NL9302010A

NL9302010A - Air filter

Info

Publication number: NL9302010A
Application number: NL9302010A
Authority: NL
Original assignee: Testamare Ag I O
Priority date: 1993-11-19
Filing date: 1993-11-19
Publication date: 1995-06-16

Abstract

The invention relates to an air filter, comprising a holder with openings on either side, through which contaminated air can be guided from the bottom upwards, which holder is filled with a mixture of microbial material and shells. The microbial material comprises compost, for example. The volumetric ratio between microbial material and shells is preferably between 1/2 and 1/10. The air filter is suitable for cleaning air, in particular air which is contaminated with hydrogen sulphide, such as air from sewage purification installations.

Description

LuchtfilterAir filter

De uitvinding heeft betrekking op een hoofdzakelijk uit natuurlijkmateriaal bestaand luchtfilter, ook wel aangeduid als een "biofilter".The invention relates to an air filter consisting mainly of natural material, also referred to as a "biofilter".

Voor het zuiveren van lucht die met ongewenste stoffen, in hetbijzonder zure componenten zoals zwavelwaterstof en organische componen¬ten, is vervuild, wordt vaak gebruik gemaakt van biofilters. Deze bestaangewoonlijk uit vaste bakken van hout, beton, of kunststof, waarin op eenroostervloer organisch materiaal, zoals houtsnippers, compost, turf-hei-mengsels, en dergelijke zijn aangebracht. Aan deze organische materialenzijn bacteriën gehecht die de verontreiniging geheel of gedeeltelijkkunnen omzetten in niet-vluchtige of onschadelijke stoffen.Biofilters are often used to purify air that is contaminated with undesirable substances, in particular acidic components such as hydrogen sulphide and organic components. These usually consist of solid trays of wood, concrete, or plastic, in which organic material such as wood chips, compost, peat-piling mixtures, and the like are arranged on a grid floor. Bacteria are attached to these organic materials, which can convert all or part of the contamination into non-volatile or harmless substances.

In een biofilter moet een minimale vochtigheid heersen om de bio¬massa goed te laten functioneren. Door de doorstromende lucht en de doorde bacteriën gevormde warmte droogt het filter uit. Daarom moet het bio¬filter regelmatig met water worden besproeid. Daarbij verliest het orga¬nische materiaal van de biofilters zijn sterkte als gevolg van verrottingen klinkt het in, waardoor de luchtdoorlatendheid afneemt. Ook vloeit eendeel van het opgesproeide water door het filter en neemt het daarbij deuit de lucht gevangen en door de biomassa gevormde zuren mee. Bijgevolgheeft het water dat onderuit het filter wordt afgetapt een zeer hogezuurgraad. Het onderste gedeelte van het biofilter wordt door het zuurdusdanig aangetast dat ook hierdoor het filter slecht of niet meer door¬latend voor lucht wordt. De lucht baant zich dan een weg door openingenin het filter, waardoor de lucht niet meer wordt gereinigd. Naast deafsluitende werking van het zuur heeft het zuur ook een zeer schadelijkewerking op de bacteriën. Wanneer de zuurgraad al te sterk is opgelopenoverleven de bacteriën niet meer.A minimum moisture must prevail in a biofilter for the biomass to function properly. The filter dries out due to the air flowing through and the heat generated by the bacteria. Therefore, the bio filter must be regularly sprayed with water. In addition, the organic material of the biofilters loses its strength as a result of rotting, which reduces the air permeability. Part of the sprayed water also flows through the filter, taking the acids captured from the air and acids formed by the biomass. Consequently, the water drained from under the filter has a very high acidity. The lower part of the biofilter is affected by the acid so that this also makes the filter poor or no longer permeable to air. The air then makes its way through openings in the filter, so that the air is no longer cleaned. In addition to the sealing effect of the acid, the acid also has a very harmful effect on the bacteria. When the acidity has risen too much, the bacteria no longer survive.

