DK169401B1 - Fremgangsmåde og anlæg til rensning af afgangsgas,som er forurenet med phenol og/eller formaldehyd og/eller kondensater heraf - Google Patents

Description

i DK 169401 B1

Opfindelsen angår en fremgangsmåde og et anlæg til rensning af gas, der er forurenet med phenol og/eller formaldehyd og/eller kondensater heraf. Opfindelsen finder anvendelse ved rensning af gasformige effluenter 5 fra anlæg til industriel produktion af mineralske fibre, hvor gassen oversprøjtes med en vaskevæske, som er beriget med mikroorganismer, hvorved en del af urenhederne i gassen bindes, og hvor vaskevæsken opsamles, og de deri indeholdte urenheder i det mindste delvis 10 dekomponeres af mikroorganismerne, der udsættes for en aktiveringsproces.

Det er nødvendigt at foretage rensning af den forurenede gas, der hidrører fra mange produktionsanlæg, såsom f. eks. støberier eller de her omtalte anlæg til 15 produktion af fibre af glas eller andet mineral og til produktion af f .eks. filt, måtter eller baner af sådanne fibre, inden gassen ledes bort i atmosfæren.

Denne gas er især forurenet med phenol i fri eller kombineret tilstand, formaldehyd eller phenolformalde-20 hydharpiks. Disse stoffer hidrører fra de bindemidler, der anvendes ved fremstilling af produkter af mineralske fibre. Desuden indeholder denne gas også stoffer, der giver generende lugt, og en farvning, som de omkringboende ofte tilskriver en kraftig forurening og en 25 dårlig rensning af afgangsgassen.

Direktiver VDI 3457 (Verein Deutscher Ingenieuren) definerer arten af sådanne produktionsanlæg og den måde, hvorpå man kan vurdere og begrænse afgangsgassen. Disse direktiver foreskriver grænseværdier for flygtig phenol 3 30 i vanddamp og for formaldehyd på 20 mg pr. m , hvad angår hærdeovnene og køleinstallationerne, og på 40 mg 3 pr. m , hvad angår fremstillingen af fibrene.

En kendt metode til rensning af gas går ud på at føre gassen gennem et rense- og aflejringskammer og 35 derefter gennem en elektrostatisk vådseparator, idet 2 DK 169401 B1 vaskevandet ledes i kredsløb. Under oversprøjtningen af gassen med vaskevandet dannes der aerosol, hvori en større del af de organiske urenheder absorberes, iden de opsamles i separatoren. Det er klart, at vaskevandet 5 ikke ubegrænset kan anvendes, og at det af og til skal fornyes, hvilket fører til, at der så er behov for at rense dette vaskevand. En anden ulempe ligger i, at der i den elektrostatiske vådseparator er en utilstrækkelig opsamling af de gasformige stoffer, og at de lugtende 10 eller farvende stoffer når ud til atmosfæren. Dertil kommer, at phenolformaldehydresterne hænger på pladerne i den elektrostatiske separator.

Til rensning af gas er det også blevet foreslået at anvende biologiske vaskeapparater, hvori visse 15 bestanddele af gassen medbringes i en vaskevæske, der regenereres af mikroorganismer, som bruger de ved rensning af gassen separerede bestanddele som næringsstoffer. Disse mikroorganismer og de ikke opløste urenheder danner et aktiveret slam. Da det ikke er alle 20 de forurenende stoffer, der dekomponeres af mikroorganismerne, opstår der en naturlig selektivitet under vaskningsprocessen. Generelt skal det aktiverede slam behandles ved udluftning med oxygen, og desuden skal der tilføres fersk vand for at opveje den forekommende 25 fordampning (direktiv VDI 3478).

Et biologisk renseapparat giver dog ikke mulighed for tilstrækkelig separering af aerosol såsom bundet phenol.

Opfindelsen giver anvisning på en fremgangsmåde til 30 rensning af brugt gas, hvor der opnås lavere værdier for de frigjorte stofmængder, hvor den gas, der ledes til atmosfæren, praktisk taget er uden farve og lugt, og hvor de separerede urenheder ikke fører til dannelse af andre urenheder af den art, der fines i spildevand, og 35 som igen skulle fjernes.

