ES2344200T3 - Filtro para la purificacion del aire formado en procesos de descomposicion biologica. - Google Patents
Filtro para la purificacion del aire formado en procesos de descomposicion biologica. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2344200T3 ES2344200T3 ES04030310T ES04030310T ES2344200T3 ES 2344200 T3 ES2344200 T3 ES 2344200T3 ES 04030310 T ES04030310 T ES 04030310T ES 04030310 T ES04030310 T ES 04030310T ES 2344200 T3 ES2344200 T3 ES 2344200T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- filter
- filter according
- biomaterial
- layers
- air
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/84—Biological processes
- B01D53/85—Biological processes with gas-solid contact
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/84—Biological processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/40—Nitrogen compounds
- B01D2257/406—Ammonia
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/90—Odorous compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/708
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/91—Bacteria; Microorganisms
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2258/00—Sources of waste gases
- B01D2258/02—Other waste gases
- B01D2258/0266—Other waste gases from animal farms
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
- Respiratory Apparatuses And Protective Means (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
Abstract
Filtro para la purificación del aire de salida formado en procesos de descomposición biológica, en el que el filtro presenta material filtrante y biomaterial, está previsto un dispositivo de humidificación, el material filtrante así como el biomaterial están dispuestos en forma de capas sobre los enrejados atravesables, de forma intercambiable separadamente unos de otros, en el que el material filtrante presenta plásticos, en el que el biomaterial está dispuesto aguas arriba así como aguas abajo del material filtrante, y el material filtrante presenta al menos una o varias capas intercambiables separadamente unas de otras.
Description
Filtro para la purificación del aire formado en
procesos de descomposición biológica.
La invención se refiere a un filtro para la
purificación del aire de salida formado en procesos de
descomposición biológica según el preámbulo de la reivindicación
1.
En general los filtros convencionales para la
purificación del aire de salida formado en procesos de
descomposición biológica, según aparecen en particular en la
explotación agrícola, están hechos de materiales de origen
biológico, como por ejemplo, madera, paja, turba o heno en
composición diferente y estructura distinta.
En el documento WO 01/19498 A1 se da a conocer
un filtro para la filtración del aire de salida, que está hecho de
una primera capa de paja y una segunda capa que contiene
lignina.
El documento DE 36 41 178 C2 describe un filtro
para la limpieza de gases de escape que contienen impurezas
orgánicas con una capa portante de una mezcla de turba, carbonato de
calcio, desechos vegetales, compost o corteza de árbol, estando
poblada la capa portante de microorganismos.
Además, en el documento DE 38 07 033 A1 se da a
conocer un filtro para la purificación de gases de escape con
compuestos orgánicos, que está cubierto con hongos de putrefacción
blanca.
Del documento DE 298 11 063 U1 se conoce un
filtro que emplea una mezcla de compost y/o humus en una capa de
madera desmenuzada.
En el documento DE 101 10 519 A1 se describe un
filtro para la purificación del aire de establos para animales con
una primera capa portante de cortezas de madera y una capa conectada
aguas abajo de material de madera más fino, que no reacciona de
forma limpia.
El documento DE 42 35 591 A1 describe un filtro
biológico para la purificación del aire de salida cargado
orgánicamente que contiene un sustrato filtrante horizontal,
permeable al aire y atravesado por el aire de salida como material
portante para microorganismos bioactivos que consumen la carga
orgánica del aire de salida. El sustrato filtrante está formado por
un material en bruto suelto de partículas finas blandas, como
recortes de madera, polvo de madera, granulado espumado o de
corcho, fibras y similares y está soportado por una base permeable
al aire. Por encima del sustrato filtrante está dispuesto un
dispositivo de irrigación para el mantenimiento de la humedad de los
microorganismos en el sustrato filtrante.
Filtros de este tipo basados en materiales
biológicos presenta la desventaja de que el material biológico está
sujeto a procesos de descomposición. Mediante esta putrefacción en
el transcurso del tiempo aparece una reducción de la eficacia del
filtro, de forma que después de un intervalo de tiempo determinado
se vuelve necesario un recambio de la masa filtrante.
La invención tiene por ello el objetivo de
proporcionar un filtro que esté sometido sólo a pequeños o
insignificantes procesos de descomposición, empleándose en lo
posible material filtrante económico.
Este objetivo se resuelve mediante un filtro
según la reivindicación 1.
Un pensamiento nuclear esencial es por ello
emplear plásticos que son relativamente inertes y tampoco
experimentan una descomposición después de un largo tiempo en un
entorno húmedo, químicamente agresivo. Además, los plásticos son
proporcionalmente económicos en la fabricación, variando las
propiedades del material como tamaño de partícula, porosidad,
densidad, propiedades en la superficie límite, etc. casi a voluntad
y pudiendo adaptarse a los requerimientos correspondientes.
El dispositivo de humectación proporciona un
contenido constante de humedad del material filtrante y una
distribución uniforme de la humedad.
