FI58444B - Foerfarande foer avskiljning av gasformiga organiska foeroreningar ur avgaser - Google Patents

Description

t- -> Tl r_, „€. KUULUTUSJULKAISU , λ jÄTä ·Μ (11) UTLÄGGN I NCSSKRIFT 5 8 4 4 4 1¾¾¾ c (4% : :ο . ι :::3ΐ ' (S1) Kv.ikii«.a.^ Β 01 D 53/06 SUOM I — F! N LAN D (21) P»t«rttlhtk*mu» — PKOTtamekning 752359 (22) H»k«ml*p*lvi—Aiweknlnftdtf 20.08.75 (23) AlkupllvS—GiM|h«tsdaf 20.08.75 (41) Tullut Julk(**k*l — Bflvk offentllj 2^ q3 76

Pfttantti· ja rekisterihallitut (44) NUttMUnipanoii Ja kuuLJiilkalaun pvm. —

Patent· och rejistarstyrelsan Anaeku utitfd oeh utUkrtfun publicarad 31.10.80 (32)(33)(31) Pyr*««r atuoikau»—priorit* 23.09. Jk

Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) P 21+U5315·1* (71) Biologisk Avfallshantering (BIAV) AB, Fack, S-171 0U Solna, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Franz Xaver Kheer, Hanau-Mittelbuchen, Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (7*+) Berggren Oy Ab (5*0 Menetelmä kaasumaisten orgaanisten epäpuhtauksien erottamiseksi jäte-kaasuista - Förfärande för avskiljning av gasformiga organiska för-oreningar ur avgaser

Keksintö koskee menetelmää kaasumaisten orgaanisten epäpuhtauksien poistamiseen jätekaasuista regeneroitavan adsorbenssin avulla, joka johdetaan jonkinlaisena liikkuvana kerroksena säiliön lävitse, jonka kautta jätekaasut johdetaan.

Kaasumaisilla orgaanisilla epäpuhtauksilla tarkoitetaan kaikkia jäte-kaasuja, jotka ovat peräisin esim. eläinkasvattamoista, työskentelystä eläinten ruhojen hyväksikäyttämiseksi, käymis- ja mätänemisprosesseista sekä teollisuuden käsittelylaitoksista.

Kaasumaisten epäpuhtauksien erottamiseksi jätekaasuista tunnetaan adsorptiomateriaalin käyttö, esim. turpeen, rusko- ja kivihiilen kuivatislauksessa saadun koksin ja puuhiilen käyttö epäpuhtauksien erottamiseksi ja sitomiseksi fysikaalisesti pinnalleen, joka adsorp-tiomateriaali viedään rumpumaiseen erotusaggregaattiin, joka pyörii akselinsa ympäri tilassa, johon jätekaasut syötetään; vrt. DE-0S

1 619 861.

2 5 8 4 4 4

Adsorptiokyvyn tullessa loppuunkäytetyksi on joka kerta vietävä uusi panos erotusaggregaattiin. Tällöin voidaan jätekaasuista adsorption avulla poistaa kaasumaisia epäpuhtauksia, ennen kaikkea rikkidioksidi; rikkidioksidista hapen ja vesihöyryn läsnäollessa syntynyt rikkihappo on vapautettava adsorption jälkeen suoritetussa jatkokäsittelyssä.

Kokemus on osoittanut, että johdannossa mainitut kaasumaiset orgaaniset epäpuhtaudet voidaan vain epätäydellisesti erottaa ja saattaa reagoimaan tällaisten laitteiden avulla. Kaikkia esiintyviä epäpuhtauksia ja vieraita aineita ei voida sitoa, ja lisäksi tällaisen adsorbenssin huokoinen pinta tukkeutuu pian jätekaasuissa olevista leijuvista aineista, mikä koskee myös mahdollisesti eteen kytkettyjä suodattimia.

Keksinnön perusteena on ongelma sellaisen uuden menetelmän aikaansaamiseksi kaasumaisten orgaanisten epäpuhtauksien erottamiseksi ja saattamiseksi reaktioon, joka sopii paremmin kuin aikaisemmat menetelmät johdannossa mainittujen jätekaasujen puhdistamiseen ja hajuttomaksi tekemiseen.

