DK177020B1 - Anlæg til nedbrydning af lugtstoffer i luft samt anvendelse af restproduktet fra nedbrydningen - Google Patents

Abstract

Ifølge opfindelsen kan luft, såsom staldluft renses for ildelugtende bestanddele ved, at luften først befugtes (4) og derefter tilledes biologiske filtre (6), hvor bakterier æder lugtstofferne, for derefter at blive centrifugeret til udskillelse af væske .fra luften (7). Den tørre luft vil herefter kunne udledes som ren luft (23).

Description

1 DK 177020 B1

ANLÆG TIL NEDBRYDNING AF LUGTSTOFFER I LUFT SAMT ANVENDELSE AF RESTPRODUKTET FRA NEDBRYDNINGEN

Teknisk område 5

Opfindelsen angår et luftrensningsanlæg til nedbrydning af lugtstoffer i luft, såsom staldluft i svinestalde, hvilken staldluft udsuges fra stalden via en luftkanal til luftrensningsanlægget, hvor luftrensningsanlægget omfatter en i hovedsagen lodret eller skrånende kanal omfattende en åbning placeret i en nedre del af 10 kanalen beregnet til at suge luft indad, hvor kanalens nedre del danner en befugtningszone omfattende vandtågedyser beregnet til at befugte den indsugede luft, en biologisk filterzone dannet i forlængelse af befugtningszonen omfattende et eller flere filterelementer placeret efter hinanden og med mellemrum mellem de enkelte filterelementer, hvor et eller flere mellemrum 15 omfatter nedadrettede vandtågedyser beregnet til at befugte filterelementet placeret under vandtågedyserne og den passerende luft, en separationszone dannet i forlængelse af filterzonen, hvori væsken udskilles fra den passerende luft, og en åbning placeret i en øvre del af kanalen beregnet til at lede den tørrede og rensede luft ud.

20

Den kendte teknik

Problemet med forurening af luften, især i stalde, har hidtil været søgt løst ved simpel udsugning af staldluften. I staldluft ophobes især kvælstofholdige stoffer 25 fra gødningen, som kan omdannes til ammoniak. Hertil kommer svovlbrinte, støv og fugtighed, som nødvendiggør et effektivt luftskifte af hensyn til dyrenes trivsel.

I takt med, at store dyrehold er etableret, og mængden af staldluft, der skal udledes, følgelig er blevet større, er behovet for at reducere generne ved den øgede 30 udledning af ildelugtende luft øget.

2 DK 177020 B1

Man kender anlæg til rensning af luft fra f.eks. stalde, hvor luften ledes gennem filtre til udskilning af partikler i luften og til nedbrydning af lugtstoffer. DE 92 03 062 U1 beskriver et sådant anlæg, hvor luften føres gennem en kanal med en filterblok. Denne filterblok er sammensat af elementer, der er egnede til at 5 udskille partikler fra luften, idet hvert element består af profilplader, der danner render, som tilbageholder partiklerne. Profilpladerne får finere og finere render i luftens strømningsretning. De sidste af filterblokkens elementer danner biologiske filtre, idet de er belagt med et bioaktivt lag, der binder lugtstofferne. Filterblokkens nedre og eventuelt øvre del befugtes ved hjælp af vanddyser. En 10 vandudskiller med dråbefælder er anbragt umiddelbart før udløbet.

Formålet med opfindelsen

Det er formålet med opfindelsen at anvise et luftrensningsanlæg af denne art, 15 der er mere effektivt og mere driftsikkert, og som fordrer mindre vedligeholdelse end de kendte anlæg.

Dette opnås ifølge opfindelsen ved et luftrensningsanlæg som angivet i krav 1, hvor befugtningszonen omfatter nedadrettede vandtågedyser, et eller flere 2Q skrabeblade er monteret over et eller flere filterelementer beregnet til at skrabe biologisk vækstmateriale af filterelementet, og separationszonen omfatter en centrifugalblæser placeret med sugesiden vendende nedad i den øvre del af kanalen, hvor tværsnitsarealet af kanalens øvre del er større end tværsnitsarealet af kanalens nedre del.