Los plásticos son preferiblemente plásticos
reciclados. En particular con respecto a puntos de vista de la
protección del medio ambiente son ventajosos los plásticos
reciclados debido a su procedimiento de fabricación ecológico.
Además, los gastos de fabricación son menores en comparación a una
nueva fabricación, por lo que resulta un funcionamiento económico
del filtro junto a una larga vida útil.
En una forma de realización preferida del filtro
según la invención, los plásticos son materiales compuestos de
fibras.
Los materiales compuestos de fibras son
plásticos muy inertes que no se descomponen incluso en un entorno
extremadamente agresivo químicamente. Por ello el filtro puede
funcionar durante un largo intervalo de tiempo y puede garantizarse
un mantenimiento económico, ya que se evitan cambios de filtro
costosos y que requieren tiempo.
\newpage
Es ventajoso que los materiales compuestos de
fibras sean materiales compuestos de fibras reciclados. Los
materiales compuestos de fibras reciclados son ventajosos en
particular desde el punto de vista ecológico y los reducidos costes
de fabricación.
De forma conveniente los materiales compuestos
de fibras reciclados pueden obtenerse de piezas antiguas de
aplicaciones industriales, en particular de la industria
automovilística o de palas de rotor de instalaciones de energía
eólica. En estos sectores se producen cantidades proporcionalmente
grandes de materiales compuestos de fibras que hacen posible un
reducido precio de los materiales reciclados a partir de ellos.
Los materiales compuestos de fibras están hechos
preferiblemente de un material de matriz y un material de
refuerzo.
Como materiales de matriz pueden emplearse
preferiblemente termoplásticos, como por ejemplo, polietileno o
polipropileno y duroplásticos, como por ejemplo, poliéster, resina
epoxi o poliuretanos. Estos materiales se fabrican a gran escala y
están disponibles por consiguiente de forma económica. Además, estas
clases de materiales destacan por una elevada resistencia frente al
influjo químico y mecánico.
También es ventajoso que el material de refuerzo
se seleccione del grupo compuesto por fibras de vidrio, fibras de
carbono, fibras de aramida, fibras textiles y fibras naturales o
similares. Estos tipos de fibras aumentan la estabilidad de los
materiales compuestos de fibras empleados, forman una superficie
fibrosa y aumentan por ello la vida útil y eficiencia de costes del
filtro.
En una forma de realización preferida del filtro
según la invención está dispuesto el material filtrante en varias
capas.
En este caso es ventajoso que se diferencien las
capas respecto al espesor de capas, tamaño medio de estructura o de
partícula y/o composición.
En el desarrollo del proceso de filtración se
cambian las propiedades químicas y físicas del aire de salida, por
lo que se vuelve necesario adaptar también las propiedades del
material filtrante conforme a las propiedades presentes del aire de
salida para hacer posible una purificación efectiva.
Se consigue una estructura ventajosa si las
capas presentan desde abajo hacia arriba un tamaño medio de
estructura o de partícula decreciente. De esta manera las capas
situadas más abajo con partículas mayores pueden servir como
sistemas portantes para las capas situadas arriba con partículas más
pequeñas. Además, en el aire de salida en el desarrollo del proceso
de filtrado decrecerá la concentración de impurezas y el contenido
de humedad, de forma que un aumento de la superficie específica
mediante una disminución del tamaño de partícula se repercute
favorablemente sobre una absorción mayor, que se vuelve necesaria,
de las sustancias nocivas contenidas en el aire de salida y la
humedad.
En una forma de realización preferida del filtro
según la invención, el material filtrante está mezclado con un
material que almacena la humedad. De este modo se aumenta el tiempo
de permanencia de la humedad introducida por la instalación de
humectación en el material filtrante y se reduce la pérdida de vapor
de agua por transporte convectivo. Asimismo, mediante la humedad
contenida en el material filtrante se mejora, por un lado, la
absorción de impurezas del aire de salida y, por otro lado, se
favorecen los procesos de descomposición biológica.
De forma apropiada se emplea un material
higroscópico de tipo esponja como material que almacena la humedad.
Una estructura de tipo esponja provoca un elevado almacenamiento
físico de la humedad por la gran superficie específica, mientras
que la propiedad higroscópica favorece la absorción de humedad a
través de interacciones químicas. Así, por ejemplo, las partículas
de Kieselgur quemadas disponibles de forma económica en el mercado
presentan las propiedades mencionadas de una estructura de tipo
esponja en conexión con propiedades higroscópicas.
Según la invención, el material filtrante está
previsto sobre enrejados atravesables. Para ello pueden emplearse
esteras permeables al aire, como por ejemplo, esteras de rejilla,
placas perforadas y similares. El material filtrante depositado
sobre estos enrejados puede cambiarse fácilmente en caso de
necesidad.
A este respecto los enrejados pueden estar
previstos también entre las capas correspondientes del material
filtrante, para poder adaptar la estructura del filtro de forma
sencilla, por ejemplo, según el tipo y composición del aire de
salida por cambio de las capas filtrantes.
