LT5862B - Plokštelinis biofiltras su kapiliarine įkrovos drėkinimo sistema - Google Patents
Plokštelinis biofiltras su kapiliarine įkrovos drėkinimo sistema Download PDFInfo
- Publication number
- LT5862B LT5862B LT2010085A LT2010085A LT5862B LT 5862 B LT5862 B LT 5862B LT 2010085 A LT2010085 A LT 2010085A LT 2010085 A LT2010085 A LT 2010085A LT 5862 B LT5862 B LT 5862B
- Authority
- LT
- Lithuania
- Prior art keywords
- biofilter
- plates
- irrigation system
- charge
- capillary
- Prior art date
Links
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 title claims abstract description 22
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims abstract 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000009736 wetting Methods 0.000 claims description 9
- 229920002522 Wood fibre Polymers 0.000 claims description 6
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 239000010875 treated wood Substances 0.000 claims description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 abstract description 9
- 238000011068 loading method Methods 0.000 abstract description 7
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 14
- 238000004887 air purification Methods 0.000 description 11
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 8
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 8
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 description 6
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 5
- 230000000035 biogenic effect Effects 0.000 description 5
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 3
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 239000011094 fiberboard Substances 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 2
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 2
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 2
- 239000005373 porous glass Substances 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 239000002025 wood fiber Substances 0.000 description 2
- DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N Butyl acetate Natural products CCCCOC(C)=O DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical group Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 239000002551 biofuel Substances 0.000 description 1
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-M hexanoate Chemical compound CCCCCC([O-])=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 239000012047 saturated solution Substances 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
- 239000002916 wood waste Substances 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
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
- B01D2221/00—Applications of separation devices
- B01D2221/06—Separation devices for industrial food processing or agriculture
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2247/00—Details relating to the separation of dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
- B01D2247/14—Fan arrangements for providing induced draft
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2257/00—Components to be removed
- B01D2257/30—Sulfur compounds
- B01D2257/304—Hydrogen sulfide
-
- 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
- B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
- B01D2257/708—Volatile organic compounds V.O.C.'s
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2258/00—Sources of waste gases
- B01D2258/06—Polluted air
-
- 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)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
Išradimas skirtas biofiltrų su biologiškai aktyvintąja medžiaga sričiai. Išradimo tikslas - patobulinti valymo įrenginio konstrukciją ir įkrovos drėkinimo sistemą, pailginti taikomos biologiškai aktyvintos nešančiosios medžiagos eksploatavimo trukmę, padidinti oro valymo efektyvumą, sumažinti filtro aerodinaminį pasipriešinimą bei savikainą. Šis plokštelinis biofiltras su kapiliarine įkrovos drėkinimo sistema, turintis užteršto oro tiekimo ortakį, filtruojančią įkrovą, drėkinimo sistemą, ventiliatorių, pučiantį užterštą orą į filtrą, temperatūros biofiltre palaikymo sistemas, skiriasi tuo, kad įrenginio įkrovą sudaro daugybė vertikalių polimerinių plokštelių, padengtų iš abiejų pusių poringomis silpnai presuotomis plokštėmis iš termiškai apdirbto medienos plaušo, išdėstytų su militarpais (0,5 - 1,0 mm) lygiagrečiai užteršto oro judėjimo kryptimi ir dalinai, optimaliu atveju - 1/3, panardintų aktyvuotame skystyje, tuo sukeliant kapiliarinį filtruojančios dalies drėkinimą.
