzogen wird, sind die Ventile V55 und V57 geöffnet, um ein ozonhaltiges Wasser aus der Leitung 55 einzuführen, um mit der Abauphase zu beginnen. Das in die adsorbierende Schicht 52a eingeführte Ozon oxidiert und baut die Schadstoffe ab, die an dem die adsorbierende Schicht 52a bildenden Adsorptionsmittel mit hohem Sili ca-Anteil adsorbiert und konzentriert sind. Normalerweise enthält das mit Ozon behandelte Wasser, das durch die Leitungen 56a und 56 abgelassen wird, keine Schadstoffe und kein Ozon oder enthält diese in einer sehr niedrigen Konzentration und kann demzufolge als Abwasser abgelassen werden. Es kann jedoch eine Ozon abbauende Schicht (nicht gezeigt), wie vorstehend erwähnt, an der stromabwärtigen Seite der adsorbierenden Schicht mit Blick auf die Strömung des Ozons, falls erforderlich, vorgesehen werden.
Wie vorstehend beschrieben ist, kann das verunreinigte Wasser kontinuierlich aufbereitet werden, indem die Aufbereitungskammern 51a und 51b wechselweise der Adsorptionsphase und der Abbauphase unterzogen werden. Da die Abbauphase normalerweise in einem kürzeren Zeitraum als die Adsorptionsphase durchgeführt werden kann, kann während des Zeitraums, nachdem die Abbauphase beendet worden ist und bevor die Abbauphase als Abbauphase eingestellt wird, die Aufbereitungskammer in einem Wartezustand sein, wobei die Einbringung des verunreinigten Fluids gestoppt ist.
Die 6 ist ein Blockdiagramm, das eine weitere für die Verwendung zur Aufbereitung von verunreinigtem Wasser geeignete Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Vorrichtung von 6 hat eine ähnliche Konstruktion wie die der Vorrichtung von 3. Die Vorrichtung von 6 hat eine zylindrische Kammer 61, die um ihre zentrale Achse rotieren kann und eine adsorbierende Schicht 62 enthält, die durch das Adsorptionsmittel mit hohem Silica-Anteil erfindungsgemäß gebildet wird. Die adsorbierende Schicht 62 innerhalb der Kammer 61 ist in zwei Zonen 62a und 62b unterteilt. Die rotierbare Kammer ist mit einer Leitung 63 für verunreinigtes Wasser zum Einführen von verunreinigtem Wasser in die Zone 62a, die der Adsorptionsphase unterzogen wird, und mit einer Leitung 64 für mittels Adsorption behandeltes Wasser zum Ausströmen aus der Kammer 61 versehen, wenn das Wasser die Zone 62a passiert hat. Weiterhin ist die Kammer 61 mit einer Ozon-Leitung 65 zum Einführen eines ozonhaltigen Gases aus einem Ozongenerator 67 und Wasser aus einer Wasserquelle 68 als ein ozonhaltiges Wasser in die andere Zone 62b, die der Abbauphase unterworfen wird, während die Zone 62a der Adsorptionsphase unterzogen wird, und mit einer Leitung 65 zum Absondern des mit Ozon behandelten Wassers aus der Kammer 61 versehen, wenn das Wasser die Zone 62b passiert hat. Die Leitungen 63 und 64 sind stationäre oder befestigte Leitungen und die Leitungen 65 und 66 sind ebenfalls befestigte Leitungen. Diese Leitungen können durch in dem Fachgebiet an sich bekannte Mittel wie z. B. Drehgelenke oder drehbare Verteilventile angeordnet sein.
Die Zonen 62a und 62b werden wechselweise der Adsorptionsphase und der Abbauphase ausgesetzt. Aus dem verunreinigten Gas, das bei der Adsorptionsphase aus der Leitung 63 in die Zone eingeführt wird, werden die Schadstoffe durch Adsorption entfernt, und es wird aus der Kammer als Wasser mit einer Schadstoffkonzentration auf einem akzeptablen Niveau durch die Leitung 34 abgesondert. Das Abwasser wird in einer den Vorrichtungen 48 oder 58 von 4 oder 5 ähnlichen Vorrichtung, falls erforderlich, weiterbehandelt und wird in die Atmosphäre als Abwasser abgegeben.