Käyttäen lähtökohtana menetelmätekniikasta tunnettua liikkuvaa kerrosta kiinteän materiaalipetin muodossa, joka kulkee vastavirtaa kaasun tai nesteen muodossa olevaa virtaavaa ainetta vastaan reaktorissa, tämä ongelma on ratkaistu keksinnön mukaan käyttämällä adsorbens-sina biologisesti korkea-aktiivista tuotetta, jonka muodostaa biologisen mätänemisprosessin kautta orgaanisesta jäteaineesta ja/tai kirkastuslietteestä saatu, ainakin osittain mädäntynyt komposti, joka pystyy yhdisteiden adsorptioon ja saa aikaan biologisen reaktion, sekä että komposti kuljettuaan kerroksittain säiliössä alaspäin syötetään ulos säiliöstä, jolloin tällainen materiaali mahdollisesti sekoitetaan tuoreen kompostin kanssa ja palautetaan säiliöön sen yläpäähän.

Adsorbenssina käytetään siis orgaanisesta jätteestä ilman johtamisen kautta ohjatulla mätänemisellä saatua kompostia, tai adsorbenssina käytetään myös orgaanisen hiilikantajan kanssa sekoitettua kirkastuslietteestä ilman johtamisen kautta ohjatulla mätänemisellä saatua kompostia. Suodatusprosessin kannalta on tällöin edullista, että kompostin mätäneminen ei ole vielä täysin päättynyt. Tällaisia kom- 3 58444 postoimismenetelmiä on kuvattu esim. julkaisuissa DT-OS 2 252 188 ja DT-OS 2 253 009.

Mainituilla menetelmillä valmistetut suodatusmateriaalit ovat vahvasti mikro-organismeja sisältäviä. Johdettaessa puhdistukseen tarkoitetut orgaaniset kaasuyhdisteet säiliöön suodatusmateriaalissa läsnä olevat mikro-organismit saavat jälleen ravintoa ja aktivoituvat. Tässä biologisesti aktiivisessa suodatusmateriaalissa tapahtuu nyt voimakas reaktio, so. mätäneminen jatkuu ja tapahtuu biologista hajoamista, jonka johdosta suodatusma'ssa vetäytyy kasaan ja sitä on täydennettävä uudella materiaalilla. Tällöin säiliöön takaisinviety materiaali tulee ympätyksi ja sen rakenne muuttuu, mikä on erittäin edullista suodatusprosessin kannalta. Tämän ns. palautustavarakäsittelyn ansiosta on siten mahdollista käyttää uudelleen suodatinmateriaali.

Muodoltaan edullisimmin lieriömäisessä säiliössä erotetaan epäpuhtaudet siten, että puhdistettavat jätekaasut saadaan virtaamaan adsor-benssdn lävitse alhaalta ylös samalla kun adsorbenssi kulkee säiliön lävitse ylhäältä alas. Täytetyn materiaalin alin kerros joutuu suurimman kuormituksen alaiseksi. Poissyöttölaitteen avulla, edullisesti ulossyöttöjyrsimen avulla on mahdollista aina haluttaessa poistaa kaikki tämä materiaali säiliön alimmasta osasta ja kuljetuslaitteen avulla, edullisesti elevaattorilla viedä se säiliön yläosaan, jossa se voidaan regeneroida.

Keksinnön mukaisella menetelmällä on edelleen ensimmäisen kerran mahdollista yhden ja saman laitteen avulla erottaa ja reagoittaa mitä erilaisimpia orgaanisia yhdisteitä. Tällä tavalla on siten ensimmäisen kerran aikaansaatu kierrätyskäyttöön tarkoitettu biologinen puhdistusmenetelmä, joka on huomattavasti yksinkertaisempi kuin panos-menetelmät .

Suodatusprosessi on siten säädettävissä muuttamalla adsorbenssin lä-vitsesyötön ja mukaan sekoitettavan uuden materiaalin määrää.

Vielä erään keksinnön tunnusmerkin mukaan säiliön täyteeksi tarkoitettuun adsorbenssiin on lisättävä lisäaineeksi bentoniittijauhetta.