Description
Išradimas skirtas biofiltrų sričiai su biologiškai aktyvintąja medžiaga. Biofiltras naudojamas orui valyti nuo lakiųjų organinės kilmės junginių, tokių kaip acetonas, ksilenas, toluenas, butanolis, stirenas, butilacetatas ir kt. Tuo tikslu biofiltrai gali būti naudojami chemijos, maisto, baldų gamybos, nuotekų valymo, atliekų tvarkymo, medžio ir naftos apdirbimo įmonėse, spaustuvėse ir kitose pramonės šakose, kur išsiskiria lakieji organinės kilmės tirpikliai. Biofiltrai gali būti įrengiami tose įmonėse, kur detalėms ar įrengimams valyti naudojami įvairūs skiedikliai bei tirpikliai. Biofiltrams būdinga tai, jog šie valymo įrenginiai valo orą ne tik nuo lakiųjų organinių junginių, bet ir pašalina nemalonius kvapus. Šiam tikslui biofiltrai gali būti papildomai naudojami žemės ūkyje (skerdyklose, fermose), sąvartynuose, kur į aplinką išsiskiria amoniakas ir sieros vandenilis.
Oro valymo biofiltras yra ekonomiškesnis ir aplinkai nekenksmingas būdas dujinių teršalų emisijų ore mažinimui. Šiuo metu pagrindiniai naudojamų biofiltrų trūkumai yra didelis įkrovos aerodinaminis pasipriešinimas, sudėtingas drėgmės ir darbinės temperatūros palaikymas įkrovoje, galimas bioįkrovos užsikimšimas mikroorganizmų biomase arba biomasės išplovimas iš įkrovos, biofiltrai užima daug vietos, įkrovos drėkinimui sunaudoja daug elektros energijos.
Pateikiamo išradimo analogas yra biofiltras orui valyti nuo dujinių teršalų (tarptautinė patentinė paraiška W02008/025365), skirtas orui valyti nuo lakiųjų organinių junginių ir kitų dujinių teršalų, tokių kaip amoniakas, sieros vandenilis. Biofiltro pagrindinis elementas yra įkrova, kurią sudaro vertikaliai išdėstyti tuščiaviduriai, įvairios formos vamzdeliai. Vamzdeliai gali būti pagaminti iš natūralios arba dirbtinės (sintetinės) medžiagos. Natūralios kilmės medžiaga gali būti sudaryta iš medienos skiedrų, žievių. Dirbtinė - iš stiklo granulių, poliuretano rutuliukų, polivinilchloridinių žiedų. Įkrova drėkinama biogeniniais elementais prisotintu tirpalu. Tirpalas užpurškiamas purkštukais, įrengtais virš įkrovos, sudarytos iš vamzdelių. Vamzdelių ilgis, priklausomai nuo valomo teršalo prigimties ir įkrovos rūšies, gali siekti nuo 1 iki 5 m. Biofiltro oro valymo nuo lakiųjų organinių junginių efektyvumas siekia apie 93%, kvapus įrenginys sumažina 64%. Biofiltro vieno stačiakampio formos (0,07*0,016
m) vamzdelio, kurio aukštis yra 1,50 m, pasipriešinimas siekia 35 Pa. Pagrindinis biofiltro privalumas - įrenginys gali sulaikyti gana dideles lakiųjų organinių junginių koncentracijas, nedidelis aerodinaminis pasipriešinimas. Šio įrenginio trūkumai yra tokie: įrenginyje nėra numatyta oro šildymo sistemos, kuri pagreitintų mikroorganizmų augimą įkrovos drėkinimui reikalingos didelės elektros energijos sąnaudos, natūralios kilmės įkrova nėra ilgaamžė, o dirbtinę įkrovą reikia nuolat aktyvinti mikroorganizmais.