Die Zone, welche die Schadstoffe während der Adsorptionsphase adsorbiert hat, wird durch die Rotation der Kammer 61 in die Abbauphase transferiert, und ein ozonhaltiges Wasser aus dem Ozongenerator 37 wird in diese eingeführt. Das eingeführte Ozon wird in der adsorbierenden Schicht 62 adsorbiert, und oxidiert und baut die Schadstoffe ab, die an dem Adsorptionsmittel mit hohem Silica-Anteil adsorbiert und konzentriert sind, das die adsorbierende Schicht 62 bildet. Normalerweise enthält das mit Ozon behandelte Wasser, das aus der Leitung 66 abgesondert wird, keine Schadstoffe und kein Ozon, oder enthält diese in einer sehr geringen Konzentration, und kann folglich in die Atmosphäre abgegeben werden. Jedoch kann eine Ozon abbauende Schicht (nicht gezeigt), wie vorstehend angemerkt, an der stromabwärtigen Seite der adsorbierenden Schicht mit Blick auf die Strömung des ozonhaltigen Wassers, falls erforderlich, bereitgestellt werden.
Weiterhin ist die adsorbierende Schicht 62, die in der Ausführungsform mit Bezug auf die 6 beschrieben ist, gleichmäßig in zwei Zonen unterteilt. Jedoch kann das Volumen der Zonen wunschgemäß im Hinblick auf z. B. die für die Adsorptionsphase und die Abbauphase erforderliche Zeit bestimmt werden. Außerdem kann eine Zwischenzone, in die und aus der kein Gas strömt, zwischen den Zonen festgelegt werden, um die Aufbereitungszonen klar zu unterscheiden.
Die vorliegende Erfindung wird nun detaillierter mit Bezug auf Beispiele beschrieben.
Beispiel 1
Die 100 ppm Isopropylalkohol (IPA) enthaltende Luft, die als ein Pseudo-Abgas einer Druckanlage verwendet wurde, wurde durch eine Aufbereitungsvorrichtung mit dem in der 1 gezeigten Aufbau aufbereitet, die wie vorstehend beschrieben betrieben wurde. Die Aufbereitungskammer 11 war eine zylindrische Kammer mit einem Durchmesser von 70 cm und einer Höhe von 150 cm, und sie war mit 2 m³ mesoporösem Silikat (SiO₂/Al₂O₃ = 1000), dealuminiertem Faujasit (SiO₂/Al₂O₃ = 70), Pentasil-Zeolith (SiO₂/Al₂O₃ = 40) oder einem im Handel erhältlichen Silica-Gel gefüllt. Das Pseudo-Abgas wurde in die Aufbereitungskammer bei einer Oberflächengeschwindigkeit von 2 m/s eingeführt, während die Adsorptionstemperatur auf 25°C eingestellt war. Die Konzentration des IPA in dem Abgas wurde immer durch an dem Auslass der Aufbereitungskammer bereitgestellten IPA-Konzentrationssensoren gemessen. Wenn der Sensor einen Wert von 1 ppm (akzeptables Niveau) anzeigte, wurde der Fluss des Pseudo-Abgases gestoppt, wobei folglich die Adsorptionsphase beendet wurde. Der Zeitraum vom Beginn der Einführung des Pseudo-Abgases bis zur Anzeige von 1 ppm durch den IPA-Sensor (nachstehend als Adsorptions-Zeitabschnitt bezeichnet) betrug ungefähr 2 Stunden für das mesoporöse Silikat, ungefähr 1,5 Stunden für das dealuminierte Faujasit, ungefähr 1,2 Stunden für den Pentasil-Zeolith mit hohem Silica-Anteil und ungefähr 0,5 Stunden für das Silica-Gel.