En particular pueden cambiarse las capas que se
han contaminado más fuertemente en el transcurso de la purificación
del aire de salida, o han perdido efectividad por apelotonamiento de
las partículas del filtro. Un recambio caro de todo el material
filtrante se vuelve superfluo por consiguiente ya que pueden
cambiarse separadamente sólo las capas afectadas.
En una forma de realización preferida ulterior
de la invención, el filtro que puede designarse también como
biofiltro, está inoculado con microorganismos o se trata con
sustancias que contienen proteínas, como por ejemplo encimas. Estos
microorganismos o sustancias que contienen proteínas son capaces de
absorber impurezas orgánicas y sustancias nocivas del aire de salida
y convertirlas en sustancias inocuas.
Asimismo, mediante los microorganismos o
sustancias que contienen albumina se eliminan bacterias y gérmenes
patógenos que pueden estar contenidos en el aire de salida, de forma
que el aire de salida puede evacuarse al entorno esencialmente libre
de sustancias nocivas y agentes patógenos.
Los microorganismos o sustancias que contienen
albumina son proporcionalmente resistentes frente a influencias
externas, muestran una elevada actividad en la absorción y
transformación de materias orgánicas y son ampliamente inofensivos,
de forma que no existe el peligro de una propagación incontrolada de
gérmenes fuera del filtro o una transmisión de enfermedades a las
personas. Por consiguiente el filtro puede emplearse también cerca
de zonas residenciales.
De forma ventajosa la inoculación con
microorganismos o el tratamiento con sustancias que contienen
albumina se realiza en función del tiempo, después de un paro largo
o después de un caudal volumétrico definido. Para poder
contrarrestar efectivamente una concentración variable de impurezas
orgánicas en el aire de salida es necesario cambiar de forma
apropiada el empleo de microorganismos, ya que éstos presentan una
limitación potencial para la absorción y tratamiento de sustancias
nocivas. Así se vuelve necesario después de una parada o una
concentración baja de sustancias nocivas, repetir la inoculación
después de un tiempo relativamente breve o después de un caudal
volumétrico desfavorable.
Es conforme a la invención que el filtro
presente biomaterial.
Biomaterial, es decir, material de origen
biológico, como por ejemplo madera, heno, paja, lana, turba, humus,
compost, etc. o sus componentes como celulosa, lignina, queratina y
otros polímeros naturales, están presentes en grandes recursos
renovables y pueden obtenerse frecuentemente de forma relativamente
económica. Además, presentan la mayoría de las veces propiedades
materiales ventajosas, como una baja densidad y una elevada
porosidad y pueden eliminarse después del uso de forma sencilla,
ecológica e inofensiva. Asimismo, los microorganismos eventualmente
añadidos pueden desarrollarse de forma especialmente adecuada en un
entorno de biomaterial natural.
De forma apropiada el biomaterial está dispuesto
en una o en varias capas aguas arriba y aguas abajo del material
filtrante.
En una disposición del biomaterial aguas arriba,
éste puede servir como filtro previo, capturándose las partículas
mayores y las impurezas más gruesas y se protege el material
filtrante verdadero.
En una disposición aguas abajo, mediante el
biomaterial pueden absorberse impurezas que permanecen y que han
pasado el material filtrante. Esto se refiere, por ejemplo, a los
restos de compuestos que generan olores y que se descomponen
finalmente por los microorganismos presentes en el biomaterial.
El biomaterial contiene preferiblemente
madera.
Los biomateriales que contienen madera están
presentes en gran medida en la biosfera y pueden adquirirse de forma
correspondientemente económica.
La resistencia mecánica relativamente pequeña
permite un tratamiento sencillo en casi cualquier tamaño y geometría
de las partículas.
Asimismo, mediante un tratamiento
correspondiente térmico y/o mecánico puede variarse la superficie
específica del material en un amplio intervalo.
Puede pretenderse además que el biomaterial
dispuesto aguas abajo del material filtrante presente una estructura
media o tamaño medio de partícula menor que el biomaterial dispuesto
aguas arriba del material filtrante.
En la dirección aguas abajo desciende el grado
de impurezas y el tamaño medio de partícula de las sustancias
nocivas. Para obtener todavía un efecto de purificación mayor, puede
contrarrestarse este efecto a través de una superficie específica
creciente por un tamaño de partícula decreciente, ya que con
superficie específica creciente aumenta la capacidad de
absorción/adsorción del material.
Además, las mayores partículas dispuestas aguas
arriba pueden servir como material de apoyo para las capas
inferiores debido a su mayor rigidez mecánica.
Según la invención el material filtrante está
dispuesto en una o en varias capas filtrantes intermedias, estando
dispuesto el biomaterial aguas arriba así como aguas abajo del
material filtrante.
Por ello el material filtrante puede adaptarse
específicamente al objetivo como filtro nuclear, mientras que el
biomaterial asume la función de un filtro previo, en el caso de una
disposición aguas arriba, y la de un filtro
post-puesto, en el caso de una disposición aguas
abajo.