Lisäämällä bentoniittia muodostuu adsorbenssissa suurimolekyylisiä savi-humuskompleksiyhdisteitä. Bentoniitti vaikuttaa puhtaana ionin-vaihtajana, joten jätekaasuissa tai leijuaineissa mahdollisesti olevat 14 5 84 4 4 raskasmetalli-ionit kiinnittyvät veteen liukenemattomassa muodossa ja määrätyt orgaaniset kaasuepäpuhtaudet adsorboituvat humuskompleksi-yhdisteisiin. Bentoniitin lisäyksellä on siten etuna, että suodatuksessa muodostuu savi-humus-kompleksi, niin että erilaiset kaasumaiset orgaaniset epäpuhtaudet kiinnittyvät tai myös muuttuvat ioninvaihta-jalla tai raskasmetalli-ionien kompleksisilla yhdisteillä.

Erään keksinnön toisen tunnusmerkin mukaan adsorbenssin täyttökorkeus säiliössä valitaan puhdistettavan kaasun ominaistilavuusvirran mukaan. Adsorbenssin tilavuus on siis valittava riippuen kulloinkin puhdistettavan kaasun määrästä ja epäpuhtauksien lajista ja määrästä, mikä helposti voidaan määrätä kokeilla.

Keksintöä kuvataan seuraavassa lähemmin viitaten liitteenä oleviin kuviin, joista kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen menetelmän suorittamiseen tarkoitetun laitteiston poikkileikkausta ja kuvio 2 laitteiston pohjapiirrosta.

Säiliössä 1, joka on rakenteeltaan eristyskerroksella 2 varustettu metallilieriö, on adsorbenssina kerros 3 biologisesti korkea-aktiivista ainetta. Tämä on joko ilman johtamisen kautta säädetyllä orgaanisen jätteen mätänemisestä saatua kompostia tai ilmanjohtamisen kautta säädetyllä orgaanisen hiilikantajan kanssa sekoitetun kirkas-tuslietteen mätänemisestä saatua kompostia. Mätäneminen ei kuitenkaan saa olla täysin loppuunviety, jotta komposti olisi edelleen biologisesti aktiivinen.

Säiliössä 1 on keskustaa kohti hieman viettävä pohjapinta, jolle on asennettu pyörivä ulossyöttöjyrsin 5 suodatusmateriaalin tasaiseksi ulossyöttämiseksi. Ulossyöttöjyrsintä käyttää ei näkyvissä oleva käyttölaite, joka pyörii akselin 6 ympäri siten, että ulossyöttöjyrsin oman liikkeensä lisäksi saadaan kiertämään myötäpäivään säiliön pohjalla. Ulossyöttöjyrsin syöttää täten materiaalikerroksen kolmea alinta kerrosta säiliön pohjassa olevan aukon 8 kautta. Ulossyötetty aines putoaa kuljetuslaitteelle 10, joka syöttää sen nuolen suuntaan cekoittimeen 11, johon kuuluu uuden materiaalin lisäystä varten li-säyslaite 12 ja elevaattori 13. Näin ulossyötetty materiaali sekoitetaan uuteen materiaaliin ja viedään jälleen säiliön yläosaan, jossa se pyörivän jakajan avulla jaetaan tasaisesti säiliön yläpinnalle.

5 58444

Tuulettimen avulla, jota ei kuvassa näytetä, ja putkistosysteemillä 17 johdetaan puhdistettavat jätekaasut tai puhdistettava ilma säiliön ala-alueeseen useiden suuttimien 18 kautta. Säiliö 1 on yläpäästään avoin, niin että alhaalta nuolen suunnassa johdettujen jätekaasujen on virratava ylöspäin säiliössä olevan laskeutuvan suodatusmateriaali-kerroksen lävitse, ja se puhdistuu tämän vaikutuksesta adsorption ja biologisen reaktion kautta. Tämä edsorptio ja biologinen reaktio ovat biologisia prosesseja, joten suodatuskerroksessa tapahtuu tällöin mätänemisprosessi, joka aiheuttaa mätänemishäviöitä. Nämä mätä-nemishäviöt ilmenevät kerroksen kasaanmenemisenä, ja kerrosta täydennetään koko ajan viemällä siihen uutta materiaalia sisäänsyöttölait-teen 12 kautta, niin että säiliö 1 on koko ajan täysin täynnä suoda-tusmateriaalia. Riippuen poistokaasuyhdisteiden tilavuudesta ja määrästä ajetaan säiliön kiertoa tai sisäänsyöttöä hitaammin tai nopeammin, so. suodatinaineen läpisyöttöä hidastetaan tai nopeutetaan.

