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DE2445315A1 - Einrichtung zum abscheiden gasfoermiger organischer verunreinigungen aus abgasen - Google Patents

Einrichtung zum abscheiden gasfoermiger organischer verunreinigungen aus abgasen

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DE2445315A1
DE2445315A1 DE19742445315 DE2445315A DE2445315A1 DE 2445315 A1 DE2445315 A1 DE 2445315A1 DE 19742445315 DE19742445315 DE 19742445315 DE 2445315 A DE2445315 A DE 2445315A DE 2445315 A1 DE2445315 A1 DE 2445315A1
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absorbent
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discharge
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Description

Einrichtung zum Abscheiden gasförmige!* organischer Verunreinigungen aus.Abgasen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Abscheiden gasförmiger organischer Verunreinigungen aus Abgasen mit Hilfe regenerierfähigen Absorbentia, die nach Art einer Wanderschicht durch einen vom Abgas durchströmten Behälter geführt werden.
Unter'gsförmigen organischen Verunreinigungen sind alle die Abgase zu verstehen, die z. B. aμs der Tierintensivhaltung, aus der Verarbeitung in Tierkörperverwertungsanlagen, aus Gär- und Eottevorgängen sowie aus Verarbeitungsanlagen der Industrie stammen.
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6098U/063 3-
Es ist bekannt, zur Abscheidung gasförmiger Verunreinigungen aus Abgasen ein Adsorbionsmaterial, z.B. Schwelkokse aus Torf, Braun-, Stein- und Holzkohle zu verwenden, die zum Zwecke der Aufnahme und physikalischen Bindung der Verunreinigungen an ihrer Oberfläche in ein trommelartiges Abscheideaggregat eingebracht werden, das um eine Achse in einem Gehäuse rotiert, dem die Abgase zugeführt werden; vgl. DI-OS 1 619 861.
Hach Erschöpfung der Adsorbtionsfähigkeit ist jeweils eine neue Charge in das Abscheideaggregat einzubringen. Hiermit können gasförmige Verunreinigungen vor allem in Form von Schwefeldioxiden durch Adsorbtion aus Abgasen entfernt werden, in dem sich bei Gegenwart von Sauerstoff und Wasserdampf Schwefelsäure bildet, die in einem der Adsorbtion nachgeschalteten Verfahrensweg freigesetzt werden muß.
Mit Hilfe solcher Einrichtungen lassen sich die eingangs genannten organischen Verunreinigungen, wie die-Erfahrung gezeigt hat, nur unvollkommen Abscheiden und Umsetzen. Nicht alle vorkommenden Verunreinigungen und Fremdstoffe können gebunden werden, auch wird die poröse Oberfläche solcher Adsorbentia durch die in den genannten Abgasen befindlichen Schebstoffe schnell zugesetzt, was für eventuell vorgeschaltete Filter ebenfalls gilt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue Einrichtung zum Abscheiden und Umsetzen gasförmiger or-■ganischer Verunreinigungen zu schaffen, die besser als bisher geeignet ist, die eingangs genannten Abgase zu reinigen und geruchsfrei zu machen.
Ausgehend von der aus der Verfahrenstechnik bekannten Wanderschicht in Form einer festen Stoffschüttung, die im Gegenstrom zu einem in der gasförmigen oder flüssigen Phase
-3-
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befindlichen Fluid durch einen Reaktor geführt wird, ist diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß als Absorbens ein biologisch hochaktives Produkt, in Form eines nach einem biologischen Rotteprozeß aus organischen Abfällen und/oder Klärschlamm gewonnener zumindest teilweise verrotteter Kompost dient, der einen an seiner Sohle eine Ausbringvorrichtung aufweisenden Behälter vollständig füllt, der ferner an seiner Sohle eine der Zufuhr der zu. reinigenden Abgase dienende Öffnung und in seinem oberen Teil eine Öffnung aufweist, durch die das beim Durchströmen des Behälters infolge Adsorbtion und biologischer Umsetzung gereinigte Abgas austritt, und das über eine Fördervorrichtung ausgebrachte Absorbens, vorzugsweise nach Zumischung von Frischmaterial dem Behälter von oben wieder zuführbar ist.
Als Absorbens dient ein durch über die Luftzufuhr gesteuertes Verrotten, von organischen Abfällen gewonnener Kompost, oder aber es dient als Absorbens ein durch über die Luftzufuhr gesteuertes Verrotten von mit einem organischen Kohlenstoffträger vermischten Klärschlamm gewonnener Kompost, Hierbei ist es für den Filtervorgang vorteilhaft, wenn 'die Verrottung des Kompostes noch nicht vollständig abgeschlossen ist.
Solche Kompostierverfahren sind beispielsweise in der DT-OS 2 252 188 oder in der DT-OS 2 253 OO9 beschrieben.