3 DK 169401 B1

Med henblik herpå er en fremgangsmåde, hvor den med phenol og/eller formaldehyd og/eller kondensater heraf forurenede gas oversprøjtes med en vaskevæske, der er beriget med mikroorganismer, hvorved en del af uren-5 hederne i gassen bindes, hvorefter vaskevæsken opsamles, og de deri indeholdte urenheder i det mindste delvis nedbrydes af mikroorganismerne, hvilke mikroorganismer udsættes for en aktiveringsproces, ifølge opfindelsen ejendommelig ved, at den gas, der er oversprøjtet med 10 vaskevæske, ledes igennem et elektrisk højspændingsfelt.

Ved oversprøjtning af gassen med den med mikroorganismer berigede vaskevæske vil størstedelen af de gasformige urenheder separeres ved vaskning. Den aerosol, der går igennem oversprøjtningstårnet, se-15 pareres derefter i højspændingsfeltet, og de separerede urenheder oxyderes biologisk af mikroorganismerne.

Opfindelsen angår også et anlæg til udøvelse af fremgangsmåden. Dette anlæg omfatte er besprøjtnings-apparat og et samlekar for den med mikroorganismer 20 berigede vaskevæske, hvilket samlekar gennem en rørledning med pumpe er forbundet med besprøjtningsapparatet, der munder ud i samlekarret. Dette anlæg er ejendommeligt ved, at besprøjtningsapparatet omfatter et oversprøjtningstårn med sprøjtedyser og en på nedstrømssiden 25 heraf anbragt elektrostatisk vådseparator, idet rørledningen er forbundet med sprøjtedyserne i oversprøjtningstårnet.

Dette tårn er fortrinsvis uden indsatse. Dette er gjort muligt ved, at det i henhold til opfindelsen kun 30 er de gasformige forureninger, der skal kombineres i tårnet. Derfor er tryktabet yderst begrænset, og risikoen for tilsmudsning meget lille. Desuden undgår man herved den ulempe, der skyldes en utilstrækkelig separering af de gasformige urenheder i en elektrosta-35 tisk vådseparator.

4 DK 169401 B1

Da den elektrostatiske vådseparator forsynes med vaskevæske, har fremgangsmåden ifølge opfindelsen ydermere den fordel, at mikroorganismerne samler sig i en koloni på separatorens plader. En sådan koloni binder 5 resterne af phenolformaldehydharpiks, der er indeholdt i form af klæbende urenheder i gassen. På denne måde undgår man, at der på separatorpladerne dannes et harpikslag (bakelit), der virker isolerende og fører til kraftig forringelse af separatorens effektivitet. En 10 sådan koloni kan fjernes ved vaskning og ledes til det kar, hvori vaskevæsken opsamles.

I dette samlekar underkastes vaskevæsken en biologisk behandling, hvorunder der tilsættes oxygen og eventuelt næringsstoffer, såsom gær.

15 En anden fordel ved opfindelsen er, at en pludselig overbelastning tåles godt af mikroorganismerne.

Forsøgene har vist, af effluentværdierne kan bringes et godt stykke under de ovenfor angivne grænseværdier. Ved fremgangsmåden og med apparatet ifølge 20 opfindelsen opnår man følgende typiske værdier for filtreringseffektivitet: - phenol 95-98% - formaldehyd 65-80%

Typiske koncentrationer i den rensede gas er på: 3 25 - phenol 1 mg pr. m 3 - formaldehyd 4 mg pr. m

Disse værdier gælder for et anlæg til fremstilling af produkter af mineralske fibre, hvori man anvender et phenol-formaldehyd-bindemiddel.

30 Udover de ovenfor nævnte, stærkt nedsatte effluent- værdier viser det sig, at den rensede gas praktisk taget ingen lugt har og er usynlig, indtil der opstår fortætning af vanddamp.

5 DK 169401 B1

Opfindelsen forklares nærmere i det følgende under henvisning til den skematiske tegning, der viser et udførelseseksempel på anlægget.

