DE2643211A1 - Exhaust air purification system - using scrubber with activated sludge in washing medium for biological digestion of impurities - Google Patents

Exhaust air purification system - using scrubber with activated sludge in washing medium for biological digestion of impurities

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Abstract

Purification of exhaust air with impurities are biologically digestible is effected using a scrubber in which the impurities are absorbed by a washing medium. The absorbed impurities are biologically digested inside the scrubber by using a washing medium containing activated sludge and with an adjustable pH-value. Capital and operating costs for the aeration basin are eliminated and the space requirements are considerably reduced.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen von AbluftMethod and device for cleaning exhaust air

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Reinigen von biologisch abbaubare Verunreinigungen enthaltende Abluft, bei dem die Verunreinigungen in einem Wäscher in an sich bekannter Weise mittels einer Waschflüssigkeit aus der Abluft absorbiert werden sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method for purifying biologically exhaust air containing degradable pollutants, in which the pollutants in a Washer in a manner known per se by means of a washing liquid from the exhaust air are absorbed and to a device for performing this method.

Es ist allgemein bekannt, Verunreinigungen enthaltende Abluft mittels besonderer Waschflüssigkeit zu reinigen indem die Abluft mit der Waschflüssigkeit intensiv vermischt wird. Dabei werden die Verunreinigungen auf physikalischem und/oder chemischem Wege in der Waschflüssigkeit festgehalten. Anschließend erfolgt eine ebenfalls physikalische oder chemische Aufbereitung der Waschflüssigkeit, dies ist mit einem verhältnismäßig hohen Aufwand verbunden.It is well known to use exhaust air containing impurities special washing liquid to be cleaned by the exhaust air with the washing liquid is intensively mixed. The impurities are physical and / or chemically retained in the washing liquid. This is followed by a also physical or chemical treatment of the washing liquid, this is associated with a relatively high effort.

Um den Aufwand bei der Aufbereitung der Waschflüssigkeit herabzusetzen, wurde bereits vorgeschlagen, die die absorbierten Verunreinigungen enthaltende Waschflüssigkeit auf biologischem Wege aufzubereiten und die Waschflüssigkeit anschließend wieder zum Waschen zu verwenden. Die Entfernung der Verunreinigungen der Abluft aus der Waschflüssigkeit geschieht bei diesem Verfahren dadurch, daß die Verunreinigungen bestimmten Bakterien, die in der Biozönose enthalten sind, als Nahrung zur Verfügung gestellt werden.In order to reduce the effort involved in preparing the washing liquid, has already been proposed, the washing liquid containing the absorbed contaminants to be processed biologically and then the washing liquid again to use for washing. The removal of contaminants from the exhaust air In this process, washing liquid occurs in that the impurities certain bacteria contained in the biocenosis are available as food be asked.

Die Bakterien wachsen und vermehren sich; sie benötigen dazu jedoch Sauerstoff, der ihnen in einem sogenannten Belebungsbecken mittels einer Belüftungseinrichtung zugeführt wird.The bacteria grow and multiply; however, they need to Oxygen supplied to them in a so-called aeration tank by means of an aeration device is fed.

Für dieses Verfahren ist jedoch ein großvolumiges Belebungsbecken für die Aufbereitung der Waschflüssigkeit erforderlich, das erhebliche Investitionskosten mit sich bringt. Die Belüftung der Waschflüssigkeit in dem Belebungsraum ist mit einem beachtlichen Aufwand an Betriebs- und Investitionskosten verbunden.However, a large-volume aeration tank is required for this process required for the treatment of the washing liquid, which means considerable investment costs brings with it. The aeration of the washing liquid in the aeration room is with associated with a considerable amount of operating and investment costs.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Reinigen von biologisch abbaubare Verunreinigungen enthaltende Abluft zu schaffen, das bei einwandfreier Reinigung der Abluft mittels einer Waschflüssigkeit die Investitions- und die Betriebskosten verringert.It is therefore the object of the present invention to provide a method to create exhaust air containing biodegradable pollutants for cleaning, that with perfect cleaning of the exhaust air by means of a washing liquid, the investment and reduces operating costs.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, daß die absorbierten Verunreinigungen innerhalb des Wäschers biologisch abgebaut werden.To solve this problem, it is proposed according to the present invention, that the absorbed contaminants biodegrade within the scrubber will.

Bei diesem Verfahren kann das bisher zusätzlich erforderliche Belebungsbecken und die damit verbundenen Investitions- und Betriebskosten eingespart bzw. herabgesetzt werden. Darüber hinaus wird durch dieses Verfahren der Platzbedarf für eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens erheblich verringert.With this process, the previously additionally required aeration tank can be used and the associated investment and operating costs saved or reduced will. In addition, this method increases the space required for a device to carry out the procedure significantly reduced.