Antras pateikiamo išradimo analogas yra biofiltras, skirtas orui valyti nuo dujinių teršalų (Vokietijos patentinė paraiška DE10132224), tokių kaip etanolis, acto rūgštis, metanas, amoniakas ar azoto oksidai. Dujiniais teršalais užterštas oro srautas teka per biofiltro įkrovą sudarytą iš viena šalia kitos išdėstytų polivinilchloridinių plokštelių. Plokštelių paviršius sudarytas iš poringo stiklo pluošto. Mikroorganizmai ant įkrovos užpurškiami virš jos įrengtais purkštukais. Taikant biofiltrą acto rūgšties koncentracija sumažinama nuo 300 iki 30 ppm, metano - nuo 60 iki 50 ppm, amoniako - nuo 60 iki 5 ppm. Pagrindinis biofiltro privalumas yra tai, kad naudojama plokštelinės konstrukcijos įkrova. Plokštelių paviršių sudaro poringas stiklo pluoštas, kurio poringumas gali siekti iki 70 %. Šio įrenginio trūkumai yra tokie: tokio tipo įkrovoje nesivysto savaiminiai mikroorganizmai, todėl ją reikia nuolat aktyvinti mikroorganizmais, įkrova drėkinama bei aktyvinama virš jos įrengtais purkštukais, dėl to padidėja energetinės sąnaudos biofiltro eksploatacijai, drėkinimo elementų gedimo ir saugumo rizika.
Išradimo tikslas - patobulinti valymo įrenginio konstrukciją ir įkrovos drėkinimo sistemą pailginti taikomos biologiškai aktyvintosios nešančios medžiagos eksploatavimo trukmę, padidinti oro valymo efektyvumą sumažinti filtro aerodinaminį pasipriešinimą bei savikainą.
Biofiltro veikimo principas pagrįstas dujinių teršalų skaidymu, naudojant tam tikras mikroorganizmų kultūras. Biologinio oro valymo metu naudojamos pigesnės, veiksmingesnės, atliekų nesudarančios, aplinkai nekenksmingos biotechnologijos, padedančios efektyviau išvalyti orą nuo lakiųjų organinių junginių ir panaikinti nemalonius kvapus.
Pagrindinis plokštelinio biofiltro su kapiliarine drėkinimo sistema elementas yra įkrova. Įkrovą sudaro vertikaliai viena šalia kitos išdėstytos polimerinės plokštelės, sudarančios kapiliarinį drėkinimo efektą. Viena šalia kitos išdėstytos plokštelės turi militarpus (0,51,0 mm dydžio), todėl, naudojant plokštelinę įkrovos konstrukciją sumažinamas įrenginio aerodinaminis pasipriešinimas. Tyrimais nustatyta, kad biofiltro su tokia plokštelių išdėstymo sistema aerodinaminis pasipriešinimas siekia apie 35 Pa, todėl galima taikyti gana ilgas plokšteles, o tai padidina oro valymo efektyvumą.
Iš abiejų plokštelių pusių pritvirtintos silpnai presuotos plokštės sudarytos iš termiškai apdoroto medienos plaušo. Medienos plaušo ilgaamžiškumas pasiekiamas, medienos atliekas termiškai apdorojant garo sprogimo (steam explosion) reaktoriuje (esant 32 barų slėgiui, temperatūrai - 235°C). Taip pakeičiama medienos molekulinė struktūra, kuri stabdo medienos plaušo puvimą drėgnoje aplinkoje, todėl padidėja biofiltro plokščių ilgaamžiškumas. Tam, kad poringose plokštėse galėtų formuotis mikroorganizmai, jos turi būti silpnai presuotos.