Gassen, der hidrører fra et anlæg 1 til pro-5 duktion af produkter af mineralske fibre, og hvor der som bindemiddel anvendes en urinstofmodificeret phenol-formaldehyd-harpiks, tilføres gennem en rørledning 2 et konventionelt renseapparat, hvori den udsættes for en forudgående grov rensning. En rørledning 4 for-10 binder apparatet 3 med et oversprøj tningstårn 5, der fortrinsvis er uden indsatse, og som kun er udstyret med sprøjtedyser. Derfor er der nedsat tryktab i tårnet, og risikoen for tilsmudsning er lav, således at der kun er behov for relativt sjældne og nemme rensningsoperatio-15 ner. En rørledning 6 forbinder tårnet 5 med en elektrostatisk vådseparator 7, der eksempelvis fungerer under et potential på 70 kV, og hvis udgang 8 er koblet til en blæser 9, hvorfra den rensede gas føres til atmosfæren gennem en kanal 10.

20 Renseapparatet 3 tjener i hovedsagen til fra separering af fiberur enhederne, og det forsynes med vaskevand fra en beholder 11, en hane 12, en pumpe 13 og en rørledning 14. En del af dette vand kan føres til produktionsanlægget 1 gennem en rørledning 15.

25 En rørledning 16 overfører vaskevandet fra renseapparatet 3 til beholderen 11, hvori vandet renses mekanisk.

Til tilførsel af vaskevæske til sprøjtedyserne i tårnet 5 findes der et samlekar 17, hvis udgang 18 30 er koblet til en hane 19, en pumpe 21 og en rørledning 20. Udgangen 22 fra tårnet 5 munder ud i samlekarret 17.

Dette samlekar 17 indeholder en vaskevæske, der er beriget med mikroorganismer. Sådanne mikroorganismer 35 findes i det aktiverede slam, der hidrører fra kommunale 6 DK 169401 B1 rensningsanlæg, hvori disse organismer udnytter de organiske forbindelser som næringsstoffer. Vaskevæsken udgøres af vand og aktiveret slam. På denne måde dannes der nyt aktiveret slam, hvori der forekommer en naturlig 5 selektion, under hvilken de mikroorganismer, der omdanner phenol, formaldehyd og kondensater heraf, formerer sig, medens de andre mikroorganismer dør.

For at holde mikroorganismerne i live skal der tilføres tilstrækkelige mængder af oxygen (ca. 1-3 mg 10 pr. liter). Til dette formål omfatter anlægget et udluftningsudstyr 23. Det aktiverede slam indeholder fortrinsvis 3-7 g tørstof pr. liter vaskevæske. Det er også hensigtsmæssigt at sørge for tilsætning af næringsstoffer. I øvrigt er de generelle vilkår for funktion 15 med aktiveret slam velkendt af sagkyndige, jf. f. eks. direktiv VDI 3478.

Det har vist sig at være hensigtsmæssigt at afgive phenol til mikroorganismerne, der i så fald stimuleres endnu mere og er i stand til at nedbryde endog usædvan-20 lig lange molekylekæder.

I tårnet 5 kombineres de af gassen medbragte gasformige urenheder med vaskevæsken (aktiveret slam), medens de øvrige urenheder delvis fjernes ved vaskning, delvis føres til samlekarret 17 gennem udgangen 22.

25 Rørledningen 6 overfører gassen til den elektro statiske vådseparator 7. De frembragte aerosoler afsætter sig på elektroderne 24 i separatoren 17 og overføres til samlekarret 17 gennem en rørledning 25.

I dette kar sørger mikroorganismerne for at nedbryde de 30 urenheder, der hidrører fra såvel tårnet 5 som den elektrostatiske vådseparator 7.

En trevejs-ventil 26 i rørledningen 25 giver mulighed for valgfrit at føre vaskevæsken til samlekarret 17 eller til beholderen 11. Dette giver 7 DK 169401 B1 mulighed for at foretage i det mindste en del af den forudgående rensning i apparatet 3 med vaskevæske.

Den rengjorte gas, der forlader den elektrostatiske vådseparator 7, er væsentligt renere end den gas, der 5 kan renses ved de tidligere kendte metoder og anlæg. Den indeholder desuden praktisk taget ingen lugtende eller farvende stoffer, der ellers kunne give de omkringboende det indtryk, at der forekommer en utilstrækkelig rensning.

10 De endnu aktive bestanddele og partikler af bindemiddel, der er til stede i den brugte gas, kan hærde på elektroderne 24 i vådseparatoren 7 og således føre til dårligere separering. De mikroorganismer, der findes på elektroderne 24, danner imidlertid 15 en koloni, der forhindrer bindemidlet i at hærde. Det kan imidlertid være hensigtsmæssigt regelmæssigt at foretage en rensning af elektroderne 24, der i så fald blot skal vaskes med vaskevæske.

