NL2012844B1 - Modulaire filtertoren. - Google Patents

Description

Modulaire filtertoren

De uitvinding betreft een modulaire filtertoren voor het filteren van een luchtstroom.

Tijdens bepaalde bedrijfsprocessen kan een luchtstroom ontstaan, die vervuild is met verschillende bestanddelen, zoals bijvoorbeeld stofdeeltjes en schadelijke gassen, zoals bijvoorbeeld ammoniakgas.

Aangezien een dergelijke vervuilde luchtstroom niet onbehandeld in de omgeving uitgestoten mag worden, is het vereist dat een dergelijke luchtstroom eerst gefilterd wordt.

Daartoe is het bekend om de luchtstroom bijvoorbeeld door een scrubber te voeren, waarin bijvoorbeeld stofdeeltjes en sommige gassen uit de luchtstroom gefilterd worden. In een scrubber wordt gewoonlijk een scherm van water of een andere vloeistof gevormd, bijvoorbeeld door middel van sproeiers, en wordt de vervuilde lucht door dit scherm gevoerd. Door het grote contactoppervlak tussen het scherm van vloeistof en de te filteren lucht, wordt een groot deel van de verontreinigingen in de vloeistof opgenomen, waarna de vloeistof met de verontreinigingen verder verwerkt kan worden en de gefilterde lucht uitgestoten kan worden. Eventueel kan in plaats van een vloeistof ook een droge stof verneveld worden, waarmee eveneens een luchtstroom gereinigd kan worden.

Een andere methode om een verontreinigde luchtstroom te reinigen is door de luchtstroom door een filterbed te voeren. Op het filterbed is een filtermateriaal voorzien, dat de verontreinigende stoffen filtert. Een bekend filtermateriaal is biomateriaal, dat uit plantaardige delen bestaat, zoals bijvoorbeeld heide. Op het biomateriaal zijn bacteriën aanwezig, die de verontreinigende delen uit de luchtstroom kunnen halen. Hiertoe is het van belang, dat de verontreinigde luchtstroom voldoende lang in contact is met het biomateriaal.

In de praktijk wordt voor een dergelijk bio-filtersysteem een grote bak aangelegd met een roostervloer. In een typische toepassing kan de bak als snel de grootte hebben van een wedstrijdzwembad. Op het rooster wordt het biomateriaal aangebracht en de vervuilde lucht wordt onder de roostervloer in de bak geblazen. De lucht dient zich dan gelijkmatig te verspreiden onder het rooster, waarna de lucht omhoog stroomt, door het biomateriaal heen.

Wanneer het filtermateriaal niet gelijkmatig verspreid is over de roostervloer en geen homogene dichtheid heeft, zullen er plaatsen in het filterbed zijn, waar de lucht sneller door het filterbed heenstroomt, dan op andere plaatsen. Zo wordt dan geen optimaal gebruik gemaakt van de filterende werking van het filtermateriaal.

Natuurlijk kan de dikte van de laag filtermateriaal aangepast worden, maar dan nog blijven delen van het filterbed minder goed gebruikt dan andere delen van het filterbed.

Het is nu een doel van de uitvinding om de bovengenoemde nadelen te verminderen of zelfs te voorkomen.

Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt met een modulaire filtertoren, die omvat: - een aantal op elkaar geplaatste behandelingsmodules met een prismavormige behuizing met een bodem, een langs de omtrek van de bodem aangebrachte opstaande wand en een op de opstaande wand aangebrachte bovenwand, waarbij de behuizing nabij de onderzijde een luchttoevoeropening en nabij de bovenzijde een luchtafvoeropening heeft; - waarbij ten minste één behandelingsmodule een in de behuizing, parallel aan de bodem en boven de luchttoevoeropening aangebracht rooster voor het ondersteunen van biomateriaal heeft, - waarbij ten minste één behandelingsmodule een in de behuizing aangebrachte scrubber omvat.