25

Med denne udformning af anlægget undgås helt mekaniske filtre til udskilning af partikler, idet partiklerne fjernes ved opslæmning i den dannede vandtåge. Man har følgelig alene biologiske filtre i anlægget og får ikke alene en mere effektiv fjernelse af lugten, men også en mere effektiv udskilning af partiklerne. Der 30 bruges relativt meget vand, idet der ikke alene går vand til at fugte filtrenes flader, men også til den vandtåge, der opslæmmer de faste partikler. Dette vand 3 DK 177020 B1 udskilles imidlertid uden problemer i separationszonen for oven i anlægget ved hjælp af den centrifugalblæser, der sørger for transporten af luften gennem anlægget. Det udskilte vand opsamles i et klaringsanlæg, hvorfra vandet på sædvanlig måde genbruges til dannelse af vandtåge.

5 I de biologiske filterelementer vil bakterier, som er dyrket med henblik på at kunne ”æde” lugten, på en enkel og effektiv måde kunne reducere lugtgenerne.

| Denne biologiske proces resulterer i et vækststof på de biologiske filterelementer, som er kvælstofholdigt, og som med fordel kan anvendes som et 10 kvælstofholdigt gødningstilskud.

Dette vil medføre, at kvælstoffet udnyttes i luften i stedet for at blive ledt ud ved direkte udledning til atmosfæren.

15 I mellemrummene mellem filterzonens enkelte elementer er der anbragt rækker af nedadrettede vandtågedyser. Derved opnås, at partikler kan opslæmmes under hele forløbet af luftens strømning opad. Samtidig tjener disse dyser til at befugte overfladerne på de biologiske filtre.

20 Ved at montere en afskrabningsanordning over hvert filterelement, vil man kunne i w afskrabe overfladen på en effektiv måde til bevarelse af vækstmulighederne på elementerne.

Ved, som omhandlet i krav 2 og 3, at opbygge filteret af et antal sammenstillede 25 rørstykker af netagtig struktur og at samle disse i et skiveformet element, skabes der gode vækstmuligheder på grund af den store vækstoverflade.

Ved, som omhandlet i krav 4, at skråtstille rørstykkerne, opnås det maksimalt tilgængelige netareal, dyrkningsareal, for de enkelte filterelementer.

30 4 DK 177020 B1

Ved, som omhandlet i krav 5, at lade de skrå rørstykker forløbe i indbyrdes modsat retning for hosliggende elementer, vil strømningsretningen for luften blive øget til opnåelse af den størst mulige filtereffekt.

5 Ved, som omhandlet i krav 6, at lade den fra anlægget afløbende væske og den biologiske biomasse behandle i et separationsanlæg, rensningsanlæg, vil væsken kunne genanvendes i anlægget, mens det frafiltrerede materiale kan udskilles.

10 Tegningen

Et eksempel på et luftrensningsanlæg ifølge opfindelsen vil i det følgende blive nærmere beskrevet under henvisning til tegningen, hvor 15 fig. 1 viser et delvist snitbillede af et anlæg, set fra siden, og fig. 2 viser et biologisk filterelement, set fra oven.

Beskrivelse af et udførelseseksempel 20

Et anlæg ifølge opfindelsen til brug ved nedbrydning af lugtstoffer i luft vil først blive beskrevet, hvorefter virkemåden vil blive beskrevet, På figur 1 er vist et anlæg 1, som er vist monteret uden for en bygning 2, som 25 f.eks. kan være en svinestald.

En luftkanal 2a leder staldluften 3 ind forneden i anlægget 1 i en befugtnings-zone 4, hvor der via dyser på en rørledning 5 tilledes væske til dannelse af en vandtåge 10.

30 5 DK 177020 B1

Denne vandtåge 10 har til formål henholdsvis at opsuge og fælde gasformige og faste partikler i luften.

Til væsken kan der tilsættes midler til konditionering af luften, såsom syre til 5 regulering af pH-værdien.

Over befugtningszonen 4 er der etableret en biologisk rensningszone i form af et eller flere filterelementer 6, som er placeret over hinanden.