Es conveniente que el biomaterial esté previsto
sobre un enrejado atravesable. Para ello pueden emplearse esteras
permeables al aire, como por ejemplo esteras de rejilla, placas
perforadas y similares. En caso de necesidad puede cambiarse de
forma sencilla el material filtrante depositado sobre estos
enrejados.
Los enrejados pueden están previstos en este
caso también entre capas correspondientes del biomaterial, para
poder adaptar de forma sencilla la estructura del filtro conforme al
tipo y composición del aire de salida mediante cambio de las
capas.
Ante todo pueden cambiarse las capas que en el
desarrollo de la purificación del aire de salida se han contaminado
más fuertemente, han perdido efectividad por apelotonamiento de las
partículas del filtro o ya se han descompuesto fuertemente por
procesos de descomposición. Un recambio caro de todo el biomaterial
se vuelve superfluo por consiguiente ya que pueden cambiarse
separadamente sólo las capas afectadas.
En otra forma de realización preferida de la
invención, el filtro según la invención presenta una cámara de
decantación situada aguas arriba. En la cámara de decantación se
reduce claramente la velocidad del flujo del aire de salida
suministrado mediante su sección transversal proporcionalmente
grande, de forma que pueden decantarse las partículas mayores que se
encuentran en el aire de salida debido a la fuerza de la gravedad y
no llegan al filtro.
La cámara de decantación también puede presentar
un lavado de fondo. Con este lavado de fondo, las partículas que se
han acumulado en la cámara de decantación se retiran y se conducen a
un recipiente apropiado.
Es especialmente ventajoso que el fondo de la
cámara de decantación esté configurado como un plano inclinado. La
abertura para la entrada de agua se encuentra entonces en el lado
elevado del plano, mientras que una salida se encuentra en el lado
situado más profundamente. Las partículas decantadas se evacuan en
este caso por el agua entrante y se suministran a un recipiente a
través de la salida.
Se puede pretender además que el aire de salida
se suministre a la cámara de decantación desde abajo.
El aire de salida suministrado al filtro
experimenta por ello un cambió de la dirección del flujo de al menos
90º. Las partículas contenidas en el flujo se decantan en este caso
por las fuerzas que aparecen en medida reforzada en la cámara de
decantación.
En una forma de realización especialmente
preferida del filtro según la invención, el filtro presenta al menos
un dispositivo de regulación, por ejemplo, como dispositivo soplador
o ventilador para la regulación del aire de salida suministrado al
filtro. Con este dispositivo soplador o ventilador, puede ajustarse
el volumen del aire de salida suministrado al filtro, en particular
en función de la temperatura presente en la zona del establo y/o la
concentración presente de impurezas orgánicas.
El flujo volumétrico se controla primeramente
según la temperatura, es decir, el filtro se hace funcionar con
temperatura elevada con un elevado flujo volumétrico y con baja
temperatura con un flujo volumétrico bajo, pudiéndose tener en
cuenta en este aspecto adicionalmente la concentración de sustancias
nocivas, que con una elevada concentración teniendo en cuenta la
capacidad límite del filtro es ventajoso un flujo volumétrico
menor, mientras que con una concentración baja de sustancias nocivas
también puede tratarse un flujo volumétrico mayor de aire de salida
por el filtro.
Para la medición del contenido de humedad en el
material filtrante puede servir un sensor de humedad que esté unido
con la instalación de humectación y controle ésta. Una humectación
uniforme del material filtrante es esencial para la absorción de
las sustancias nocivas en el material filtrante, así como para una
actividad óptima de los microorganismos que se encuentran en el
material filtrante.
Además, es conveniente que el filtro esté
envuelto con un material resistente a la corrosión, en particular
con acero inoxidable. Por consiguiente el filtro puede hacerse
funcionar también al aire libre durante periodos de tiempo
prolongados.
También puede concebirse recubrir el filtro con
materiales aislantes del calor y el dispositivo soplador con
materiales insonorizantes.
La invención se explica todavía más en detalle a
continuación mediante los ejemplos de realización esquemáticos en
referencia a los dibujos. Las mismas referencias designan a este
respecto los mismos elementos. Muestran:
Fig. 1 un sección transversal a través de un
filtro y una zona de establo;
Fig. 2 una sección transversal aumentada a
través de un filtro y
Fig. 3 una sección transversal aumentada a
través de un filtro con una capa filtrante intermedia de material
filtrante y una capa respectiva aguas arriba / aguas debajo de
biomaterial.
\vskip1.000000\baselineskip
Pueden concebirse diferentes formas de
realización del filtro según la invención. A continuación se
describen dos formas de realización preferidas.
En el ejemplo mostrado en la fig. 1, el filtro 1
está unido con un establo de animales 20 a través de un canal de
aire de salida 15. Entre el establo 20 y el filtro 1 se encuentra un
ventilador 16. El ventilador 16 aspira el aire del establo 20 a un
canal de aire de salida 15 que está conectado posteriormente a una
cámara de decantación 14.