Dann wurde von der Adsorptionsphase in die Abbauphase gewechselt. Die Aufbereitungskammer wurde auf 25°C gehalten und ein ozonhaltiges Gas, das aus 20% O₃, 76 % O₂ und 4 % H₂O bestand und von einem Wasserelektrolyse-Ozongenerator erzeugt worden war, wurde mit einer Oberflächengeschwindigkeit von 0,01 m/s in die Aufbereitungskammer in eine der Abgasströmung entgegengesetzte Richtung eingeführt, um das adsorbierte IPA zu oxidieren und abzubauen. Die Konzentrationen von IPA und Ozon wurden an dem Auslass der Aufbereitungskammer gemessen.
Anhand des vorstehend erwähnten Adsorptions-Zeitabschnitts wird davon ausgegangen, dass die Menge an adsorbiertem IPA in der Reihenfolge von mesoporösem Silikat > dealuminiertes Faujasit > Pentasil-Zeolith mit hohem Silica-Anteil > Silica-Gel ist. Weiterhin wurde festgestellt, dass das Autreten von Ozon bei dem mesoporöse Silikat, dem dealuminierten Faujasit und dem Pentasil-Zeolith mit hohem Silica-Anteil unge fähr eine Stunde nach dem Beginn der Abbauphase begann. Folglich wird davon ausgegangen, dass das an den Adsorptionsmitteln mit hohem Silica-Anteil adsorbierte IPA während dieses Zeitraums durch Ozon abgebaut wurde. Jedoch begann das Austreten des Ozons ungefähr 0,2 Stunden nach dem Beginn der Abbauphase bei dem Silica-Gel.
Beispiel 2
Es wurde Wasser als Pseudo-Abwasser verwendet, das 5 ppm Ethanol als eine CSB-Komponente enthielt. Das Pseudo-Abwasser wurde durch eine Aufbereitungsvorrichtung mit dem in der 4 gezeigten Aufbau aufbereitet, die wie vorstehend beschrieben betrieben wurde. Die Aufbereitungskammer 41 war eine zylindrische Kammer mit einem Durchmesser von 30 cm und einer Höhe von 30 cm und wurde mit 80 Litern mesoporösem Silikat (SiO₂/Al₂O₃ = 1000), dealuminiertem Faujasit (SiO₂/Al₂O₃ = 70), Pentasil-Zeolith (SiO₂/Al₂O₃ = 40) mit hohem Silica-Gehalt oder mit einem im Handel erhältlichen Silica-Gel gefüllt. Das Pseudo-Abwasser wurde in die Aufbereitungskammer bei einer Oberflächengeschwindigkeit von 45 m/s eingeführt, während die Adsorptionstemperatur auf 25°C eingestellt war. Die Konzentration von Ethanol in dem Abwasser wurde an dem Auslass der Aufbereitungskammer gemessen. Wenn die Ethanolkonzentration 1 ppm betrug (akzeptables Niveau), wurde der Fluss des Pseudo-Abwassers gestoppt, wobei folglich die Adsorptionsphase gestoppt wurde. Der Adsorptions-Zeitabschnitt lag ungefähr bei 2 Stunden bei dem mesoporösen Silikat, ungefähr 1,5 Stunden bei dem dealuminierten Faujasit, ungefähr 1,2 Stunden bei dem Pentasil-Zeolith mit hohem Silica-Anteil und ungefähr 0,5 Stunden bei dem Silica-Gel.