lentelė. Plokštelinės konstrukcijos įkrovos su kapiliarine drėkinimo sistema pagrindinių rodiklių tyrimų rezultatų palyginimas su kitomis įkrovomis
| Oro srauto greitis, m/s | Vertikaliai išdėstytos, termiškai apdirbto medienos plaušo plokštės | Kasetiniai filtrai (kasetės išdėstytos viena virš kitos) | |||
| Medienos ir žievių skiedrų mišinys | Medienos skiedrų, žievių ir ceolito granulių mišinys (santykis 1:1 pagal tūrį) | Medienos skiedrų, žievių bei porolono kubelių mišinys (santykis 1:1:1 pagal tūrį) | Medienos skiedrų, žievių, ceolito granulių ir porolono kubelių mišinys (santykis 1:1:1:1 pagal tūrį) | ||
| Aerodinaminis | aasipriešinimas, Pa | ||||
| 0,1 | 35 | 255 | 315 | 231 | 285 |
| 0,2 | 42 | 278 | 410 | 275 | 330 |
| 0,3 | 55 | 305 | 520 | 282 | 382 |
| Oro valymo efektyvumas, % | |||||
| 0,1 | 75 | 42 | 51 | 46 | 55 |
| 0,2 | 60 | 36 | 42 | 40 | 47 |
| 0,3 | 43 | 30 | 35 | 32 | 38 |
1-oje lentelėje lyginami tyrimų duomenys, gauti, tiriant plokštelinės konstrukcijos įkrovą, kurią sudaro išdėstytos plokštelės su militarpais, o jų ilgis siekia 0,2 m, su tyrimų duomenimis, gautais tiriant kasetinius biofiltrus, kurių įkrovos storis siekia 0,2 m. Palyginimui tyrimai su medienos skiedrų, žievių, ceolito granulių, porolono kubelių mišiniais buvo atlikti, naudojant kasetinius biofiltrus, išlaikant tas pačias tyrimo sąlygas (biogeninių elementų kiekį, temperatūrą), įkrovą drėkinant, apipurškus aktyvuoto vandens lašeliais iš viršaus. Atlikti tyrimai parodė, kad įkrova, sudaryta iš plokštelių, turi žymiai mažesnį aerodinaminį pasipriešinimą ir dėl kapiliarinės drėkinimo sistemos didesnį oro valymo efektyvumą. Tam, kad būtų pagerintas plokštelinio biofiltro oro valymo efektyvumas iki 95%, reikia plokštelių ilgį padidinti iki 0,8 m. Naudojant kasetinius biofiltrus 95% oro valymo efektyvumas pasiekiamas, įrengus 5-6 kasetes, užpildytas įkrova, kurios bendras aukštis siekia 0,8-1,0 m.
Tačiau, esant tokiam įkrovos sluoksniui, kasetinių biofiltrų aerodinaminis pasipriešinimas siekia iki 1200 Pa. Tuo tarpu padidinus plokštelinio biofiltro su kapiliarine įkrovos drėkinimo sistema plokštelių ilgį nuo 0,2 m, kuriam esant biofiltro aerodinaminis pasipriešinimas siekia apie 35 Pa, iki 0,8 m, įrenginio aerodinaminis pasipriešinimas padidėtų nežymiai.
Plokšteliniam biofiltre įkrova aktyvinama, kai drėkinama biogeninių elementų prisotintu tirpalu. Oro valymo metu leidžiamo teršalo molekulės lėtai slenka per medienos plaušo plokštes. Perneštos iš dujinės į skystąją fazę ant plokščių susidariusioje bioplėvelėje vykstančių fermentacijos procesų metu yra suskaidomos mikroorganizmų.
Didelės įtakos biologiniam oro valymo efektyvumui turi biofiltruose įrengtos drėkinimo sistemos. Optimalus įkrovos drėgnis yra 60-80%. Šiuo metu taikomuose biofiltruose įkrova drėkinama, naudojant virš jos išdėstytus drėkinimo purkštukus, į kuriuos vanduo tiekiamas siurbliu iš vandens rezervuaro. Taikant tokią drėkinimo sistemą sunaudojama daug elektros energijos, filtruojančio sluoksnio viduje atsiranda anaerobinių sričių, galimas biomasės išplovimas iš įkrovos, dėl to sumažėja biofiltrų oro valymo efektyvumas. Nutrūkus elektros energijai ar sustojus technologiniam procesui, įkrova nėra drėkinama, todėl ji gali perdžiūti ir sutrūkinėti.