Onder een prismavormige behuizing wordt een behuizing in de vorm van een prisma verstaan. Bijvoorkeur betreft het een recht prisma, waarin de verbindende ribbes en zijvlakken loodrecht op de grondvlakken staan. Dit houdt in dat de verbindende zijvlakken rechthoekig zijn. Eventueel kan ook gekozen worden voor modules in de vorm van een scheef prisma, waarbij de verbindende ribbes en zijvlakken niet loodrecht op het grondvlak staan.

Door het gebruik van een modulaire opbouw van de filtertoren ontstaat het voordeel dat de filtertoren gemakkelijk aangepast kan worden aan de te filteren luchtstroom. Ook wanneer een bedrijfsproces verandert waardoor de verontreiniging van de luchtstroom verandert of wanneer de eisen voor het mogen uitstoten van een luchtstroom veranderen, kan de filtertoren gemakkelijk aangepast worden. Dit aanpassen kan bijvoorbeeld door het toevoegen van een extra behandelingsmodule of door verwisselen van het ene type behandelingsmodule met het andere type behandelingsmodule.

Door de modulaire opbouw kan in het bijzonder voor een filter op basis van biomateriaal een aanzienlijke besparing verkregen worden. Dit wordt bereikt door in een uitvoeringsvorm twee of meer biomateriaal behandelingsmodules boven elkaar te plaatsen. Zo wordt de te filteren lucht een aantal maal door een biomateriaal filter geleid in tegen stelling tot een conventioneel biomateriaal met een grote bak, waar de lucht slechts één enkele keer door het filter gevoerd wordt. Doordat volgens de uitvinding de verontreinigde luchtstroom een aantal maal door een biofilter geleid wordt kan deze lucht zich tussen de behandelingsmodules weer mengen, waardoor steeds een homogene luchtstroom door elke behandelingsmodule gaat. Zo is het mogelijk om tot wel 60% op het gebruik van biomateriaal te besparen in vergelijking met een conventionele filter bak.

Met de behandelingsmodule, die voorzien is van een scrubber, kunnen stofdeeltjes en eventuele schadelijke gassen uit de luchtstroom verwijderd worden. Door het gebruik van een combinatie van zowel ten minste één behandelingsmodule met rooster voor biomateriaal, en ten minste één behandelingsmodule voorzien van een scrubber, kan de filtertoren gemakkelijk geoptimaliseerd worden voor het filteren van een specifieke luchtstroom.

Verder wordt met de filtertoren een grote plaatsbesparing gerealiseerd aangezien de voetafdruk van een filtertoren volgens de uitvinding aanzienlijk kleiner is in vergelijking met conventionele filtersystemen met een zelfde filtercapaciteit.

In een voorkeursuitvoerings vorm van de modulaire filtertoren volgens de uitvinding is een eerste behandelingsmodule met rooster geplaatst op een tweede behandelingsmodule met scrubber en sluit de luchtafvoer van de tweede behandelingsmodule aan op de luchttoevoeropening van de eerste behandelingsmodule.

Door de te behandelen luchtstroom eerst langs een behandelingsmodule met scrubber te voeren, kunnen stofdeeltjes en ten minste een deel van schadelijke gassen gefiltert worden. De volgende behandelingsmodule met rooster kan vervolgens het resterende deel van schadelijke gassen filteren. Doordat minder stofdeeltjes in de lucht aanwezig is, zal hierdoor het biomateriaal langere tijd voldoende luchtdoorlatend zijn om te kunnen filteren en hoeft het biomateriaal minder snel vervangen te worden.

In een verdere voorkeursuitvoeringsvorm van de modulaire filtertoren volgens de uitvinding zijn in ten minste één behandelingsmodule met rooster sproeimiddelen zijn aangebracht voor het bevochtigen van op het rooster aangebracht biomateriaal.

Voor een goede werking van het biomateriaal is het vaak noodzakelijk om het biomateriaal vochtig te houden. Doordat veel lucht door het biomateriaal stroomt zal ook het nodige vocht verdampen. Het vochtgehalte kan dan ook in deze uitvoeringsvorm gemakkelijk op pijl gehouden worden door middel van de sproei middelen.

