CZ92494A3

CZ92494A3 - Biological filter

Info

Publication number: CZ92494A3
Application number: CS94924A
Authority: CZ
Inventors: Dalberg Preben Schavitsky; Nielbo Vagn Oluf; Thomsen Poul Hojbjerre
Original assignee: Rockwool Int
Priority date: 1991-10-18
Filing date: 1992-10-15
Publication date: 1994-07-13
Also published as: LV10211B; NO941341L; CA2120613A1; JPH06510478A; EP0609370A1; DE69209515T2; ATE135935T1; PL169935B1; AU2903792A; JP2527916B2; WO1993007952A1; DK175691D0; EP0609370B1; LTIP219A; NO941341D0; DE69209515D1; DK0609370T3; LV10211A; ES2085044T3

Description

Vynález se týká biologického filtru pro čištění znečistěných plynů zahrnujícího skříň obsahující vláknitou filtrovou jednotku, obsahující jednu nebo více kultur mikroorganismů, prostředky pro přívod vodného živného prostředí k mikroorganismům obsaženým ve vláknité filtrové jednotce, prostředky pro přívod znečištěného plynu na jednu stranu filtrové jednotky a prostředky pro vypouštění vyčištěného plynu z její opačné strany. .

Dosavadní stav techniky

Patentový spis USA č.3 216 905 popisuje způsob odstraňování škodlivých organických materiálů z plynů tím, že se nechává proud uvedeného plynu procházet trubicí obsahující vrstvu pórovité hmoty vymezené v podpůrném pouzdře propustném pro plyny a umístěném kolmo na směr průtoku plynu. Pórovitá hmota, která může sestávat ze skleněné vlny, obsahuje kulturu mikroorganismu a vodné živné prostředí, které je kapilárním působením vedeno do pórovité hmoty z miskovíté nádoby umístěné pod ní a v dotyku s pórovitou hmotou. Vodné prostředí může být také vedeno do pórovité hmoty kontinuálním postřikem přes pórovitou hmotu.

Zveřejněná Evropská patentová přihláška č.O 147 721 A2 popisuje způsob oddělování škodlivých organických látek od odpadních plynů bakteriální biologickou oxidací, kde proud plynu obsahujícího stopy nežádoucích organických látek se nechá procházet jednou nebo více biologicky aktivními vrstvami volného materiálu ve formě aktivního uhlí, zeolitu nebo silikagelu, majícího na sobě fixovanou monokulturu nebo smíšenou kulturu mikroorganismů.

Biologicky aktivní vrstvy jsou umístěny v reaktoru

-2a proud kapalíny, kterýslouží pro udržování mikroorganismů fixovaných na povrch vlhkosti filtru se vede do reaktoru a je recyklována do filtrové jednotky po té, co jí prošla.

Jak bylo uvedeno výše, filtrová jednotka sestává z aktivního uhlí, zeolitu, silikagelu nebo jejich směsí, které kromě pórovitosti musí mít vnitřní povrchovou plochu od 500 do 1500 m²/g a měly by být schopné adsorbovat znečišťující látky.

Filtrové materiály tohoto typu jsou relativně nákladné a působí značný pokles tlaku plynu proudícího takovými materiály. - - · - Podstata vynálezu

Podstatou vynálezu je biologický filtr výše uvedeného typu, který se vyznačuje tím, že filtrová jednotka obsahuje sestavu desek z minerálních vláken, uloženou ve tvaru klikaté čáry napříč ke směru- proudění splynu, který se má- čistit .-' - Uložení desek z minerálních vláken výše uvedeným způosbem je výhodné jednak proto, že snižuje objem filtrové jednotky nebo jinými slovy zvyšuje poměr filtrové plochy k objemu a částečně proto, že umožňuje, aby se filtrové desky daly snadno vyjímat a nahrazovat novými deskami, když je kapacita pro filtrování plynu snížena na nepřijatelnou úroveň, například když se ztratí pórovítost desek, když desky vyschnou nebo když se v nich vytvoří díry.

Kromě toho je filtr podle vynálezu velmi výhodný vzhledem k tomu, že tlakový úbytek (diferenciální tlak) přes filtr je velmi nízký a desky z minerálních vláken mají strukturu, která při praktickém použití vynálezu obvykle nebude blokována například znečišťujícím materiálem, biomasou, prachem nebo kusy materiálu neseného s sebou znečišťujícími plyny.