Koska jätekaasut aina virtaavat alhaalta ylöspäin, tulee alin suoda-tuskerros aina vahvimmin kuormitetuksi. Kun kuitenkin suodatinmate-riaali syötetään pois tästä kohdasta ja ulossyötetty materiaali sekoitetaan uuteen materiaaliin, on ulosotetulla suodatinmateriaali11a kulkiessaan säiliön lävitse aikaa regeneroitumiseen. Määräajoin on kuitenkin koko suodatinmateriaali vaihdettava uuteen. Ulosotettu suodatinmateriaali sopii hyvin maanparannukseen.

Jos puhdistettavat jätekaasut vaativat, suodatinmateriaaliin sekoitetaan sisäänsyöttöaukon 12 kautta lisäksi bentoniittijauhetta, jonka annostus voidaan määrätä yksinkertaisin kokein.

Säiliön 1 vetoisuus on noin 10-200 m^, edullisesti 50 m^. Tilavuus valitaan tällöin kehittyneen kaasumäärän ja epäpuhtauksien lajin ja määrän mukaan. Tämä pätee myös ulossyötön suuruuden ja uuden materiaalin lisäyksen suhteen, jotka samoin ovat riippuvaisia suodattimen lävitse johdetusta kaasumäärästä ja epäpuhtauksien lajista ja määrästä. Periaatteessa on mahdollista, ettei uutta materiaali sekoiteta lainkaan mukaan tai että uuden materiaalin määrä on pieni tai suuri. Suodat ns lait te en tehokkuus voidaan määrätä mittasondien avulla, joita ei tässä ole esitetty, ja suodatusprosessia siten säätää muuttamalla lävitsesyötettyä suodatinmateriaalimäärää ja uuden suodatinmateriaa-lin lisäystä. Kuljettimen 10 avulla voidaan käytetty materiaali johtaa ulos kohdassa 20.

Claims (6)

1. 5 8 4 4 4
2. 1. Menetelmä kaasumaisten orgaanisten epäpuhtauksien erottamiseksi kaasumaisesta väliaineesta, jolloin väliaine sen virratessa säiliössä ylöspäin saatetaan kosketuksiin biologisesti korkea-ak-aktiivisen tuotteen kanssa ja väliaine, joka on biologisesti puhdistettu johdetaan pois säiliön yläpäästä, tunnettu siitä, että biologisesti korkea-aktiivisena tuotteena käytetään biologisen mätänemisprosessin kautta orgaanisesta jäteaineesta ja/tai kirkas-tuslietteestä saatua, ainakin osittain mädäntynyttä kompostia, joka pystyy yhdisteiden adsorptioon ja saa aikaan biologisen reakti-tion, sekä että komposti kuljettuaan kerroksittain säiliössä alaspäin syötetään ulos säiliöstä, jolloin tällainen materiaali mahdollisesti sekoitetaan tuoreen kompostin kanssa ja palautetaan säiliöön sen yläpäähän.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suodatusprosessi on säädettävissä muuttamalla läpisyö-tetyn kompostin määrää.
4. 3· Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnet- t u siitä, että kompostiin lisätään lisäaineeksi betoniittijau-hetta.
5. 4. Patenttivaatimusten 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että adsorboivan materiaalin kerroskorkeus valitaan suhteessa säiliön lävitse johdetun jätekaasun tilavuusvirtaan.
6. 1. Förfarande för avskiljning av gasformiga organiska förore- ningar ur ett gasformigt medium som innehäller dylika, varvid me-diet under strömning uppät i en behällare bringas i beröring med en biologiskt högaktiv produkt och medium som renats genom bio-logisk omsättning av föroreningarna med den biologiskt aktiva pro-dukten avledes upptill i behällaren, kännetecknat där-av, att som biologiskt högaktiv produkt används en efter en biologisk rötprocess ur organiskt avfallsmaterial och/eller klarslam ut-vunnen delvis utrötad kompost som kan adsorbera föroreningar oc.h ästadkomma den biologiska omsättningen, samt att komposten efter skiktvis vandring nedät i behällaren utmatas ur denna, varjämte sädant material eventuellt blandas med färsk kompost och bland-ningen äterföres tili behällaren upptill i denna.