Ved hjælp af spærreventiler 29 og 30 og rørled-20 ninger henholdsvis 27 og 28 kan der tilføres fersk vand W til samlekarret 17 og til beholderen 11.

Da mikroorganismerne formerer sig, og da der tilsættes næringsstoffer og fersk vand, vil mængden af vaskevæske i karret 17 vokse. Et overløb 31 fører 25 væsken til et dekanteringskar 32, hvori overskuddet af aktivt slam bundfældes og udtages gennem et udløb 33.

Denne mængde af aktivt slam kan anvendes et andet sted eller smides væk. Det biologisk rensede vand, der kan udtages fra dekanteringskarret 32, føres til beholderen 30 11 gennem en pumpe 34 og en rørledning 35, og fra beholderen 11 kan der som tidligere nævnt udtages vand til produktionsanlægget 1, hvilket her antydes ved den stiplede streg. Dette vand kan også bruges til rensning af elektroderne 24 i separatoren 7. Opfindelsen giver 35 således anvisning på en fremgangsmåde til rensning af

Claims (8)

8 DK 169401 B1 brugt gas7 hvormed man opnår en renset gas, hvori der er stærkt nedsatte mængder af forurenende stoffer, og som praktisk taget er uden farve og uden lugt. Opfindelsen giver også anvisning på et anlæg til udøvelse 5 af fremgangsmåden, hvilket anlæg kan tages i drift med svage tryktab, ringe tilsmudsning og mulighed for nem rensning. Opfindelsen kan også finde anvendelse i forbindelse med støberier eller inden for fremstillingen af paneler af agglomererede partikler. 10 PATENTKRAV

1. Fremgangsmåde til rensning af afgangsgas, der er forurenet med phenol og/eller formaldehyd og/eller kondensater heraf, og som hidrører fra et anlæg (1) til produktion af mineralske fibre, og hvor gassen over- 15 sprøjtes med en vaskevæske, som føres i kredsløb, og som er beriget med mikroorganismer, hvorved en del af urenhederne i gassen bindes, hvorefter vaskevæsken opsamles, og de deri indeholdte urenheder i det mindste delvis nedbrydes af mikroorganismerne, hvilke mikroorga- 20 nismer udsættes for en aktiveringsproces, kendetegnet ved, at den brugte gas, der er oversprøjtet med vaskevæske, ledes igennem et elektrisk høj spændingsfelt.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendeteg- 25. e t ved, at en del af vaskevæsken bortledes, renses og tilføres produktionsanlægget og/eller bruges til forudgående rensning af brugt gas.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kende -tegnet ved, at der tilsættes phenol til vaske- 30 væsken.

4. Anlæg til udøvelse af fremgangsmåden ifølge ethvert af kravene 1-3, og omfattende et besprøjtnings-apparat og et samlekar (17) for den med mikroorganismer berigede vaskevæske, hvilket samlekar gennem en rørled- 9 DK 169401 B1 ning (20) med pumpe (21) er forbundet med besprøjtnings-apparatet, der munder ud i samlekarret (17), kendetegnet ved, at besprøjtningsapparatet omfatter et oversprøjtningstårn (5) udstyret med sprøjtedyser, samt 5 en på nedstrømssiden deraf anbragt elektrostatisk vådseparator (7), hvorhos rørledningen (20) er forbundet med sprøjtedyserne i tårnet (5).

5. Anlæg ifølge krav 4, kendetegnet ved, at oversprøjtningstårnet (5) er uden indsatse.

6. Anlæg ifølge krav 4, kendetegnet ved et yderligere dekanteringskar (32), hvorfra en rørledning (35) fører tilbage til produktionsanlægget (1), hvorhos samlekarret (17) har forbindelse med dekanteringskarret (32) gennem et overløb (31).

7. Anlæg ifølge ethvert af kravene 4-6, kende tegnet ved, at der på opstrømssiden for oversprøjtningstårnet (5) findes et gasrenseapparat (3).

8. Anlæg ifølge krav 7, kendetegnet ved, at gasrenseapparatet (3) er forbundet med rørledningen 20 (35) fra dekanteringskarret (32).