Dann wurde von der Adsorptionsphase zur Abbauphase gewechselt. Die Aufbereitungskammer wurde auf 25°C gehalten und ein ozonhaltiges Gas, das aus 20 % O₃, 76 % O₂ und 4 % H₂O bestand und von einem Wasserelektrolyse-Ozongenerator erzeugt worden war, wurde in Wasser aufgelöst, um ein ozonhaltiges Wasser bereitzustellen, dass Ozon in einer Konzentration von 1–10 ppm enthielt, das bei einer Oberflächengeschwindigkeit von 0,01 m/s in die Aufbereitungskammer in eine der Abgasströmung entgegengesetzten Richtung eingeführt wurde, um das adsorbierte Ethanol zu oxidieren und abzubauen. Die Konzentrationen von Ethanol und Ozon an dem Auslass der Aufbereitungskammer wurden gemessen. Die Änderung der Konzentrationen von Ethanol und Ozon mit Zeitverlauf an dem Auslass der Aufbereitungskammern sind in den 7 bzw. 8 dargestellt, wobei sich Linie A auf das mesoporöse Silikat, Linie B auf das dealuminierte Faujasit, Linie C auf das Pentasil-Zeolith mit hohem Silica-Anteil und eine Linie D auf das Silica-Gel beziehen.
Aufgrund des oben genannten Adsorptions-Zeitabschnitts wird davon ausgegangen, dass die Menge an adsorpiertem Ethanol in der Reihenfolge von mesoporösem Silikat > dealuminiertem Faujasit > Pentasil-Zeolith mit hohem Silica-Anteil > Silica-Gel ist. Weiterhin ist aus der 8 ersichtlich, dass das Austreten von Ozon ungefähr 1 Stunde nach dem Beginn der Abbauphase bei dem mesoporösen Silikat, dem dealuminierten Faujasit und dem Pentasil-Zeolith mit hohem Silica-Anteil begann. Folglich wird davon ausgegangen, dass das an den Adsorptionsmitteln mit hohem Silica-Anteil adsorbierte Ethanol während dieses Zeitabschnitts durch Ozon abgebaut wurde. Allerdings begann das Austreten des Ozons ungefähr 0,2 Stunden nach dem Beginn der Abbauphase bei dem Silica-Gel.
Beispiel 3
Wasser, das 5 ppb 2-MIB enthielt, wurde anstelle des Wassers, das Ethanol enthielt, auf die gleiche Weise aufbereitet mit der Ausnahme, dass die Ozonkonzentration des ozonhaltigen Wassers auf 1 ppm festgelegt wurde. Als Ergebnis wurde die 2-MIB-Konzentration von 0,1 ppb oder weniger in dem mittels Adsorption behandelten Wasser beibehalten (im Wesentlichen nicht nachweisbar).
Wie vorstehend beschrieben, ist die vorliegende Erfindung auf die Aufbereitung eines verunreinigten Fluids, das Schadstoffe enthält, gerichtet. In der vorliegenden Erfindung wird ein mesoporöses Silikat-Adsorptionsmittel verwendet, um Schadstoffe aus dem verunreinigten Fluid an dem Adsorptionsmittel zu adsorbieren und zu konzentrieren, und Ozon wird zur Reaktion mit den an dem Adsorptionsmittel adsorbierten Schadstoffen gebracht, wobei ermöglicht wird, dass die Schadstoffe wirksam abgebaut und entfernt werden, und Ozon sehr viel wirksamer für den Abbau als im Stand der Technik eingesetzt werden kann.
Weiterhin ermöglicht das Verfahren der Erfindung, eine relativ kleine Menge eines spezifischen Schadstoffs zu adsorbieren, der zusammen mit einer relativ großen Menge der anderen Schadstoffe in einem verunreinigten Fluid vorhanden ist, und den spezifischen Schadstoff an dem Adsorptionsmittel abzubauen, mit dem Ergebnis, dass der Zerfall des Ozons durch die anderen Schadstoffe wirksam unterdrückt werden kann, so kann ein selektives Entfernen des spezifischen Schadstoffs erreicht werden kann. Zum Beispiel kann Dioxin selektiv aus einem dioxinhaltigen Gas adsorbiert werden, wie zum Beispiel aus Abgas einer Müllverbrennungsanlage, das eine große Menge der anderen Schadstoffe zusätzlich zu dem Dioxin enthält, und das adsorbierte Dioxin kann durch Koadsorption von Ozon an dem Adsorptionsmittel effizient abgebaut werden. Gemäß dem Stand der Technik kann ein dioxinhaltiges Gas durch die Behandlung mit Ozon nicht effizient aufbereitet werden. Weiterhin können übelriechende Komponenten aus Wasser, das übelriechende Komponenten enthält, selektiv adsorbiert werden, wie zum Beispiel aus sedimentiertem Wasser in einer Wasserreinigungsanlage, das eine große Menge der anderen Schadstoffe zusätzlich zu den übelriechenden Komponenten enthält und wirksam die adsorbierten übelriechenden Komponenten durch Koadsorption von Ozon an dem Adsorptionsmittel abbaut. Nach dem Stand der Technik kann Wasser, das übelriechende Komponenten enthält, durch eine Behandlung mit Ozon nicht effizient aufbereitet werden.