Een verder nadeel is dat bij vervanging van het filtermateriaal desterk verzuurde massa niet op een gewone stortplaats kan worden gestort.Dit betekent dat er hogere kosten moeten worden gemaakt voor het verwer¬ken en afvoeren van het afgewerkte filtermateriaal. Verder hebben debekende biofilters als nadeel een beperkte effectieve levensduur.A further drawback is that when the filter material is replaced, the strongly acidified mass cannot be dumped in an ordinary landfill, which means that higher costs have to be incurred for the processing and disposal of the finished filter material. The known biofilters also have the disadvantage of a limited effective life.

Er is derhalve behoefte aan biofilters voor het zuiveren van lucht,die de genoemde bezwaren niet hebben, en in het bijzonder minder te lij¬den hebben van rotting en verzuring, en aldus een langere levensduurhebben.There is therefore a need for air purification biofilters which do not have the aforementioned drawbacks, and in particular suffer less from rotting and acidification, and thus have a longer service life.

Gevonden is dat aan deze behoefte tegemoet kan worden gekomen doormiddel van een biofilter waarin de bacteriën zijn vermengd met schelpenof daarvan afgeleid materiaal.It has been found that this need can be met by means of a biofilter in which the bacteria are mixed with shells or material derived from them.

Het luchtfilter volgens de uitvinding heeft derhalve als kenmerkdat het een mengsel van microbieel materiaal en schelpen of daarvan afge¬leid materiaal bevat. In het bijzonder omvat het luchtfilter een mengselvan microbieel materiaal en hele schelpen.The air filter according to the invention is therefore characterized in that it contains a mixture of microbial material and shells or material derived from them. In particular, the air filter includes a mixture of microbial material and whole shells.

Het luchtfilter volgens de uitvinding blijkt een aantal verrassen¬de, gunstige eigenschappen te hebben. Het blijkt bijzonder effectief inhet afvangen van ongewenste zure componenten zoals waterstofsulfide.Verder blijkt het uittredende water, in tegenstelling tot de bekendefilters, een neutrale pH te hebben. Ook heeft het filter volgens de uit¬vinding een verbeterde levensduur, en is, na het verlopen van de levens¬duur, het vervangen van het filtermateriaal eenvoudig en de verwerkingervan goedkoop.The air filter according to the invention has been found to have a number of surprising, favorable properties. It has been found to be particularly effective in capturing unwanted acidic components such as hydrogen sulfide. Furthermore, unlike the known filters, the leaving water has a neutral pH. The filter according to the invention also has an improved service life, and after the service life has expired, replacing the filter material is simple and the processing thereof is inexpensive.

Als gevolg van de aanwezigheid van de schelpen worden de filter-eigenschappen verbeterd, enerzijds door de vorm van de schelpen, waardoorde schelpen als uitstekende drager voor de biomassa werken en een verbe¬terde luchtdoorlatendheid bewerkstelligen, anderzijds door de neutrali¬serende werking, die verstoppingen tegengaat en de biologische activiteitin stand houdt.Due to the presence of the shells, the filter properties are improved, on the one hand by the shape of the shells, whereby the shells act as excellent carriers for the biomass and effect an improved air permeability, on the other hand by the neutralizing effect, which clogs counteracts and maintains biological activity.

De bij de zuivering van de lucht gevormde zouten, die veelal beteroplosbaar zijn dan het calciumcarbonaat waaruit de schelpen grotendeelsbestaan, kunnen met sproeiwater worden afgevoerd. Daar de oplossing vandeze zouten vrijwel neutraal is, levert de verwerking daarvan geen ern¬stige problemen.The salts formed in the purification of the air, which are usually more soluble than the calcium carbonate from which the shells largely consist, can be drained with spray water. Since the solution of these salts is almost neutral, their processing does not cause any serious problems.

De uitdrukkingen "microbieel materiaal" en "biomassa" worden hierdoor elkaar gebruikt voor werkzame bacteriën en eventuele andere micro-organismen zoals gisten of schimmels, met hun onmiddellijke omgevings-materiaal. Als voorbeeld kunnen worden genoemd compost, al of nietgedroogd actief slib en andere materialen met een hoog bacteriegehalte.Het microbiële materiaal (biomassa) is bij voorkeur compost.The terms "microbial material" and "biomass" are therefore used interchangeably for active bacteria and any other micro-organisms such as yeasts or fungi, with their immediate environmental material. As an example, compost, whether or not dried, activated sludge and other materials with a high bacterial content can be mentioned. The microbial material (biomass) is preferably compost.