Weitere Merkmale des Verfahrens und der Vorrichtung werden nachfolgend anhand eines in einer Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die in dieser Zeichnung dargestellte Vorrichtung zum Reinigen von biologisch abbaubare Verunreinigungen enthaltende Abluft besteht im wesentlichen aus einem turmartigen, geschlossenen Wäscher 1, der an seinem unteren Ende in einen sogenannten Wäschersumpf 2 übergeht. Mit geringem Abstand über dem Wäschersumpf '2 mündet seitlich in den Wäscher 1 eine Zuführleitung 3 für die zu reinigende Abluft, während am oberen Ende des Wäschers l, das kegelförmig ausgebildet ist, eine Austrittsöffnung 4 für die gereinigte Abluft angeschlossen iair Mit geringem Abstand über der Zuführleitung 3 sind an der Innenwandung des Wäschers 1 Stützelemente 5 vorgesehen, die beispielsweise als umlaufender Ring ausgebildet sein können. Diese Stützelemente 5 dienen zur Aufnahme einer Füllkörperschicht 6. Die Höhe dieser Füllkörperschicht 6 beträgt 10 - 80 cm und besteht je m3 Füllraum aus mindestens 25 000 stumpfkegelartigen Hohlparaboloiden, die je m3 Füllraum mindestens eine spezifische Austausch-2 fläche von 100 m und eine freie Durchgangsfläche von mehr als 85 % besitzen. Oberhalb der Füllkörperschicht 6 befindet sich eine Rohrleitung 7, an der mehrere, gleichmäßig über den Querschnitt verteilt angeordnete Sprühdüsen 8 angeschlossen sind. Über der Rohrleitung 7 mit den Sprüh, düsen 8 ist eine weitere Füllkörperschicht 6a vorgesehen, der ebenfalls eine Rohrleitung 7a mit Sprühdüsen 8a zugeordnet ist. Die Füllkörperschicht 6a ist dabei in gleicher Weise wie die Füllkörperschicht 6 ausgebildet.Further features of the method and apparatus are set out below based on an exemplary embodiment shown schematically in a drawing explained in more detail. The device shown in this drawing for cleaning Exhaust air containing biodegradable impurities essentially consists from a tower-like, closed scrubber 1, which at its lower end in a so-called scrubber sump 2 passes. With a small distance above the scrubber sump 2 a feed line 3 for the exhaust air to be cleaned opens into the washer 1 at the side, while at the upper end of the scrubber l, which is conical in shape, an outlet opening 4 connected for the cleaned exhaust air iair With a small margin Above the supply line 3, there are support elements 5 on the inner wall of the washer 1 provided, which can be designed, for example, as a circumferential ring. These Support elements 5 serve to accommodate a filler body layer 6. The height of this filler body layer 6 is 10 - 80 cm and consists of at least 25,000 truncated cones per m3 of filling space Hollow paraboloids with at least one specific exchange area per m3 of filling space of 100 m and a free passage area of more than 85%. Above the Packing layer 6 is a pipe 7, on which several, evenly Spray nozzles 8 distributed over the cross section are connected. Above the pipe 7 with the spray nozzles 8 is provided with a further packing layer 6a, which is also assigned a pipeline 7a with spray nozzles 8a. The packing layer 6a is designed in the same way as the packing layer 6.

Der Wäscher 1 geht mit geringfügiger Querschnittsvergrößerung in den Wäschersumpf 2 über, der beispielsweise einen geneigten Boden 9 besitzt. Im oberen Bereich des Wäschersumpfes 2 ist eine überlaufleitung 10 angeschlossen, die zu einem Absetzbecken 11 mit einer Abzugsleitung 12 und einer Überlaufleitung 13 führt. Von der Abzugsleitung 12 zweigt eine Leitung 14 mit einer Pumpe 15 ab, die wieder in den Wäschersumpf 2 mündet. Von dem Wäschersumpf 2 führt eine Druckleitung 16, in die eine Pumpe 17 eingesetzt ist, zu den Rohrleitungen 7, 7a mit den Sprühdüsen 8, 8a.The scrubber 1 goes into the with a slight increase in cross section Washer sump 2, which has an inclined bottom 9, for example. At the top Area of the scrubber sump 2, an overflow line 10 is connected to a Settlement basin 11 with a drain line 12 and an overflow line 13 leads. from the discharge line 12 branches off a line 14 with a pump 15, which is again in the scrubber sump 2 opens. From the scrubber sump 2, a pressure line 16 leads into the one pump 17 is used to the pipes 7, 7a with the spray nozzles 8, 8a.