Puesto que el filtro 1 forma una resistencia al
flujo, en la cámara de decantación 14 y el canal de aire de salida
15 se establece una presión. En el aire aspirado pueden encontrarse
también partículas mayores que provienen del pienso de los
animales, de plumas o pelos. También el polvo se conduce con el
aire. Estas partículas pueden decantarse en el fondo de la cámara
de decantación 14. El proceso de decantación de las partículas se
favorece por dos factores. Por un lado, la cámara de decantación 14
presenta una sección transversal de flujo esencialmente mayor que
el canal de aire de salida 15 conectado previamente. La velocidad de
flujo se reduce por ello claramente y las partículas tienen la
oportunidad de decantarse. Además, la dirección del flujo, por otro
lado, se desvía aproximadamente 90º en la transición del canal de
aire de salida 15 a la cámara de decantación 14, así como en la
transición de la cámara de decantación 14 al filtro 1, por lo que se
favorece el efecto de decantación.
El material filtrante de materiales compuestos
de fibras reciclados se depositan preferiblemente en una capa o
también distribuidos en capas 6, 7, 8 individuales sobre enrejados
3, 4, 5 (fig. 2). Las capas 6, 7, 8 individuales presentan en este
caso desde abajo hacia arriba un tamaño de partícula decreciente de
los materiales compuestos reciclados. En un diseño preferido en una
capa del filtro 1 y material filtrante, éste forma ampliamente una
capa homogénea que puede cambiarse también como un todo.
El aire de salida que entra desde la cámara de
decantación 14 en el filtro 1 atraviesa las capas 6, 7, 8
individuales del material filtrante y se libera en este caso de
impurezas orgánicas. En el extremo del filtro 1 sale el aire 12
filtrado, sin gérmenes y ampliamente con olor neutro y se evacua al
entorno.
Mediante el tamaño de partícula decreciente
hacia arriba del material filtrante en las capas 6, 7, 8 aumenta la
superficie específica y proporciona una capacidad de absorción
creciente del material filtrante. Los enrejados 3, 4, 5 previstos
entre las capas 6, 7, 8 individuales del material filtrante son
permeables al aire y permiten un atravesamiento del aire de salida.
Asimismo, con la ayuda de los enrejados 3, 4, 5 pueden cambiarse las
capas 6, 7, 8 individuales separadamente unas de otras.
En el material filtrante se encuentran
microorganismos. Estos microorganismos están contenidos en sustratos
o líquidos comercialmente obtenibles (los denominados
"Brottrunke"). La inoculación del filtro 1 con los
microorganismo puede realizarse entonces, por ejemplo, por
diseminación o infusión de los sustratos que contienen los
microorganismos o los líquidos desde arriba en el filtro 1. En
función de la carga del filtro 1, la inoculación de los
microorganismos puede repetirse después de una parada prolongada,
después de un intervalo de tiempo determinado o después de un
caudal volumétrico determinado. Los microorganismos tiene la
capacidad de absorber y transformar los gases presentes en el aire
de salida, como por ejemplo metano, amoniaco y dióxido de
carbono.
Además de esto, los patógenos, como bacterias
fecales o estreptococos que se pueden encontrar en el aire de
salida, pueden hacerse inocuos igualmente por los microorganismos.
Además de esta purificación microbiológica se realiza por la
reducción de la velocidad de flujo, así como mediante el cambio
doble de la dirección de flujo, también una separación de
partículas mayores. Mediante estos dos pasos de purificación, es
decir, la purificación mecánica mediante el proceso de decantación,
así como la purificación microbiológica mediante los
microorganismos, se realiza un amplio filtrado del aire de salida
aspirado del establo para animales 20 que puede evacuarse a
continuación al entorno, sin cargar el medio ambiente con olores
molestos o agentes patógenos.
En el interior de una o varias capas 6, 7, 8 del
material filtrante se encuentra un sensor de humedad 10 que mide el
contenido de humedad en el interior de una o varias capas 6, 7, 8
del material filtrante, y en caso de necesidad activa el dispositivo
de humectación 2.
Otro sensor de aire 18 puede estar previsto en
el interior del establo 20 y mide la carga presente en el aire de
sustancias nocivas orgánicas o las partículas mayores.
En función de la temperatura o carga del aire
medida en el establo 20 se regula la actividad del ventilador 16 que
aspira el aire de salida del establo 20. Por ello pueden respetarse
los valores límite establecidos por ley de concentraciones de
sustancias nocivas en establos para animales.
En la fig. 2 se representa mediante una sección
transversal ampliada a través de un filtro 1 la forma de
funcionamiento esquemática del filtro 1.
El aire de salida fluye en la cámara de
decantación 14, reduciéndose claramente la velocidad del flujo y
pudiéndose decantar las partículas mayores en el fondo de la cámara
de decantación 14.