Remiantis fizikos dėsniais yra žinoma, kad, skysčiui sąveikaujant su kieto kūno sienelėmis, paviršiaus įtempimo jėgos stengiasi pakelti skysčio lygį. Į aukštį kieto kūno sienelėmis pakilusio skysčio stulpelio slėgį atsveria aukštyn nukreiptas, kreivo paviršiaus įtempimo sukurtas slėgis. Taigi, veikiamas paviršiaus įtempimo jėgų skystis teka kapiliarais. Šį reiškinį - kapiliarumą- galima pritaikyti oro valymo biofiltre įkrovai drėkinti.
Tam, kad vyktų kapiliarinis drėkinimo efektas, biofiltro įkrovą sudaro vertikaliai viena šalia kitos išdėstytos polimerinės plokštelės, kurių apatinė, 1/3 aukščio dalis, yra panardinta aktyvuotame tirpale. Tyrimais nustatyta, kad į druskų tirpalą panardinus tokią dalį plokštelės, skystis pakyla iki pat plokštelės viršaus, taip sudrėkindamas visą plokštelę. Druskų tirpalas susideda iš: K2HPO4 - 1 g, KC1 - 0,5 g, MgSO4-7H2O - 0,5 g, FeSO4-7H2O - 0,1 g, NaNO3 0,90 g, distiliuoto vandens - 1000 g. Kadangi plokštelės aukštis yra daug kartų didesnis už storį, o tarp viena šalia kitos vertikaliai išdėstytų medienos plaušos plokščių turi militarpus (0,2-0,5 mm), dėl paviršiaus įtempimo jėgų plokštelių kapiliaruose tirpalas poromis kyla į viršų, taip drėkindamas pačią įkrovą.
Kapiliarinio įkrovos drėkinimo efekto metu drėgmė savaime kyla į viršų ir vyksta plokštelių drėkinimas, todėl ši savaiminio drėkinimo sistema nenaudoja papildomos energijos. Įkrova yra gerai drėkinama ir sustojus technologiniam procesui, vykstant remonto darbams ar dėl kitų priežasčių išjungus elektros energiją. Naudojant tokią drėkinimo sistemą, išvengiama įkrovos drėgnio nepakankamumo, įkrova neperdžiūva, netrūkinėja, o tai palengvina oro pratekėjimą ir padidina mikroorganizmų aktyvumą. Kadangi kapiliarinio įkrovos drėkinimo metu nenaudojami elektriniai elementai, tokie kaip vandens siurblys, laiko relės, biofiltras yra saugesnis, supaprastėja jo eksploatacija. Plokšteliniame biofiltre naudojant kapiliarinę įkrovos drėkinimo sistemą išvengiama per didelio įkrovos drėgnio, filtruojančiojo sluoksnio viduje neatsiranda anaerobinių sričių, kurios padidina įkrovos aerodinaminį pasipriešinimą, sumažina teršalų sąveikos su mikroorganizmais laiką, o kartu ir įrenginio valymo efektyvumą. Naudojant kasetinius biofiltrus didžiausia apkrova tenka pirmam įkrovos sluoksniui. Tai padidina šio sluoksnio aerodinaminį pasipriešinimą bei biomasės užsikimšimo tikimybę. Tuo tarpu plokštelinės konstrukcijos biofiltre oro srautas per visą plokštelių paviršiaus plotą pasiskirsto tolygiai. Naudojant kapiliarinę įkrovos drėkinimo sistemą išvengiama galimo biomasės išplovimo iš įkrovos.
Naudojant kapiliarinę įkrovos drėkinimo sistemą sumažėja įrenginio eksploatacinės sąnaudos, nes nereikia įkrovos drėkinti, ją apipurškiant biogeniniais elementais prisotintu vandeniu. Įrenginiai tampa mobilesni. Dėl metodo ekonomiškumo, sukurti mažo našumo biofiltrai ypač plačiai gali būti pritaikomi smulkiose ir vidutinio stambumo įmonėse, nes jose taršos šaltiniai nors nėra dideli, tačiau jų gana daug.