In den Wäschersumpf 2 mündet eine Frischwasserleitung 18.A fresh water line 18 opens into the scrubber sump 2.

Der Wäschersumpf 2 enthält Waschflüssigkeit mit Belebtschlamm. Die Biozönose ist an die in der Abluft vorhandenen Verunreinigungen adaptiert und dient zum Abbau für diese Verunrelnigungen. Zur Aufrechterhaltung eines konstanten vorgegebenen pH-Wertes der Waschflüssigkeit ist dem Wäschersumpf 2 eine an sich bekannte, in der Zeichnung nicht dargestellte, pH-Wert-Regeleinrichtung zugeordnet. Zur Absorption von sauren Abluft-Verunreinigungen ist vorzugsweise eine schwach alkalische Umpumpflüssigkei#t und von basischen Abluft-Verunreinigungen eine schwach saure Umpumpflüssigkeit zu wählen.The scrubber sump 2 contains washing liquid with activated sludge. the Biocenosis is adapted to the contaminants present in the exhaust air and serves to break down for these defilements. To maintain one The washer sump 2 is a constant predetermined pH value of the washing liquid pH control device known per se, not shown in the drawing assigned. For the absorption of acidic exhaust air pollutants, one is preferred weakly alkaline circulating fluid and of alkaline exhaust air contaminants to choose a weakly acidic circulating liquid.

Beim Betrieb der beschriebenen Vorrichtung gelangt die zu reinigende Abluft über die Leitung 3 in den Wäscher 1 und strömt hier durch die Füllkörperschichten 6, 6a nach oben zur Austrittsöffnung 4. Gleichzeitig wird über die Pumpe 17 Belebtschlamm enthaltende Waschflüssigkeit aus dem Wäschersumpf 2 angesaugt und über die Druckleitung 16 sowie die Rohrleitungen 7, 7a zu den Sprühdüsen 8, 8a gefördert. Durch die Anordnung der Sprühdüsen 8, 8a und die besondere Ausbildung der Füllkörperschichten 6, 6a entsteht eine innige Verwirbelung der Waschflüssigkeit mit der zu reinigenden Abluft, die nicht nur einen optimalen Stoffaustausch, sondern auch den größtmöglichen Sauerstoffeintrag gewährleistet. Die aus der Abluft in die flüssige Phase übergegangenen bzw. an die Schlammflocken adsorbierten Verunreinigungen werden daher bereits weitgehend in dem Wäscher 1 abgebaut, so daß das bisher erforderliche zusätzliche Belebungsbecken entfällt.When the device described is operated, the device to be cleaned arrives Exhaust air via line 3 into the scrubber 1 and flows here through the packing layers 6, 6a upwards to the outlet opening 4. At the same time, activated sludge is released via the pump 17 containing washing liquid sucked from the scrubber sump 2 and via the pressure line 16 and the pipes 7, 7a to the spray nozzles 8, 8a. By the arrangement of the spray nozzles 8, 8a and the special design of the packing layers 6, 6a there is an intimate swirling of the washing liquid with the exhaust air to be cleaned, which not only ensure an optimal exchange of substances, but also the greatest possible introduction of oxygen guaranteed. The transferred from the exhaust air to the liquid phase or to the Sludge flakes adsorbed impurities are therefore already largely in the scrubber 1 dismantled, so that the previously required additional aeration tank not applicable.

Um eine Aufsalzung und ein zu starkes Anwachsen des Schlammgehaltes der Waschflüssigkeit zu vermeiden, muß über die Leitung 18 Frischwasser zugeführt werden. Ober die Leitung 10 fließt eine entsprechende Menge an tpaschflüssigkeit, die Schlamm enthält, in das Absetzbecken ab. Hier kommt es zu einer Sedimentation. Je nach Bedarf kann die geklärte Waschflüssigkeit und/oder der abgesetzte Schlamm über die Leitungen 13 bzw. 12 entfernt werden. Es ist jedoch möglich, einen Teil des abgesetzten Schlammes über die Leitung 14 mit der Pumpe 15, die als Dickstoffpumpe ausgebildet ist, dem Wäschersumpf 2 wieder zuzuführen.About salt build-up and an excessive increase in the sludge content To avoid the washing liquid, fresh water must be supplied via line 18 will. A corresponding amount of washing liquid flows through the line 10, which contains sludge, into the sedimentation tank. Sedimentation occurs here. The clarified washing liquid and / or the settled sludge can be used as required can be removed via lines 13 and 12, respectively. However, it is possible a Part of the settled sludge via the line 14 with the pump 15, which acts as a thick matter pump is designed to feed the scrubber sump 2 again.