In een andere uitvoeringsvorm van de modulaire filtertoren volgens de uitvinding is de luchttoevoeropening een opening in de bodem. De rand van deze opening kan daarbij geheel aanliggen tegen de omtrekswand. Daarmee is in feite een module voorzien met een compleet open bodem.

In nog een verdere uitvoeringsvorm van de modulaire filtertoren volgens de uitvinding is de luchtafvoeropening een opening in de bovenwand. Ook ligt hier bijvoorkeur de rand van de opening in de bovenwand in hoofdzaak geheel aan tegen de omtrekswand.

Wanneer zowel de luchttoevoeropening in de bodem is aangebracht als de luchtafvoeropening in de bovenwand is aangebracht, worden de behandelingsmodules bij het op elkaar stapelen gelijk met elkaar verbonden, zodat de lucht gemakkelijk vanaf onder naar boven door de filtertoren kan stromen.

Nog een voorkeursuitvoeringsvorm van de modulaire filtertoren volgens de uitvindingomvat verder een voetmodule voor het ondersteunen van de op elkaar geplaatste behandelingsmodules, welke voetmodule een zijinlaat omvat voor het invoeren van lucht en een aan de bovenzijde aangebrachte luchtafvoeropening voor aansluiting op een luchttoevoeropening van een op de voetmodule geplaatste behandelingsmodule.

De voetmodule kan bijvoorbeeld op een betonvloer verankerd worden en er voor zorgen dat de filtertoren stevig staat. Via de zijinlaat kan de te filteren luchtstroom naar de aan bovenzijde aangebrachte luchtafvoeropening geleid worden, waarna de lucht vanaf onder door elke behandelingsmodule kan stromen.

De uitvinding betreft verder een combinatie van een filtertoren volgens de uitvinding en biomateriaal, waarbij het biomateriaal is aangebracht op de roosters van de betreffende behandelingsmodules.

Het biomateriaal omvat bij voorkeur heide en vezelturf. Deze materialen bieden een goede basis en de juiste bacteriën om schadelijke gassen zoals bijvoorbeeld ammoniak uit een luchtstroom te filteren. De verhouding tussen de hoeveelheid heide en vezelturf kan afhankelijk van de gewenste filtering worden aangepast.

Deze en andere kenmerken van de uitvinding worden nader toegelicht aan de hand van de bijgaande tekeningen.

Figuur 1 toont een perspectivisch aanzicht van een uitvoeringsvorm van een modulaire filtertoren volgens de uitvinding.

Figuur 2 toont een schematische dwarsdoorsnede van de filtertoren volgens figuur 1.

Figuur 1 toont een perspectivisch aanzicht van een filtertoren 1 volgens de uitvinding. De filtertoren 1 heeft een voetmodule 2, een scrubber module 3 en twee biomateriaal modules 4. Elke module 2, 3, 4 heeft een prismavormige behuizing, in het bijzonder blokvormig. In de opstaande wand 5 van elke module 2, 3, 4 is een inspectieluik 6 voorzien.

Verder zijn de modules 2, 3, 4 tussen vertikale staanders 7 geplaatst om de filtertoren 1 extra stabiliteit te geven.

Elke module 2, 3, 4 is zowel aan de onderzijde als de bovenzijde open. Daarbij is aan de bovenzijde een opstaande rand 8 voorzien, waarop een volgende module geplaatst kan worden en die bovendien deze module centreert.

De voetmodule 2 heeft een zijinlaat 9 waarmee de te behandelen luchtstroom L in de filtertoren 1 ingevoerd kan worden. Deze lucht L wordt in de voetmodule 2 verspreid en stroom aan de bovenzijde, via een luchtafvoeropening uit en komt daarmee via de luchttoevoeropening in de onderzijde van de scrubber module 3 binnen. Verder is in de voetmodule 2 een opvangbak 13 voorzien waarmee vanuit de filtertoren 1 doorsijpelend water opgevangen en via afvoer 14 afgevoerd kan worden.