Antes de que el aire de salida penetre en el
filtro 1 se realiza un cambio de la dirección del flujo de
aproximadamente 90º, por lo que se favorece el proceso de
decantación de las partículas mayores.
A continuación el aire de salida atraviesa las
capas 6, 7, 8 individuales del material filtrante o de las masas
filtrantes que se depositan sobre los enrejados 3, 4, 5
atravesables.
El tamaño medio de partícula del material
filtrante desciende en este caso en el interior de las capas 6, 7, 8
desde abajo hacia arriba. Con ello se garantiza que la concentración
de impurezas descienda de igual manera por la actividad de los
microorganismos situados en las capas 6, 7, 8.
Para garantizar una absorción o adsorción
suficientes de las sustancias nocivas es necesario encontrarse con
una concentración más baja de sustancias nocivas por un aumento de
la superficie específica del material filtrante mediante una
reducción del tamaño medio de las partículas. Cuanto mayor es la
superficie específica del material filtrante, tanto mayor es la
superficie proporcionada para la absorción que está disponible para
las impurezas.
Las capas 6, 7, 8 individuales se depositan
sobre enrejados 3, 4, 5 separados, atravesados que pueden cambiarse
separadamente unos de otros. Por ello es posible cambiar zonas
individuales del filtro en función del descenso de la efectividad
por ensuciamiento, descomposición, aglomeración de partículas de
material filtrante, etc. sin que deba realizarse un cambio completo
del filtro.
Después de atravesar la capa 8 superior, el aire
de salida está ampliamente liberado de impurezas orgánicas y
gérmenes y puede evacuarse como aire 12 filtrado al entorno, sin
cargar éste con olores molestos o agentes patógenos.
En el interior de una de las capas 6, 7, 8 está
previsto un sensor de humedad 10 que mide el contenido de humedad y
dado el caso activa un dispositivo de humectación 2.
Un contenido de humedad determinado del material
filtrante es esencial para, por un lado, mejorar la capacidad de
absorción del material filtrante y, por otro lado, ayudar sus
procesos necesarios de intercambio de materiales. Además, muchos
microorganismos dependen de una humedad consabida para el
mantenimiento de sus densidades de población. Asimismo, el agua
debido a su elevada capacidad calorífica específica es muy apropiada
como reserva de calor y sirve para compensar los gradientes de
temperatura que aparecen eventualmente.
El dispositivo de humectación 2 distribuye la
humedad lo más homogéneamente posible desde arriba sobre la capa 8
superior. Mediante la fuerza de gravedad y los efectos de
capilaridad se distribuye la humedad entonces en las capas 7 y 6
situadas más abajo.
En otra forma de realización mostrada en la fig.
3, el filtro 1 presenta una capa filtrante intermedia 24 de
plástico dispuesta de forma centrada, así como una capa 22 de
biomaterial situada aguas arriba y una capa 26 de biomaterial
situada aguas abajo. Las capas 22, 24 y 25 individuales se depositan
sobre enrejados 3, 4 y 5 y presentan desde abajo hacia arriba un
tamaño de partículas decreciente de plástico o biomaterial.
El aire de salida que entra de la cámara de
decantación 14 en el filtro 1 atraviesa en primer lugar la capa
inferior de biomaterial 22 que actúa como filtro previo. En esta
capa se recogen las partículas mayores que se encuentran en el aire
de salida y se inician los primeros procesos de descomposición de
impurezas orgánicas mediante los microorganismos.
A continuación el aire de salida penetra en la
capa filtrante intermedia 24 que actúa como filtro nuclear, en la
que se realiza una purificación ulterior mediante absorción /
adsorción física y por descomposición microbiológica.
A continuación el aire de salida fluye a otra
capa 26 de biomaterial, en la que tiene lugar principalmente la
descomposición final de compuestos orgánicos muy olorosos y sale del
filtro 1 como aire 12 filtrado, sin gérmenes y con olor ampliamente
neutro y se evacua al entorno.
- 1
- Filtro
- 2
- Dispositivo de humectación
- 3
- Enrejado (abajo)
- 4
- Enrejado (centro)
- 5
- Enrejado (arriba)
- 6
- Capa (abajo)
- 7
- Capa (centro)
- 8
- Capa (arriba)
- 10
- Sensor de humedad
- 12
- Aire filtrado
- 14
- Cámara de decantación
- 15
- Canal de aire de salida
- 16
- Ventilador
- 18
- Sensor de aire
- 20
- Establo
- 22
- Capa de biomaterial aguas arriba
- 24
- Capa filtrante intermedia de plástico
- 26
- Capa de biomaterial aguas debajo
Claims (15)
1. Filtro para la purificación del aire de
salida formado en procesos de descomposición biológica, en el que el
filtro presenta material filtrante y biomaterial,
- está previsto un dispositivo de humidificación,
- el material filtrante así como el biomaterial están dispuestos en forma de capas sobre los enrejados atravesables, de forma intercambiable separadamente unos de otros,
- en el que el material filtrante presenta plásticos,
- en el que el biomaterial está dispuesto aguas arriba así como aguas abajo del material filtrante, y el material filtrante presenta al menos una o varias capas intercambiables separadamente unas de otras.