Het filter volgens de uitvinding bestaat in het algemeen uit eenhouder, in de vorm van een bak of container waarin in de onderzijdeluchtopeningen zijn aangebracht, bijvoorbeeld door middel van pellets,kratten of platte kasten. Op de van openingen voorziene bodem is eenfiltermat of gaas aangebracht, waarop zich een laag filtermateriaal,bestaande uit een mengsel van schelpen en microbieel materiaal en eventueel ander dragermateriaal bevindt.The filter according to the invention generally consists of a container, in the form of a tray or container in which air vents are arranged in the bottom side, for example by means of pellets, crates or flat cabinets. A filter mat or gauze is provided on the apertured bottom, on which a layer of filter material, consisting of a mixture of shells and microbial material and possibly other carrier material, is located.

De dikte van de laag filtermateriaal kan variëren, in het algemeenvan enkele centimeters cm tot enkele meters, bijvoorbeeld 10 cm tot 3in het bijzonder 0,5 tot 1 meter dikte.The thickness of the layer of filter material can vary, generally from a few centimeters cm to a few meters, for example 10 cm to 3, in particular 0.5 to 1 meter thickness.

De verhouding tussen schelpen en microbieel materiaal kan, afhanke¬lijk van de samenstelling van het microbiële materiaal, variëren. Bijvoorkeur past men een verhouding van 2 tot 10 volumedelen schelpen pervolumedeel microbieel materiaal toe. Indien het microbiële materiaalsterk geconcentreerd is kan de verhouding nog groter zijn, bij voorbeeldtot 20:1.The ratio of shells to microbial material may vary depending on the composition of the microbial material. Preferably, a ratio of 2 to 10 parts by volume of shells of pervolume part of microbial material is used. If the microbial material is highly concentrated, the ratio can be even larger, for example up to 20: 1.

Het filtermateriaal kan naast de biomassa en de schelpen ook andervulmateriaal of dragermateriaal bevatten zoals houtsnippers, boombast,turfmolm of ander plantaardig materiaal, of kalksteen of grint. In datgeval ligt de verhouding tussen enerzijds schelpen en ander (drager)-materiaal en anderzijds microbieel materiaal in volumedelen bij voorkeurtussen 2:1 en 10:1, waarbij de verhouding schelpen : ander materiaalgroter dan 1, bij voorkeur groter dan 3 en met mèer voorkeur groter dan10 is.In addition to the biomass and shells, the filter material may also contain other filling material or carrier material such as wood chips, tree bark, peat dust or other vegetable material, or limestone or gravel. In that case, the ratio between shells and other (carrier) material on the one hand and microbial material on the other hand in volume parts is preferred between 2: 1 and 10: 1, the ratio of shells: other material being greater than 1, preferably greater than 3 and more preferably is greater than 10.

Aan de bovenzijde van het filter is bij voorkeur een sproei-inrichting geplaatst waardoor het filter op gezette tijden kan wordenbevochtigd, zodat de biomassa zijn activiteit kan behouden en eventueelgevormde zouten kunnen worden afgevoerd.Preferably, a spraying device is placed on the top of the filter, so that the filter can be wetted at regular intervals, so that the biomass can retain its activity and any salts that may form can be removed.

Het filter wordt in het algemeen zo geplaatst dat de lucht doorpersen of aanzuigen onderin het filter wordt geleid en de gezuiverdelucht aan de bovenzijde wordt afgevoerd.The filter is generally positioned so that air is forced through or sucked into the bottom of the filter and the purified air is vented at the top.