'Das nach den genannten Verfahren hergestellte -Filtermaterial ist stark besetzt mit Mikroorganismen. Beim Einleiten der zu reinigenden organischen Gasverunreinigungen in den Behälter erhalten die im Filtermaterial befindlichen Mikroorganismen wieder liahrung und werden daher erneut aktiv. In diesem biologisch aktiven Filtermaterial findet nun eine starke Reaktion, also eine weitere Verrottung sowie ein biologischer Abbau statt, was einen Rotteschwund
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verursacht, der durch den Zusatz von frischem Material
ersetzt wird. Hierdurch wird das in den Behälter rückgeführte Material beimpft und strukturverändert, was
für den Filterprozeß außerordentlich vorteilhaft ist.
Durch diese sogenannte Euckgutverarbeitung ist also eine Wiederverwertung des Filtermaterials möglich.
Das Abscheiden der Verunreinigungen erfolgt also in dem vorzugsweise zylindrischen Behälter in der Form, daß die zu reinigenden Abgase von unten nach oben das Adsorbens
durchlaufen, während das Absorbens den Behälter von oben nach unten durchläuft» Es entsteht an der untersten Zone des eingefüllten Materials die stärkste Belastung. Durch die Ausbringvorrichtung, vorzugsweise eine Austragfräse, ist es möglich, dieses Material nach Belieben an der
untersten Stelle des Behälters auszubringen und durch,die Fördervorrichtung vorzugsweise durch eine Steilförderanlage oben dem Behälter wieder zuzuführen,wo es regenerieren kann.
Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Einrichtung ist es ferner erstmals möglich, organische Verunreinigungen unterschiedlichster Art mit Hilfe einundderselben Einrichtung abzuscheiden und umzusetzen. Es ist daher auf diese Weise eine biologische Filteranlage geschaffen, die im Umlauf- ■ verfahren zu betreiben ist, was erheblich einfacher als
ein ClErgenbetrieb ist.
Der Filterprozeß ist daher durch, änderung des Durchsatzes an Absorbens und durch Änderung der Menge des zuzumischenden Frischmaterials steuerbar.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist dem in den Behälter einzufüllenden Absorbens als Zuschlagmittel
Ben'tonitmehl zuzufügen. - c
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Durch, den Zusatz von Bentonit entstehen im Absorbens großmolekülige Tonhumuskomplex Verbindungen. Bentonit wirkt im Reinzustand als Ionenaustauscher, es werder daher in den Abgasen bzw. den Schwebstoffen befindliche Schwermetallionen wasserunlöslich, festgelegt und bestimmte organische Gasverunreinigungen durch die Humuskomplexverbindungen absorbiert. Der Zusatz von Bentonit hat also den Vorteil, daß bei der Filteration Tonhumuskomplexe gebildet werden und somit über Ionenaustausch oder über komplexe Bindungen von Schwermetallionen eine !Festlegung, aber auch ein Umbau von verschiedenen gasförmigen organischen Verbindung stattfinden kann.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Schütthöhe des Absorbens im Behälter in Abhängigkeit des Volumens des pro Zeiteinheit des zu reinigenden Abgases gewählt. Es ist also entsprechend der jeweils anfallenden zu reinigenden Gasmenge und der Art und des Umfanges der Verunreinigung das Volumen des Absorbens zu wählen, was durch Versuche leicht feststellbar ist.
Die Erfindung ist an Hand einer in der Zeichnung mehr oder minder schematisch dargestellten Einrichtung nachfolgend beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 einen Querschnitt durch die Einrichtung und Mg. 2 eine Draufsicht auf die Einrichtung.
In einem Behälter 1, der als zylindrisches mit einer Isolierschicht 2 versehenes Metallgehäuse ausgebildet ist, befindet sich ein biologisch hochaktives Materialhaufwerk 3 als Absorbens. Es besteht entweder aus einem durch über die Luftzufuhr gesteuertes Verrotten von organischen Abfällen gewonnenen Kompost, oder aus einem durch über die Luftzufuhr gesteuertes Verrotten von mit einem organischen Kohlenstoff träger vermischten Klärschlamm gewonnenen Kompost. .
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2U5315
Die Verrottung darf ,. noch nicht vollständig abgeschlossen sein, damit der Kompost noch biologisch aktiv ist.
Der Behälter 1 weist eine Bodenfläche 4 mit leichtem Gefälle auf, über die sich eine einen gleichmäßigen Austrag ermöglichende Austragsfräse 5 bewegen kann. Die Austragsfräse wird von einem nicht dargestellten Antrieb angetrieben, der um eine Achse 6 beweglich ist, so daß die Austragsfräse sich zusätzlich zu ihrer eigenen Bewegung im Uhrzeigersinne langsam über den Behälterboden bewegen kann. Die Austragsfräse 5 trägt dabei jeweils die'unterste Schicht des Materialhaufwerkes 3 über eine Öffnung 8 am Mittelpunkt der Sohle des Behälters aus. Das ausgebrachte Material fällt auf eine Fördervorrichtung 1o, die es in Pfeilrichtung zu einer Mischstelle 11 bringt, der eine Zubringvorrichtung 12 für Frischmaterial und eine Steilfördervorrichtung 13 zugeordnet sind. Hierdurch wird das ausgebrachte Material mit .Frischmaterial durchsetzt und von oben her dem Behälter 1 wieder zugeführt,. Hier wird es über einen Rundverteiler 15 gleichmäßig in der Behälteröffnung verteilt.