2. Filtro según la reivindicación 1,
caracterizado porque los plásticos son materiales compuestos
de fibras.
3. Filtro según la reivindicación 2,
caracterizado porque los materiales compuestos de fibras
presentan un material de matriz y un material de refuerzo.
4. Filtro según la reivindicación 3,
caracterizado porque el material de matriz es un
termoplástico o un duroplástico.
5. Filtro según la reivindicación 3 ó 4,
caracterizado porque el material de refuerzo está
seleccionado del grupo constituido por fibras de vidrio, fibras de
carbono, fibras de aramida, fibras textiles y fibras naturales.
6. Filtro según una de las reivindicaciones 1 a
5, caracterizado porque las capas se diferencian con respecto
al espesor de capa, el tamaño medio de estructura o de partícula y/o
la composición.
7. Filtro según la reivindicación 6,
caracterizado porque las capas presenta de abajo hacia arriba
un tamaño medio de estructura o de partícula decreciente.
8. Filtro según una de las reivindicaciones 1 a
7, caracterizado porque el material filtrante está mezclado
con un material que almacena la humedad.
9. Filtro según la reivindicación 8,
caracterizado porque el material que almacena la humedad es
un material higroscópico de tipo esponja.
10. Filtro según una de las reivindicaciones 1 a
9, caracterizado porque el filtro está inoculado con
microorganismos o está tratado con sustancias que contienen
proteínas.
11. Filtro según una de las reivindicaciones 1 a
10, caracterizado porque el biomaterial presenta al menos un
polímero natural.
12. Filtro según una de las reivindicaciones 1 a
11, caracterizado porque el biomaterial contiene madera.
13. Filtro según una de las reivindicaciones 1 a
12, caracterizado porque está prevista una cámara de
decantación que presenta en particular un lavado de fondo.
14. Filtro según la reivindicación 13,
caracterizado porque el aire de salida se suministra a la
cámara de decantación por debajo.
15. Filtro según una de las reivindicaciones 1 a
14, caracterizado porque está previsto un dispositivo de
regulación para el suministro del aire de salida al filtro.
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102004006717 | 2004-02-11 | ||
| DE102004006717 | 2004-02-11 | ||
| DE102004035839A DE102004035839B4 (de) | 2004-02-11 | 2004-07-23 | Filter zum Reinigen von bei biologischen Abbauprozessen gebildeter Luft |
| DE102004035839 | 2004-07-23 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2344200T3 true ES2344200T3 (es) | 2010-08-20 |
Family
ID=34813270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES04030310T Active ES2344200T3 (es) | 2004-02-11 | 2004-12-21 | Filtro para la purificacion del aire formado en procesos de descomposicion biologica. |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1563891B8 (es) |
| AT (1) | ATE466642T1 (es) |
| DE (2) | DE102004035839B4 (es) |
| DK (1) | DK1563891T3 (es) |
| ES (1) | ES2344200T3 (es) |
| PL (1) | PL1563891T3 (es) |
| PT (1) | PT1563891E (es) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008025365A1 (en) * | 2006-08-31 | 2008-03-06 | Mathias Andersen | Biofilter for treating contaminated gas |
| DE102006043538A1 (de) * | 2006-09-12 | 2008-03-27 | LAMBDA Gesellschaft für Gastechnik mbH | Verfahren zur Behandlung von Deponiegas und Biofilter zur Durchführung dieses Verfahrens |
| DE102006049815B3 (de) * | 2006-10-17 | 2007-09-13 | Cta Anlagenbau Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum trockenen Reinigen von in Stallanlagen, insbesondere Tierproduktionsanlagen, umgewälzter Stallluft |
| WO2009095035A1 (de) * | 2008-01-31 | 2009-08-06 | Fritz Hakemann | Biofilter mit definierten strömungskanälen |
| CA2736254A1 (en) | 2008-09-19 | 2010-03-25 | Martin Mittelmark | Micro-irrigation device, system, and method for plant-based cleaning of indoor air and filter bed bioregeneration |