Brėžiniuose pateikti oro valymo įrenginio vaizdai, kur:
Fig. 1 yra šio išradimo biofiltro schematinis vaizdas išilginiame pjūvyje;
Fig. 2 yra šio išradimo biofiltro pjūvio per fig. 1 liniją A-A vaizdas; ir
Fig. 3 pateiktas vienos iš daugybės biofiltro įkrovą sudarančių polimerinių plokštelių, padengtų iš abiejų pusių termiškai apdorotomis, poringomis, lengvai presuotomis medienos plaušo plokštėmis, skerspjūvio vaizdas.
Oro valymo įrenginį sudaro ortakis iš cinkuotos skardos 1, ventiliatorius 2, jungtis 3, oro kaitinimo tenas 4, sklendė 5, metalinis korpusas 6, perforuota plokštė 7, termoizoliacija 8, vertikalių plokštelių sandarinimo lakštai (viršutinis ir apatinis) su kreipiančiosiomis 9, biofiltro plokštelė 10, išvalyto oro šalinimo ortakis 11, sandarinimo lakštų tvirtinimo elementai 12, druskų tirpalas 13, bioterpės šildymo ienas 14, vandens talpa 15, kojelės 16, valdymo blokas 17, polimerinės plokštelės 18, termiškai apdorotos medienos plaušo poringos, lengvai presuotos plokštės 19.
ĮRENGINIO VEIKIMO PRINCIPAS
Ventiliatorius 2 užterštą oro srautą į biofiltrą tiekia ortakiu 1. Siekiant išvengti didelių temperatūros skirtumų (temperatūrinio šoko), prieš patenkant į biofiltrą užterštas oras pašildomas kaitinimo tenu 4 iki 30°C. Kaitinimo sistema su ventiliatoriumi sujungta ortakiu 3. Į biofiltrą tiekiamo oro srauto reguliavimui ortakyje 1 įrengta sklendė 5. Siekiant išvengti šilumos nuostolių, biofiltro korpusas 6 izoliuotas šilumą sulaikančiu ir atspindinčiu 5 cm storio termoizoliacinių sluoksniu 8. Tam, kad oro srautas tolygiai pasiskirstytų per visą biofiltro naudingą plotą, prieš biofiltro įkrovą 10 įrengta perforuota plokštė 7.
Pagrindinis biofiltro elementas yra biofiltro įkrova 10. įkrovą sudaro polimerinės plokštelės 18, kurios fiksuojamos viršutinio ir apatinio lakštų kreipiančiosiose 9 ir ant kurių išorinio paviršiaus pritvirtintos termiškai apdirbto medienos plaušo lengvai presuotos plokštės 19. Plokštelių apatinė dalis panardinta į vandenį, prisotintą biogeniniais elementais. Dėl vertikalaus plokštelių su militarpais išdėstymo vanduo plokštelėmis kyla į viršų ir pasiskirsto po visą plokštės 19 paviršiaus plotą. Į biofiltro apatinėje dalyje įrengtą vandens talpą 15 įpilta druskų tirpalo, turinčio biogeninių elementų (N, P, K) 13, kurie padidina įkrovos aktyvumą. Siekiant padidinti mezofilinių mikroorganizmų aktyvumą, vanduo pašildomas vandens talpoje 15 iki 30°C įrengtu vandens šildymo kabeliu 14.