Über ein nicht dargestelltes Gebläse und ein Rohrleitungssystem 17 werden die zu reinigenden Abgase oder die zu reinigende Abluft in den unteren Bereich des Behälters, also an seiner Sohle, eingeleitet. Hierzu dient ein Düsensysben 18. Der Behälter 1 ist4"offen, so daß die von unten her in Pfeilrichtung zugeleiteten Abgase das den Behälter von oben nach unten durchwandernde Materialhaufwerk, also das Füll-.gut durchströmen müssen. Hierbei erfolgt die Reinigung der Abgase durch Absorption und biologische Umsetzung mit dem Filtermaterial. Diese Absorption und biologische Umsetzung sind biologische Vorgänge, so daß hierbei ein Rotteprozeß im Materialhaufwerk entsteht, der zu einem Rotteverlust führt. Dieser Rotteverlust bzw. Rotteschwund wird durch Frischmaterialzugabe über die Einbringvorrichtung 12 ständig + oben n
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ersetzt, so daß der Behälter 1 stets vollständig mit Filtermaterial gefüllt ist. Je -nach dem Volumen und der Stärke der Abgasverunreinigung wird der Behälter im Um- und Zulauf langsam oder schneller gefahren, also der Durchsatz an Filtermaterial verlangsamt oder "beschleunigt. Da die Abgase immer von unten nach oben strömen, wird die unterste Filterschicht immer am stärksten belastet. Da aber hier das Austragen des Filtermaterials erfolgt, und das ausgetragene Material mit Frischmaterial durchsetzt wird, hat das entnommene Filtermaterial bei seinem Weg durch den Behälter Zeit zur Regenerierung. Selbstverständlich muß nach einer bestimmten Zeit das Filtermaterial vollständig durch neues Filtermaterial ersetzt werd_en. Das ausgetragene Filtermaterial ist als Bodenverbesserungsmittel gut geeignet.
Machen es die zu reinigenden Abgase erforderlich, so wird über die Einbringvorrichtung 12 dem Filtermaterial zusätzlich Bentonitmehl zugemischt, dessen Dosierung durch einfache Versuche ermittelbar ist.
Der Behälter 1 umfaßt ein Volumen von etwa 1o bis 200 ur, vorzugsweise 50 ts?'. Das Volumen ist dabei entsprechend der anfallenden Gasmenge und der Art und Größe der Verunreinigungen zu wählen. Dies gilt ebenfalls für den Umfang des Austrages und der Zuführung von Frischmaterial, die gleichfalls von der das Filter durchsetzenden Gasmenge unö. der Art und Größe der Verunreinigung abhängen. Grundsätzlich ist es möglich, kein, wenig oder viel Frischmaterial zuzumischen. Über hier nicht dargestellte Meßsonden kann die Wirksamkeit der Filtereinrichtung festgestellt und dementsprechend der Filterprozeß durch Änderung des Durchsatzes an Filtermaterial und Zumischung von Frischmaterial gesteuert werden. Über die Fördervorrichtung 1o kann verbrauchtes Material bei 2o ausgebracht werden. ·
Patentansprüche:
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Claims (5)

  1. Patentansprüche
    Einrichtung zum Abscheiden gasförmiger organischer Verunreinigungen aus Abgasen mit Hilfe regenerierfähigen Absorbentia, die nach Art einer Wanderschicht durch einen vom Abgas durchströmten Behälter geführt werden, dadurch gekennzeichnet , daß als Absorbens ein biologisch hochaktives Produkt, in Porm eines nach einem biologischen Eotteproseß aus organischen Abfällen und/oder Klärschlamm gewonnener zumindest teilweise verrotteter Kompost dient, der den an seiner Sohle eine Ausbringvorrichtung aufweisender Behälter füllt, der ferner an seiner Sohle eine Öffnung zum Eintritt.der zu reinigenden Abgase und in seinem oberen Teil eine Öffnung zum Austritt der beim Durchströmen des Behälters infolge Absorbtion und biologischer Umsetzung gereinigten Abgase aufweist, und daß über eine Förderrichtung das über die Ausbringvorrichtung ausgebrachte Absorbens vorzugsweise nach Zumischung von Frischmaterial dem Behälter von oben wieder zuführbar ist.
    60 98-1 4/063 3
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η -
    ζ e i c h ne t , daß der ELlterprozeß durch .Änderung des Durchsatzes an Absorbens und durch Änderung der Menge des zuzumisehenden ITrischmaterials steuerbar ist.
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß dem Absorbens als Zuschlagmittel Bentonitmehl zugefügt ist.
  4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Schütthöhe des Absorbens in Abhängigkeit des Volumens des pro Zeiteinheit zu reinigenden Abgases gewählt ist.
  5. 5. Einrichtung nach Anspruch Λ , dadurch gekennzeichnet , daß die Ausbringvorrichtung eine umlaufende ein gleichmäßiges Austragen gewährleistende Austragsfräse und die Fördervorrichtung ein Steilförderer ist, die miteinander und mit einer Zubringervorrichtung für.Frischmaterial in Wirkverbindung stehen.
    6098 U/0633
    AO
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