In Abänderung des erläuterten Ausführungsbeispieles ist es möglich, im Wäscher 1 mehr als zwei Füllkörperschichten 6, 6a mit diesen zugeordneten Sprühdüsen 8, 8a vorzusehen.In a modification of the illustrated embodiment, it is possible in the washer 1 more than two packing layers 6, 6a with spray nozzles assigned to them 8, 8a to be provided.

Ferner kann der Wäscher 1 zweistufig ausgebildet sein, wobei jede Stufe einen eigenen Umpumpkreislauf mit eigener Biozönose besitzt. Dabei ist es möglich, beispielsweise eine Stufe sauer und eine Stufe basisch zu betreiben.Furthermore, the washer 1 can be designed in two stages, each Stage has its own pumping circuit with its own biocenosis. It is there possible, for example, to operate one stage acidic and one stage basic.

Claims (9)

Patentansprüche Verfahren zum Reinigen von biologisch abbaubare Verunreinigungen enthaltende Abluft, bei dem die Verunreinigungen in einem Wäscher in an sich bekannter Weise mittels einer Waschflüssigkeit aus der Abluft absorbiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die absorbierten Verunreinigungen innerhalb des Wäschers (1) biologisch abgebaut werden. Claims method for cleaning biodegradable contaminants containing exhaust air, in which the impurities in a scrubber in per se known Way are absorbed from the exhaust air by means of a washing liquid, characterized in that that the absorbed contaminants biodegrade within the scrubber (1) will. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, , daß das Abbauen der Verunreinigungen durch eine Belebtschlamm enthaltende Waschflüssigkeit erfolgt. 2. The method according to claim 1, characterized in that the degradation the contamination takes place through a scrubbing liquid containing activated sludge. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Waschflüssigkeit pH-regelbar ist. 3. The method according to claim 2, characterized in that the washing liquid is pH adjustable. 4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abluft im Wäscher (1) durch mindestens zwei Füllkörperschichten (6, 6a) mit diesen zugeordneten Sprühdüsen (8, 8a), die'abwechselnd hintereinander angeordnet sind, geführt wird. 4. The method according to at least one of claims 1 - 3, characterized in that that the exhaust air in the scrubber (1) through at least two packing layers (6, 6a) with spray nozzles (8, 8a) assigned to them, which are arranged alternately one behind the other are guided. 5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß die absorbierten Verunreinigungen in an sich bekannter Weise in zwei getrennten, in bezug auf den Abluftstrom hintereinander angeordneten Stufen im Wäscher (1) abgebaut'werden, die mit unterschiedlichen Biozönosen arbeiten. 5. The method according to at least one of claims 1 - 4, characterized in that that the absorbed impurities in a known manner in two separate, stages in the scrubber (1) arranged one behind the other with regard to the exhaust air flow are dismantled, who work with different biocenoses. 6. Vorrichtung zum Reinigen von biologisch abbaubare Verunreinigungen enthaltene Abluft, insbesondere nach Anspruch 1, mit einem Füllkörper aufweisenden Wäscher und einem Umpumpbehälter, die über eine Rohrleitung mit einer Pumpe zu einem Kreislauf zusammengeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Wäscher (1) mindestens zwei Füllkörperschichten (6, 6a) und mindestens zwei Sprühdüsen (8, 8a) enthaltende Sprühzonen wechselweise hintereinander angeordnet sind.6. Device for cleaning biodegradable contaminants contained exhaust air, in particular according to claim 1, having a filler body Washer and a pumping tank, which are connected to a pump via a pipeline Circuit are combined, characterized in that in the washer (1) at least two packing layers (6, 6a) and at least two spray nozzles (8, 8a) containing Spray zones are arranged alternately one behind the other. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Füllkörperschichten (6, 6a) mit mindestens 3 25 000 stumpfkegelartigen Ilohlparaboloiden je m3 2 Füllraum mit mindestens 100 m spezifischer Aus-3 tauschfläche pro m Füllraum und einer freien Durchgangs fläche von mehr als 85 % gefüllt siiid.7. Apparatus according to claim 6, 4 characterized in that the Packing layers (6, 6a) with at least 3 25,000 frustoconical iliac paraboloids per m3 2 filling space with at least 100 m specific exchange area 3 per m filling space and a free passage area of more than 85% filled siiid. 8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe einer Füllkörperschicht (6, 6a) zwischen 100 mm und 500 mm beträgt.8. Device according to claims 6 and 7, characterized in that that the height of a packing layer (6, 6a) is between 100 mm and 500 mm. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Wäscher (1) in an sich bekannter Weise zweistufig ausgebildet ist und die beiden Stufen mit unterschiedlichen Waschflüssigkeiten beaufschlagbar sind.9. Device according to one of claims 6-8, characterized in that that the washer (1) is designed in a known manner in two stages and the different washing liquids can be applied to both stages.
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