Další výhodou je to, že je možné řídit filtrační proces sledováním koncentrace živných látek a/nebo minerálních solí a/nebo kontaminujících látek ve vodném živném prostředí.

Kromě toho jsou filtrové prvky ve formě desek z minerálních vláken relativné nenákladné a mají velký vnitřní povrch, který dovoluje, aby se na nich vytvořil biofilm mající odpovídající velkou povrchovou plochu.

Podle výhodného proveden í plynového filtru podle vy-, nálezu je filtrová jednotka je umístěna ve vodorovné rovině.

Takové uložení je výhodné, protože dovoluje rovnoměrně rozdělovat vodné živné prostředí po filtrových deskách.

Je výhodné, jsou-li prostředky pro přívod vodného živného prostředí a prostředky pro přívod znečištěného plynu do filtrové jednotky umístěny na stejnou, stranu filtrově, jednotky tak, že se umožní, aby znečištěný plyn proudil souběžně s vodným prostředím. Takové souběžné proudění má za následek vysokou absorbci kontaminujících složek ve vodném prostředí.

t

Když je znečištěný plyn zpracováván výše uvedeným způsobem, je vodné živné prostředí s výhodou dodáváno do horní části filtrační skříně plynu a nechává se proudit dolů přes filtrovou jednotku působením vlastní tíže.

V jiném výhodném provedení vynálezu jsou prostředky, pro přívod vodného prostředí a prostředky pro přívod znečištěného plynu do filtrové jednotky umístěny na opačných stranách filtrové jednotky.

Toto provedení dovoluje, aby znečištěný plyn byl

-4zpracováván vodným živným prostředím v protiproudu. Takové zpracování má za následek, že množství vodného prostředí odnášeného s vyčištěním plynem je relativně malé.

Desky z minerálních vláken jsou s výhodou k sobě vzájemně připojeny, například přilepením nebo mechanicky, v oblastech, v nichž se dotýkají. I když jsou desky z minerálních vláken uloženy volně nebo jsou navzájem k sobě připojeny, může být výhodné použít vodících členů pro udržování dolních okrajů desek z minerální vlny v jejich fixované poloze. Takové vodicí členy také usnadňují nahrazování použitých desek novými.

Vodné živné prostředí by mělo být s výhodou rozdělováno rovnoměrně po površích desek z minerálních vláken a za tímto účelem může být žádoucí použít vláknité vrstvy pro rozdělování kapaliny, jako je vrstva vláknitého materiálu na horních okrajích přilehlých filtrových desek. Taková vláknitá vrstva,—napři klad netkaná bavlněná -vrstva-, má také - výhodu v tom, že bránítomu, aby se vytvořily díry v těch pásmech desek z minerálních vláken, které jsou plynule vystaveny působení proudů živného prostředí.

Prostředky pro přívod vodného živného prostředí do filtrové jednotky může být ve formě trubek, které jsou uzavřeny na jejich koncích a které jsou opatřeny větším počtem otvorů.

Otvory mohou být umístěny na horní straně těchto trubek a průměr děr může být takový, že se na vrchu těchto trubek vytvářejí malé spršky.

Vodné prostředí může být také přiváděno k deskám z minerálních vláken ve formě kapek nebo jemných spršek přiváděných do filtrové jednotky použitím vhodných rozdělovačích prostředků a výše uvedené prostředky lze proto pouze

-5považovat za příklady.

Desky z minerální vlny s výhodou sestávají z horninové vlny, skleněné vlny nebo struskoví vlny, a jejich hustota je s výhodou od 25 do 180 kg/m³, výhodněji 25 do 120 kg/m³a nejvýhodněji od 35 do 80 kg/m³.

Úhel mezi přilehlými deskami z minerálních vláken se může pohybovat v širokém rozmezí, například mezi 1° do 30°, a s výhodou mezi 3° a 10°.

Rozměry jednotlivých desék z minerálních vlákán nejsou podstatné, ale v praxi je dávána přednost použití desek majících tlouštku od 1,5 do 15 cm a šířku 30 cm a délku 200 cm. Je dávána přednost použití takových rozměru, se kterými ... je možné bez problémů manipulovat při instalaci nebo v případě výměny desek. V závislosti na celkové použité filtrové ploše může být každý filtrační prvek vytvořen z jedné nebo více desek.