Außerdem kann gemäß der vorliegenden Erfindung die ozonseitige Apparatur wie im Vergleich zu dem Fall bei dem Ozon in eine große Menge eines verunreinigten Fluids direkt eingeführt wird, kompakt hergestellt werden.

Claims

Verfahren zur Aufbereitung von verunreinigtem Fluid, das mindestens einen Schadstoff aufweist, gekennzeichnet durch die Schritte: Durchlauf des verunreinigten Fluids durch eine ein mesoporöses Silicat-Adsorptionsmittel enthaltende adsorbierende Schicht, die sowohl Ozon als auch mindestens einen Schadstoff adsorbieren kann, um mindestens einen Schadstoff an dem Adsorptionsmittel zu adsorbieren; und In-Kontakt-Bringen des Ozons mit der adsorbierenden Schicht, um den an dem Adsorptionsmittel adsorbierten Schadstoff zu oxidieren und abzubauen, während der Durchlauf des verunreinigten Fluids gestoppt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das verunreinigte Fluid eine Vielzahl von Schadstoffen enthält, von denen mindestens ein Schadstoff durch das Adsorptionsmittel bevorzugt adsorbiert wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der vorzugsweise adsorbierte Schadstoff Dioxin oder eine übelriechende Komponente enthält.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das durch die adsorbierende Schicht geführte Fluid separat aufbereitet wird, um nicht adsorbierte Schadstoffe zu entfernen.
Verfahren zur Aufbereitung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Schritte: Bereitstellen von mindestens einer Aufbereitungskammer, die eine ein mesoporöses Silicat-Adsorptionsmittel aufweisende adsorbierende Schicht enthält, die Ozon und mindestens einen Schadstoff adsorbieren kann; und Herbeiführen eines Aufbereitungszyklus in der Aufbereitungskammer mit einer Adsorptionsphase, in der das verunreinigte Fluid durch die adsorbierende Schicht läuft, damit mindestens ein Schadstoff an dem Adsorptionsmittel adsorbiert wird und das durch die adsorbierende Schicht gelaufene Fluid aus der Aufbereitungskammer abgelassen wird, und einer Abbauphase, in der Ozon mit der adsorbierenden Schicht, die den Schadstoff adsorbiert hat, in Kontakt gebracht wird, um den an dem Adsorptionsmittel adsorbierten Schadstoff zu oxidieren und abzubauen, während der Durchlauf des verunreinigten Fluids gestoppt ist.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Aufbereitungskammern bereitgestellt werden, die jeweils mit dem mesoporösem Silicat-Adsorptionsmittel gefüllt sind; und wobei eine Aufbereitungskammer der Adsorptionsphase vorbehalten ist, während die andere Aufbereitungskammer der Abbauphase vorbehalten ist.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das verunreinigte Fluid eine Vielzahl von Schadstoffen enthält, von denen mindestens ein Schadstoff durch das Adsorptionsmittel bevorzugt adsorbiert wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der vorzugsweise adsorbierte Schadstoff Dioxin oder eine übelriechende Komponente enthält.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das aus der Aufbereitungskammer abgelassene Fluid während der Adsorptionsphase separat aufbereitet wird, um nicht adsorbierte Schadstoffe zu entfernen.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das verunreinigte Fluid verunreinigtes Wasser oder Gas ist.