10 Til denne filtreringszone tilledes ligeledes en vandtåge 10 via dyser på tilgangsrør 5, som vist.

De enkelte filterelementer 6 er vist set ovenfra på fig. 2. Elementerne 6 er opbygget af emner, som i det viste eksempel har rørform. Disse rørstykker 6a 15 har typisk samme dimension og er sammenstillet til dannelse af et sammenhængende filterelement 6. De er fremstillet af et netformet væv til dannelse af en stor overflade.

Netstrukturen betyder, at tilledte eller tilføjede bakterier får en stor filterflade at 20 gro på, og ved at montere de enkelte rørstykker 6a skråt i forhold til filterfladen, vil gennemstrømningsarealet blive forøget. For at øge filterets effektivitet er luftens strømningsretning 7 op gennem filterzonen ændret gennem de enkelte filterelementer, således at virkningsgraden på grund af luftens øgede kontakttid bliver maksimal.

25 På disse filtres overflade vil bakterier kunne gro ved at ”æde” lugtstofferne i den vandtågemættede luft og dermed producere et vækstmateriale 6b som antydet på få af rørstykkerne 6a på fig. 2.

3Q I nogle tilfælde kan væsketågen 10 afskylle filterelementerne for vækstmateriale og dermed afskylle det biologiske vækstmateriale fra filterelementet, når materi- 6 DK 177020 B1 alet bliver af et sådant omfang, at luftgennemstrømningen bliver reduceret.

Sammen med væsken vil dette materiale kunne opsamles i bunden af anlægget, hvor der er monteret en skrånende bund 13, hvor det afskyllede materiale 14 kan 5 opsamles i et separationsanlæg 15Aog 16Asom vist påfig. 1.

Der kan etableres en skrabeanordning over et eller flere af filterelementerne 6 i form af et eller flere skrabeblade 9, som via en gennemgående aksel 8 vil kunne afskrabe vækstmateriale fra elementerne 6, som vist på fig. 1.

10

Endelig er der foroven på anlægget 1 etableret en væskeseparationszone 22, hvor en ikke-vist centrifugalblæser er monteret.

Denne blæser suger dels staldluften 3 gennem anlægget 1 via en tragt 11 for-15 oven, dels udleder den renset luft foroven.

I separationszonen vil væske blive fældet ved centrifugering af den indsugede luft. Væsken vil drive ned via åbningerne 12 i tragten 11, medens den tørre og rene luft 23 vil udledes foroven.

20

Rensningszonen omfatter et afløbsror 15, som leder væske og materiale til en klaringstank 15A, hvor væske via et overløb 16 vil løbe til en bundfældningstank 16A. Det rene vand ledes herefter via et rør 17 til en pumpe 18 og gennem et filter 19 til tilledningsrøret 20 for væske til dyserne via de enkelte tilgangsrør 5.

25

Det i tanken 16A bundfældede materiale udledes via en kanal som materiale 21, som på grund af sit høje kvælstofindhold kan gøre nytte som gødning.

Anlægget kan som eksempel være dimensioneret til en indsuget luftmængde på 30 30.000 m3 pr. time. Kanaldiameteren kan være omkring 1.500 mm, og luft- gennemstrømningshastigheden på omkring 4,5 m pr. sekund.

7 DK 177020 B1

Vandtågen kan udledes af omkring 470 I vand pr. time, medens filteroverfladen i alt kan være på omkring 320 m2. Den totale højde på anlægget kan som eksempel være på omkring 8,5 m.

5 Anlæggets funktion vil herefter blive beskrevet:

Staldluft 3 udsuges af blæseren i separationszonen 22 i anlægget via en kanal 2a, som forbinder stalden 2 med anlægget 1. Luften 3 ledes ind i en befugt-ningszone 4, hvor en vandtåge 10 opsuger de vandopløselige dele samt binder 10 støvpartikler m.m.

Herefter føres den befugtede luft 7 ind gennem et eller flere biologiske filtre 6, som er podet med, eller som via væsken 10 tilføres bakterier, som kan ”æde” af lugten og dermed Ijerne lugtstoffer fra den passerende luft 7.