Desky z minerálních vláken jsou s výhodou desky z horninové vlny typu vyráběného Rockwool A/S, Dánsko, které obsahují malá množství pojivá, jako je fenolformaldehydová pryskyřice.

Jednotlivé desky filtrové jednotky mohou být vyměňovány bez demontáže filtru. Výměna desek může být požadována například v případě vyschnutí nebo chemického odbourání pojivá přítomného v desce pro to, aby deska byla rozměrově stálá. Například může být vhodné provádět údržbu výměnou desek každých šest měsíců provozu.

Kultury mikroorganismů vhodných pro použití v plynovém filtru podle vynálezu mohou být získány různými způosby, například izolováním ž aktivovaných kalů, kontaminovaných půd nebo lesní půdy, ale je dávána přednost použití kultury

-6mikroorganismú získaných z čisté kultury. Příklady vhodných mikroorganismů jsou Nitrosomonas, Pseudomonas, Trichosporum, Nocardia, Thiobacillus a Bacillus. Použité kultury mohou být buď monokultury nebo smíšené kultury.

Bylo zjištěno, že minerálně vláknitý materiál je schopný zachycovat většinu buněčné hmoty vyplývající z metabolizmu a biologického odbourávání znečišťujících látek obsažených vé znečištěném plynu, a že pórovitý vláknitý materiál má dostatečnou pórovitost pro akumulaci odlupujícíc se buněčné hmoty během celého mechanického života desek z minerálních vláken.

Alternativně se předpokládá, že desky z minerálních vláken mohou zajistit uložení jiných biologických druhů, například hubm řas, prvoků a hlístů, které jsou schopny zužitkovávat odlupující se buněčnou hmotu v jejich metabolismu.

Obzvláště výhodné provedení biologického filtru podle vynálezu obsahuje prostředky pro shromažďování vodného živného prostředí na dně skříně aprostředky pro recyklaci shromážděného vodného živného prostředí do filtrové jednotky.

Takový biologický filtr je obzvláště vhodný pro čištění znečištěného plynu, který se dodává do filtru přerušovaně, protože může snášet zatížení, která přesahují okamžitou schopnost odbourávání biomasy bez podstatné redukce čisticí schopnosti filtru.

Bylo zjištěno, že použitím tohoto provedení a dodáváním vodného živného prostředí v množstvích, která jsou nadměrná vzhledem k množství požadovanému pro smáčení biomasy, dochází k čištění v obdobích, kdy je filtr zatížen hlavně na základě absorbce znečišťujících látek ve vodném živném prostředí, což pro prokazováno tím, že koncentrace znečišťují-7cích iátek ve vodném živném prostředí během takových období postupné vzrůstá.

Když je však za provozu normální situace taková, že zatížení filtru je relativně nízké, t.j. množství znečišťujících látek ve znečištěném plynu je ve srovnání s čisticí kapacitou filtru malé, ukazuje se v tomto stavu, že čištění je založena spíše na okamžitém biologickém odpourávání než na počáreční absorbci v živném prostředí a následném biologickém odbourávání.

Jak je Uvedeno výše i je však přes to výhodné, může-li se filtr podle vynálezu vypořádat s havarijní situací, jako je náhlý výrazný vzrůst zatížení filtru. Když taková situace nastane, t.j. když vodné živné prostředí působí jako absorbční prostředí pro znečišťující látky, je potřebné zajistit sledování určitých parametrů procesu, zejména koncentrace znečišťujících látek ve vodném živném prostředí. Jsou-li takové parametry procesu sledovány, je možné předejít přerušení činnosti biomasy., nebo i její možné úplné destrukci, napřríklad přidáním čerstvých kultur mikroorganismů do filtru a/nebo nahrazením vodného živného prostředí majícího vysokou koncentraci znečišťujících látek čerstvým vodným živným prostředím (vodou) a/nebo zmenšením přicházejícího zatížení filtru.

V jiném provedení vynálezu může být filtr napájen čerstvým vodným živným prostředím, které je vypouštěno z filtrového systému bez recyklování. To povede k vyšší spotřebě vody než v případě recyklujícího systému, ale na druhé straně se může stát sběrná nádrž nebo hádrže na vodné živné prostředí a systém nebo systémy pro úpravu pH nadbytečnými .