Sandarinimo plokštelės su kreipiančiosiomis polimerinių plokštelių fiksavimui 9 prie korpuso pritvirtintos tvirtinimo elementais 12. Užterštas oras, tekantis tarp medienos plaušo lengvai presuotų plokščių 19, valomas mikroorganizmais. Kadangi tarp plokščių 19 yra milimetriniai tarpai, todėl yra geras kontaktas tarp užteršto oro, tekančio tarp plokščių 19 ir mikroorganizmų, esančių ant medienos plaušo lengvai presuotų plokščių 19 paviršiaus. Išvalytas oras iš biofiltro pašalinamas per šalinimo ortakį 11. Biofiltro konstrukcijos apatinėje dalyje įrengtos kojelės 16. Optimalų ventiliatoriaus 2 ir šildymo 4, 14 sistemų darbo režimą užtikrina valdymo blokas 17.
Claims (4)
1. Plokštelinis biofiltras su kapiliarine Įkrovos drėkinimo sistema, turintis užteršto oro tiekimo ortakį, filtruojančią įkrovą, drėkinimo sistemą, ventiliatorių, pučiantį užterštą orą į filtrą, temperatūros biofiltre palaikymo sistemas, besiskiriantis tuo, kad įrenginio filtruojančiąją dalį sudaro daugybė vertikalių polimerinių plokštelių, padengtų iš abiejų pusių poringomis plokštėmis, išdėstytų su militarpais (0,5-1,0 mm dydžio) lygiagrečiai užteršto oro judėjimo kryptimi ir dalinai panardintų aktyvuotame skystyje, tuo sukeliant kapiliarinį filtruojančios dalies drėkinimą.
2. Biofiltras, pagal 1 punktą besiskiriantis tuo, kad vertikalios polimerinės plokštelės yra padengtos iš abiejų pusių poringomis silpnai presuotomis plokštėmis iš termiškai apdirbto medienos plaušo.
3. Biofiltras, pagal 1 punktą besiskiriantis tuo, kad vertikalios polimerinės plokštelės, padengtos poringomis plokštėmis, yra panardintos 1/3 aukščio aktyvuotame skystyje.
4. Biofiltras, pagal 3 punktą besiskiriantis tuo, kad aktyvuotas skystis yra druskų tirpalas, susidedantis iš: K2HPO4 - 1 g, KC1 - 0,5 g, MgSO4-7H2O - 0,5 g, FeSO4-7H2O - 0,1 g, NaNCh - 0,90 g, distiliuoto vandens - 1000 g.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LT2010085A LT5862B (lt) | 2010-10-13 | 2010-10-13 | Plokštelinis biofiltras su kapiliarine įkrovos drėkinimo sistema |
| EP11478001.8A EP2441509B1 (en) | 2010-10-13 | 2011-02-21 | Plate type biofilter with a capillary system for charge humidification |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LT2010085A LT5862B (lt) | 2010-10-13 | 2010-10-13 | Plokštelinis biofiltras su kapiliarine įkrovos drėkinimo sistema |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| LT2010085A LT2010085A (lt) | 2012-04-25 |
| LT5862B true LT5862B (lt) | 2012-08-27 |
Family
ID=44012403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| LT2010085A LT5862B (lt) | 2010-10-13 | 2010-10-13 | Plokštelinis biofiltras su kapiliarine įkrovos drėkinimo sistema |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2441509B1 (lt) |
| LT (1) | LT5862B (lt) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2826543A1 (en) | 2013-07-16 | 2015-01-21 | Vilniaus Gedimino technikos universitetas | A biofilter-adsorber |
| PL446057A1 (pl) * | 2023-09-08 | 2025-03-10 | Kraft Pro Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością | Biofiltr dla oczyszczania powietrza |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2994966B1 (fr) * | 2012-08-31 | 2018-08-17 | Arcbiogaz | Installation demontable pour la production de biogaz |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10132224A1 (de) | 2001-06-29 | 2003-04-10 | Hermsdorfer Inst Tech Keramik | Modul für die biologische Abluftreinigung sowie Einbauelemente für einen solchen Modul |