15

Endelig separeres væsken fra luften i en centrifugalseparator 22, for at den rene luft 23 kan udledes. Denne vil være helt lugtfri.

Vækstmaterialet på filtrene 6 kan afskylles eller afstryges for at blive fjernet fra 20 filteroverfladen og falde ned i bunden af anlægget, hvorfra det kan ledes til et separations- og rensningsanlæg 15A og 16A forneden.

Herfra kan udtages væske til genbrug i dyserne, medens restmaterialet kan udledes til brug som gødning.

25

Opfindelsen er beskrevet i forbindelse med en svinestald, men det er en selvfølge, at anlægget på helt tilsvarende måde kan fungere til fjernelse af lugt fra andre kilder, såsom rensningsanlæg, benmelsfabrikker og lignende lugtudsendende virksomhed.

30 8 DK 177020 B1

Det viste og beskrevne udførelseseksempel angår en oprejst luftrenser, men det vil naturligvis også være muligt at montere den i skrå stilling, hvor dette er hensigtsmæssigt. Adgangen til inspektion af biofilteret vil herved blive gjort lettere.

5

Claims (6)

9 DK 177020 B1

1. Luftrensningsanlæg til nedbrydning af lugtstoffer i luft, såsom staldluft i svine-stalde, hvilken staldluft udsuges fra stalden via en luftkanal til luft- 5 rensningsanlægget, hvor luftrensningsanlægget (1) omfatter - en i hovedsagen lodret eller skrånende kanal omfattende en åbning placeret i en nedre del af kanalen beregnet til at suge luft indad, hvor kanalens nedre del danner en befugtningszone (4) omfattende vandtågedyser beregnet til at befugte den indsugede luft (3), 10. en biologisk filterzone dannet i forlængelse af befugtningszonen omfattende et eller flere filterelementer (6) placeret efter hinanden og med mellemrum mellem de enkelte filterelementer, hvor et eller flere mellemrum omfatter nedadrettede vandtågedyser beregnet til at befugte filterelementet placeret under vandtågedyserne og den passerende luft (7), 15. en separationszone (22) dannet i forlængelse af filterzonen, hvori væsken udskilles fra den passerende luft, og - en åbning placeret i en øvre del af kanalen beregnet til at lede den tørrede og rensede luft (23) ud,kendetegnet ved, at - befugtningszonen (4) omfatter nedadrettede vandtågedyser, 20. et eller flere skrabeblade (9) er monteret over et eller flere filterelementer (6) beregnet til at skrabe biologisk vækstmateriale (6b) af filterelementet (6) og - separationszonen (22) omfatter en centrifugalblæser placeret med sugesiden vendende nedad i den øvre del af kanalen, hvor tværsnitsarealet af kanalens øvre del er større end tværsnitsarealet af kanalens nedre del. 25

2. Luftrensningsanlæg ifølge krav 1,kendetegnet ved, at hvert filterelement (6) består af sammenstillede rørstykker (6a) af netagtig struktur.

3. Luftrensningsanlæg ifølge krav 2, kendetegnet ved, at netrørene (6a) 30 har i alt væsentligt samme størrelse.

10 DK 177020 B1

4. Luftrensningsanlæg ifølge krav 3, kendetegnet ved, at rørene (6a) alle er skråtstillede til øgning af luftens gennemstrømningsareal.

5. Luftrensningsanlæg ifølge krav 4, kendetegnet ved, at hosliggende 5 filterelementer (6) har modsat skråtstillede rør (6a) til øgning af luftens strømningsvej.

6. Luftrensningsanlæg ifølge ethvert af kravene 1-5, kendetegnet ved, at den i separationszonen (22) udskilte væske, den til den biologiske filterzone 10 tilledte og afløbende væske (10, 14), den afskrabede biomasse (6b) og den i befugtningszonen (4) afløbende væske opsamles i et rensningsanlæg (15A og 15B), hvorefter den rensede væske ledes retur til frembringelse af vandtågen (10). 5