Wanneer, na lange tijd, de zuiverende werking van het filter vol¬gens de uitvinding is verminderd, kan het vulmateriaal in zijn geheelworden vervangen. Daartoe kan het filter ter plaatse worden leeggezogenof leeggeschept en ter plaatse weer worden gevuld met een mengsel vanmicrobieel materiaal en schelpen. Ook kan het gehele filter, d.w.z. dehouder met vulling, worden uitgewisseld voor een nieuw filter, waarna hetopwerken en/of hervullen van het afgewerkte filter elders kan plaats¬vinden. Wanneer lucht met relatief veel zure componenten wordt gezuiverd,kan het voorkomen dat de schelpen na verloop van tijd in oplossing gaan.Indien de schelpen vérgaand opgelost zijn voordat de biomassa sterk inactiviteit achteruit is gegaan, kan het filter met schelpen wordenbijgevuld, waardoor de nuttige levensduur aanzienlijk wordt verlengd.When, after a long time, the purifying effect of the filter according to the invention has diminished, the filling material can be replaced in its entirety. To this end, the filter can be vacuumed on the spot or scooped empty and filled on the spot with a mixture of microbial material and shells. Also, the entire filter, i.e. the container with filling, can be exchanged for a new filter, after which the reprocessing and / or refilling of the finished filter can take place elsewhere. When air is purified with relatively many acidic components, the shells may dissolve over time.If the shells are extensively dissolved before the biomass has deteriorated sharply, the filter can be topped up with shells, increasing the useful life is significantly extended.

Het filter volgens de uitvinding kan voor diverse doeleinden wordengebruikt. Een toepassingsgebied is o.a. de zuivering van lucht uit riool¬waterzuiveringsinstallaties. Uit het rioolwaterleidingnet komt, naastrioolwater, ook een hoeveelheid verontreinigde lucht. Deze lucht bevatonder meer waterstofsulfide en andere onwelriekende en/of schadelijkestoffen. Dergelijke stoffen worden effectief door het filter volgens deuitvinding verwijderd. Een ander toepassingsgebied betreft de gas¬zuivering, waarbij met zuren verontreinigde lucht afkomstig uit fabriekenof installaties wordt afgezogen en gereinigd.The filter according to the invention can be used for various purposes. An area of application is, among other things, the purification of air from sewage treatment plants. In addition to sewage water, a quantity of contaminated air also comes from the sewage network. This air contains, among other things, hydrogen sulfide and other malodorous and / or harmful substances. Such substances are effectively removed by the filter of the invention. Another area of application concerns gas purification, in which air polluted with acids is extracted and cleaned from factories or installations.

VoorbeeldExample

Een biofilter, bestaande uit een houder van 10 m3 met een bodem-oppervlak van 10 m2, werd met 8 m3 van een mengsel van schelpen enbiomassa (compost, volumeverhouding schelpen/biomassa 5:1) gevuld.Hiermee werd lucht behandeld, die gemiddeld ongeveer 20 ppm waterstof¬sulfide bevatte. Bij een verschildruk van 200 Pa bedroeg het luchtdebietdoor het filter 690 m3/uur. De gehalten aan waterstofsulfide van deintredende en uittredende lucht en de pH van het uittredende water zijnweergegeven in onderstaande tabel.A biofilter, consisting of a 10 m3 container with a surface area of 10 m2, was filled with 8 m3 of a mixture of shells and biomass (compost, volume ratio of shells / biomass 5: 1), with which air was treated, which averaged about Contained 20 ppm hydrogen sulfide. At a differential pressure of 200 Pa, the air flow rate through the filter was 690 m3 / hour. The hydrogen sulfide contents of the entering and leaving air and the pH of the leaving water are shown in the table below.

TABELTABLE

(1) gemeten direct boven filtermateriaal (2) gemeten in totale afvoerstroom, inclusief kleine kortsluitstromen(1) measured directly above filter material (2) measured in total discharge current, including small short-circuit currents

Claims

Air filter consisting of a container with openings on both sides, which container contains microbial material and any other solid organic material, characterized in that the container contains a mixture of microbial material and shells.

Air filter according to claim 1, characterized in that the volume ratio between biological material and shells is between 1: 2 and 1:10.

Air filter according to claim 1 or 2, characterized in that the shells are mainly whole shells.

Air filter according to any one of claims 1-3, characterized in that the microbial material is compost.

A mixture of shells and microbial material in a volume ratio between 1: 2 and 1:10, usable for use in the air filter according to any one of claims 1-4.

3. Process for purifying gas mixtures, in particular air, characterized in that the air filter according to any one of claims 1-4 or the mixture according to claim 5 is used.