Když se přívod znečištěného plynu zastaví, například protože zařízení na výrobu plynu pracuje pouze v určitých

-8_júdobí.ch,_j.ako_j.e_p.ř.e.sden, nebo protože je přepnuto na jiné čisticí zařízení, a recyklace vodného živného prostředí udržována během období, kdy do filtru není přiváděn žádný znečistěný plyn, bude koncentrace znečišťujících látek ve vodném živném prostředí postupně klesat, protože biomasa pokračuje v konverzi znečišťujících látek.

Je zřejmé, že filtrová jednotka musí bát pečlivě a individuálně navržena na každé použití. Při návrhu je třeba vzít v úvahu parametry, jako je požadovaný stupeň čištění plynu, průměrné a/nebo maximální zatížení filtru znečištují- , cí látkou (látkami), který má/mají být odstraňovány z plynu, rychlost průtoku plynu a*skutečný prostor, který je k dispozici pro plynový filtr.

Při praktickém provozu plynového filtru podle vynálezu je však dávána přednost tomu, aby rychlost průtoku plynu filtrovou jednotkou nepřesáhla přibližně 0,1 m/sek. Nejvyšší fa ‘účinnost· je tak - dosažena, když je rychlost ··*· průtoku plynu---- udržována na co možná nejmenší úrovni. Obvykle bude filtr podle vynálezu provozován s průtokovou rychlostí 0,04-0,06' m/sek.

Může být výhodné používat desky z minerálních vláken, které obsahují vhodné množství aktivního uhlí nebo dřevěného uhlí. Je tomu tak zejména tehdy, když znečištěný plyn obsahuje nežádoucí organická rozpouštědla (t.j. organické sloučeniny, které jsou v podstatě nerozpustné ve vodě), které mohou být adsorbovány na aktivním uhlí.

Místo použití jediného filtru , je obyčejně dávána přednost tomu, aby se používaly dva nebo více filtry a znečištěný plyn se zpracovával v sérii nebo paralelné.

Vodné živné prostředí opouštějící filtr nebo filtry se s výhodou nechá procházet sběrnou nádrží a popřípadě může

-9být do uvedené nádrže přiváděna čerstvá voda, aby kompenzovala vody, která se odpařila nebo která byla odvedena společně s vyčištěným plynem.

Alternativně nebo v kombinaci s uvedeným přidáním vody může k přidávání čerstvé vody také docházet zpracováváním znečištěného plynu před tím, než vstoupí do filtru. Při tom se znečištěný plyn také může ochlazovat na požadovanou teplotu před tím, než vstoupí do filtru.

Je také považováno za výhodné., nejsou-li kapénky vody odnášeny s filtrovaným plynem. Když je plynový filtr podle vynálezu provozován v protipůroudu, může se tomu předejít, například přizpůsobením rychlosti proudu plynu skutečné velikosti a provedení filtru, nebo použitím sběrače nebo elíminátoru mlhy, který se umístí za filtrovou jednotkou.

•u

Když je teplota plynu, který se má filtrovat, relativně vysoká, může být výhodné provozovat plynový filtr souproudově, neboř vodné živné prostředí značně přispěje ke.·, snížení teploty plynu.

Je dávána přednost přívodu požadovaných přídavných živin pro biomasu do sběrné nádrže, která také může být opatřena prostředky pro ohřívání vodného prostředí před tím, než je recyklováno do plynového filtru.

Dále je výhodné řídit proces biologického odbourání sledováním koncentrace například minerálních solí ve sběrné nádrži na vodné živné prostředí nebo na výstupu vodného živného prostředí z filtrové jednotky, např. měřením elektrické vodivosti prosatředí, obsahu halogenidů, síranových iontů, dusičnanových iontů, dustitanových iontů, fosforečnanových iontů a podobných iontů a/nebo znečišťujících látek a řízením procesu, například přidáváním čerstvé vody do vodného živného prostředí (ředěním) nebo vypouštěním vodného živného

-10prostředí z_filtr.ového_sys.témuJMidf_d.o__sj5ér.ných nádrží nebo^ pro pozdější použití ve filtrovém systému nebo do kanalizace, nebo vysrážením minerálních solí a/nebo. znečišťujících látek.

Obzvláště vysoká účinnost čištění je dosažitelná tím, že filtrová jednotka pracuje v rozmezí od 20 do 40°C, v závislosti na použitých mikroorganismech, například zahříváním vodného živného prostředí nebo chlazením znečištěného plynu.