| WO2008025365A1 (en) | 2006-08-31 | 2008-03-06 | Mathias Andersen | Biofilter for treating contaminated gas |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999042563A1 (fr) * | 1998-02-23 | 1999-08-26 | Suntory Limited | Procede permettant de traiter l'ethanol contenu dans les gaz d'echappement |
| DE102007027021B4 (de) * | 2007-06-08 | 2012-04-19 | Fachhochschule Lausitz | Geruchsfilter |
| WO2009095035A1 (de) * | 2008-01-31 | 2009-08-06 | Fritz Hakemann | Biofilter mit definierten strömungskanälen |
-
2010
- 2010-10-13 LT LT2010085A patent/LT5862B/lt not_active IP Right Cessation
-
2011
- 2011-02-21 EP EP11478001.8A patent/EP2441509B1/en not_active Not-in-force
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10132224A1 (de) | 2001-06-29 | 2003-04-10 | Hermsdorfer Inst Tech Keramik | Modul für die biologische Abluftreinigung sowie Einbauelemente für einen solchen Modul |
| WO2008025365A1 (en) | 2006-08-31 | 2008-03-06 | Mathias Andersen | Biofilter for treating contaminated gas |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2826543A1 (en) | 2013-07-16 | 2015-01-21 | Vilniaus Gedimino technikos universitetas | A biofilter-adsorber |
| PL446057A1 (pl) * | 2023-09-08 | 2025-03-10 | Kraft Pro Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością | Biofiltr dla oczyszczania powietrza |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2441509A1 (en) | 2012-04-18 |
| EP2441509B1 (en) | 2016-09-21 |
| LT2010085A (lt) | 2012-04-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9090864B2 (en) | Multi-tube biofilter system for treating waste gas | |
| EP2826543B1 (en) | A biofilter-adsorber | |
| CN215311318U (zh) | 一种喷涂废气生物耦合活性炭深度处理系统 | |
| CN207153435U (zh) | 集装箱式难降解有机废气等离子和生物组合法处理装置 | |
| Baltrėnas et al. | Investigation into the air treatment efficiency of biofilters of different structures | |
| EP2073915B1 (en) | Biofilter for treating contaminated gas | |
| Gabriel et al. | Characterisation and performance of coconut fibre as packing material in the removal of ammonia in gas-phase biofilters | |
| CN103801191B (zh) | 生物过滤处理臭气及有机污染物的设备 | |
| LT5862B (lt) | Plokštelinis biofiltras su kapiliarine įkrovos drėkinimo sistema | |
| RU197539U1 (ru) | Модульный биофильтр для очистки газов | |
| CZ92494A3 (en) | Biological filter | |
| KR20000012740A (ko) | 폐가스 정화용 바이오필터 장치 및 그를 이용한 제거방법 | |
| EP3072576B1 (en) | A vertical biofilter-adsorber | |
| CN109893972B (zh) | 一种可降解有机废气处理系统及处理方法 | |
| KR100437534B1 (ko) | 탈취기내에 균일한 가스를 공급하는 다공성에어팩을이용한 생물학적 악취제거장치 | |
| KR101675154B1 (ko) | 친환경 핼리오스탯 오염공기 저감장치 | |
| RU2090246C1 (ru) | Биореактор для очистки воздуха от токсических, вредных и неприятно пахнущих летучих веществ | |
| DE102012009234A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur biologischen Gasreinigung | |
| WO2009095035A1 (de) | Biofilter mit definierten strömungskanälen | |
| CN218924285U (zh) | 一种臭气处理系统 | |
| CN203725024U (zh) | 生物过滤处理臭气及有机污染物的设备 | |
| WO2005028084A1 (en) | Process and plant for the purification of high-temperature gaseous flows | |
| KR20160063108A (ko) | 악취 및 휘발성유기화합물 제거를 위한 하이브리드형 바이오필터 | |
| CN218516436U (zh) | 一种生活污水臭气处理装置 | |
| CN109893993B (zh) | 一种用于处理有机废气的生物滤池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9A | Lapsed patents |
Effective date: 20191013 |