NL9302010A - Luchtfilter. - Google Patents

Description

Luchtfilter

De uitvinding heeft betrekking op een hoofdzakelijk uit natuurlijkmateriaal bestaand luchtfilter, ook wel aangeduid als een "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.

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.

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.

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.

Gevonden is dat aan deze behoefte tegemoet kan worden gekomen doormiddel van een biofilter waarin de bacteriën zijn vermengd met schelpenof daarvan afgeleid materiaal.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Voorbeeld

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.

TABEL

(1) gemeten direct boven filtermateriaal (2) gemeten in totale afvoerstroom, inclusief kleine kortsluitstromen

Claims (3)

1. Luchtfilter bestaande uit een houder met aan weerszijden openin-gen, welke houder microbieel materiaal en eventueel ander vast organischmateriaal bevat, met het kenmerk, dat de houder een mengsel van micro¬bieel materiaal en schelpen bevat.

2. Luchtfilter volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de volume-verhouding tussen biologisch materiaal en schelpen tussen 1:2 en 1:10ligt.

3. Luchtfilter volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat deschelpen hoofdzakelijk hele schelpen zijn.

4. Luchtfilter volgens een der conclusies 1-3, met het kenmerk, dathet microbiële materiaal compost is.

5. Mengsel van schelpen en microbieel materiaal in een volume-verhouding tussen 1:2 en 1:10, bruikbaar voor toepassing in het lucht¬filter volgens een der conclusies 1-4.

3. Werkwijze voor het zuiveren van gasmengsels, in het bijzonderlucht, met het kenmerk, dat men het luchtfilter volgens een der conclu¬sies 1-4 of het mengsel volgens conclusie 5 toepast.