In de scrubber module 3 zijn drie sproeiers 10 voorzien, die een waterscherm 11 vormen. De sproeiers 10 worden via een waterleiding 12 van water voorzien.

De lucht L stroomt door de waterschermen 11, waardoor stof en een deel van de schadelijke gassen gefilterd wordt. Het water kan binnen de scrubber module 13 gerecirculeerd worden naar de waterleiding 12 of kan door de opvangbak 13 in de voet worden opgevangen.

Vervolgens stroomt de lucht L aan de bovenzijde van de scrubber module 3, via de luchtafvoeropening uit en komt via de betreffende luchtinvoeropening in de daarboven geplaatste biomateriaal module 4.

In de biomateriaal module 4 is een rooster 15 nabij de bodem aangebracht, waarop een laag biomateriaal 16 is aangebracht. Boven de laag biomateriaal 16 zijn verder sproeiers 17 voorzien, waarmee het biomateriaal 16 vochtig gehouden kan worden. De lucht L stroomt vanuit de scrubber module 3 door het rooster 15 door het biomateriaal 16. De bacteriën in het biomateriaal 16 zorgen voor een verdere filtering van de langsstromende lucht L.

Om een verdere filtering te krijgen gaat de lucht L vanuit de onderste biomateriaal module 4 door een tweede, daar bovenop geplaatste biomateriaal module 4, waarna de lucht L aan de bovenzijde van de filtertoren 1 uitgestoten wordt.

Claims (10)

1. Modulaire filtertoren voor het filteren van een luchtstroom omvattende: - een aantal op elkaar geplaatste behandelingsmodules met een prismavormige behuizing met een bodem, een langs de omtrek van de bodem aangebrachte opstaande wand en een op de opstaande wand aangebrachte bovenwand, waarbij de behuizing nabij de onderzijde een luchttoevoeropening en nabij de bovenzijde een luchtafvoeropening heeft; - waarbij ten minste één behandelingsmodule een in de behuizing, parallel aan de bodem en boven de luchttoevoeropening aangebracht rooster voor het ondersteunen van biomateriaal heeft, - waarbij ten minste één behandelingsmodule een in de behuizing aangebrachte scrubber omvat.

2. Modulaire filtertoren volgens conclusie 1, waarbij een eerste behandelingsmodule met rooster is geplaatst op een tweede behandelingsmodule met scrubber en waarbij de luchtafvoer van de tweede behandelingsmodule aansluit op de luchttoevoeropening van de eerste behandelingsmodule.

3. Modulaire filtertoren volgens conclusie 1 of 2, waarbij in ten minste één behandelingsmodule met rooster sproeimiddelen zijn aangebracht voor het bevochtigen van op het rooster aangebracht biomateriaal.

4. Modulaire filtertoren volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de luchttoevoeropening een opening in de bodem is.

5. Modulaire filtertoren volgens conclusie 4, waarbij de rand van de opening in de bodem in hoofdzaak geheel aanligt tegen de omtrekswand

6. Modulaire filtertoren volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de luchtafvoeropening een opening in de bovenwand is.

7. Modulaire filtertoren volgens conclusie 6, waarbij de rand van de opening in de bovenwand in hoofdzaak geheel aanligt tegen de omtrekswand.

8. Modulaire filtertoren volgens één van de voorgaande conclusies, verder omvattende een voetmodule voor het ondersteunen van de op elkaar geplaatste behandelingsmodules, welke voetmodule een zijinlaat omvat voor het invoeren van lucht en een aan de bovenzijde aangebrachte luchtafvoeropening voor aansluiting op een luchttoevoeropening van een op de voetmodule geplaatste behandelingsmodule.

9. Combinatie van een filtertoren volgens een van de voorgaande conclusies en biomateriaal, waarbij het biomateriaal is aangebracht op de roosters van de betreffende behandelingsmodules.

10. Combinatie volgens conclusie 9, waarbij het biomateriaal heide en vezelturf omvat.