| CA2828602A1 (en) | 2010-03-16 | 2011-09-22 | Martin Mittelmark | Plant air purification enclosure apparatus and method |
| DE102014115792A1 (de) | 2014-10-30 | 2016-05-04 | Hagola Biofilter Gmbh | Filter und Filtersystem |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1943848A1 (de) * | 1969-08-29 | 1971-03-11 | Ernst Walloschke | Fuellkoerper aus Kunststoff fuer Tropfkoerper in biologischen Klaeranlagen |
| FI58443C (fi) * | 1976-12-31 | 1986-12-16 | Tampella Oy Ab | Gasskrubber. |
| CH679644A5 (en) * | 1989-09-04 | 1992-03-31 | Mbf Air Tec Ag | Microbiological air filter - having bark, brushwood and peat layers |
| DE59202995D1 (de) * | 1991-02-08 | 1995-08-31 | Herbst Umwelttech Gmbh | Verfahren zum Reinigen von Gasen. |
| EP0660745A1 (en) * | 1992-09-16 | 1995-07-05 | Rotron Incorporated | Biofilter with modular trays |
| DE4235591A1 (de) * | 1992-10-22 | 1993-11-04 | Daimler Benz Ag | Biofilter zum reinigen von organisch belasteter abluft |
| ATE262370T1 (de) * | 1999-09-13 | 2004-04-15 | Joerg Oldenburg | Verwendung eines filters in einer filteranlage zum geruchs-, staub- und keimabbau in abluft |
| DE10062119C1 (de) * | 2000-12-13 | 2002-06-06 | Rehau Ag & Co | Füllkörper für biotechnologische Anwendungen |
| JP3706544B2 (ja) * | 2001-02-21 | 2005-10-12 | 三協工業株式会社 | 箱枠状ユニット組立型生物脱臭装置 |
| DE10110519B4 (de) * | 2001-03-05 | 2004-03-11 | Anton Hartmann | Biofilter |
| JP2004533916A (ja) * | 2001-04-20 | 2004-11-11 | キュー バイオ テック コーポレイション | 注入口負荷量均一化装置が備えられた揮発性有機化合物除去用バイオフィルタシステム |
-
2004
- 2004-07-23 DE DE102004035839A patent/DE102004035839B4/de not_active Expired - Fee Related
- 2004-12-21 PL PL04030310T patent/PL1563891T3/pl unknown
- 2004-12-21 ES ES04030310T patent/ES2344200T3/es active Active
- 2004-12-21 AT AT04030310T patent/ATE466642T1/de active
- 2004-12-21 DE DE502004011124T patent/DE502004011124D1/de active Active
- 2004-12-21 DK DK04030310.9T patent/DK1563891T3/da active
- 2004-12-21 EP EP04030310A patent/EP1563891B8/de active Active
- 2004-12-21 PT PT04030310T patent/PT1563891E/pt unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1563891B1 (de) | 2010-05-05 |
| EP1563891A1 (de) | 2005-08-17 |
| DE502004011124D1 (de) | 2010-06-17 |
| PT1563891E (pt) | 2010-07-12 |
| DE102004035839A1 (de) | 2005-09-01 |
| DK1563891T3 (da) | 2010-08-16 |
| ATE466642T1 (de) | 2010-05-15 |
| DE102004035839B4 (de) | 2007-09-13 |
| PL1563891T3 (pl) | 2010-11-30 |
| EP1563891B8 (de) | 2010-08-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6727091B2 (en) | Room air cleansing using hydroponic plants | |
| CA2388583C (en) | Room air cleansing using hydroponic plants | |
| KR101131614B1 (ko) | 창문에 부착할 수 있는 광합성 생물을 이용한 실내용 공기정화장치 | |
| KR100785930B1 (ko) | 실내공기 정화를 위한 자동 온실시스템 | |
| JP2004524886A (ja) | 生物学的フィルタシステムおよび生物学的フィルタシステムのハウジング | |
| US20220099319A1 (en) | Air purifier | |
| KR20070079756A (ko) | 인조화분소재의 가습방법 및 그 장치 | |
| CN101360955B (zh) | 纯化限界房间中的空气的生物学方法及其设备 | |
| ES2344200T3 (es) | Filtro para la purificacion del aire formado en procesos de descomposicion biologica. | |
| CN107926353A (zh) | 净化空气花盆 | |
| CA2447381A1 (en) | Plant based system for abatement of gaseous ammonia contamination | |
| KR102067030B1 (ko) | 식생블록을 이용한 공기정화장치 | |
| JP7299649B2 (ja) | 空気浄化装置 | |
| KR102246376B1 (ko) | 생계형 지하돈사와 지상온실의 융복합 생산 시스템 | |
| CN209840300U (zh) | 一种设置有人工雨林微生态系统的观赏型空气净化装置 | |
| KR101239738B1 (ko) | 태양광열 복합모듈을 구비한 기화장치 | |
| CN102357343B (zh) | 一种处理恶臭和有机废气的生态棚 | |
| JP3043873U (ja) | 空気清浄機 | |
| KR200394637Y1 (ko) | 가습형 공기 청정기 | |
| RU201439U1 (ru) | Устройство для очистки и дезинфекции воздуха и улучшения микроклимата помещения | |
| KR20060133636A (ko) | 가습형 공기청정기 | |
| CN213643721U (zh) | 污染气体的生态净化装置 | |
| EP2237859A1 (de) | Biofilter mit definierten strömungskanälen | |
| FI94495C (fi) | Turvepitoinen suodatinmateriaali, sitä sisältävä kaasunpuhdistin ja menetelmä kaasujen puhdistamiseksi | |
| US20150140643A1 (en) | Biological odor control system |