Do sběrné nádrže může být přiváděna kyselina nebo zásada pro úpravu pH na hodnotu, která je optimální pro použité mikroorganismy.

Filtr podle vynálezu se obzvláště hodí pro čištění plynů obsahujících organické sloučeniny.

Příklady takových organických sloučenin jsou alifatické sloučeniny, jako - jsou uhlovodíky,* aldehydy·, ketony, .......

těkavé karboxylové kyselinya a aromatické sloučeniny, jako fenoly, které všechny mohou působit jako zdroje pro mikroorganizmy.

Filtr se také hodí pro odstraňování dusíkaných sloučenin, jako je amoniak a triethylamin, sloučenin obsahujících síru, jako je sirovodík, oxid siřičitý a merkaptany.

Filtr je také vhodný pro čištění odpadních plynů ze zařízení na výrobu minerálních vláken. Takové plyny v typickém případě obsahují fenol, například v koncentraci 40-50 mg/m³, amoniak, například v koncentraci 60-150 mg/m³, a formaldehyd, například v koncentraci 5-60 mg/m'’.

Použitím biologického filtru podle vynálezu je možné dosáhnout čisticí účinnosti od 50% do 99,9%. Například byly dosaženy následující čisticí účinnosti, a to čisticí účin-11nost pro fenol vyšší než 95% a čisticí účinnost pro amoniak vyšší než 98%.

Vynález se také vztahuje na čištěni znečištěných plynů prostřednictvím biologického filtru, popsaného výše.

Množství vody, které je potřebné pro mikroorganismy, musí být určeno přo každé konkrétní použití filtru podle vynálezu. V ideálním případě by mělo být živné prostředí schopné smáčet povrchy všech minerálních vláken tak, aby se na nich vytvořil kapalinový film.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popisu na příkladě provedení s odvoláním na připojené výkresy, ve kterých znázorňuje obr.l svislý řez filtrovou jednotkou pro použití v přednostním provedení plynového filtru podle vynálezu, obr.2 perspektkivní pohled na filtrovou jednotku podle obr.l a obr.3 schéma jednotky na filtraci plynu obsahující plynový filtr podle vynálezu. .

i. '

Příklady provedeni vynálezu

Každá filtrová jednotka znázorněná na obr.l a 2 sestává z filtrových prvků 1, složený každý ze tří desek 2, 3 a 4 z minerálních vláken. Filtrové prvky jsou ve vzájemném dotyku na horních okrajích 5 a úhel mezi přilehlými prvky je okolo 5°.

Dolní okraje 6 filtrových prvků 1 jsou uloženy v miskách 7, 8, které slouží k udržení požadovaného úhlu mezi přilehlými prvky a pro usnadnění náhrady použitých filtrových desek za nové desky.

V oblastech nad horními okraji 5 filtrových prvků 1 jsou umístěny trubky 9, které jsou uzavřeny na jednom konci a které jsou připojeny k neznázorněným prostředkům pro pří-12jřo.d_v.o.dného živného média pro^kulturu mikroorganismů^obsaže-______L ných ve filtrových prvcích 1. Horní strany trubek 9 jsou opatřeny otvory 10 majícími takové rozměry, že když se do ... _i;.

trubek přivádí živné médium, vytvoří se na horní straně trubek 9 malé spršky.

Zařízení znázorněné na obr.3 obsahuje dva plynové filtry 20, 21 sestávající každý z filtrové jednotky 22. 23 zalomeného tvaru, kde každá filtrová jednotka je vytvořena z několika desek z minerálních vláken obsahujících nejméně jednu kulturu mikroorganismu, a skříň 24, 25. Každý plynový filtr dále obsahuje potrubí 26, 27 pro přívod vodného živného médoa pro kulturu mikroorganizmů do filtrových jednotek 22, 23 a pro rozdělování kapalného média přes tyto jednotky.

Pásmo pod filtrovými jednotkami 22, 23 ve skříních 24, 25 je spojeno potrubími 28 se sběrnou nádrží 29 pro vodné živné médium.

--- Nádrž 29 je opatřena čidlem- 30 hladiny, které řídi— - ventil 31 uložený v potrubí 32 pro vedení čerstvé vody do nádrže za účelem náhradu vody, která se vypařila nebo byla odebrána jiným způsobem ze zařízení. K nádrži 29 je potrubím 33 připojeno čerpadlo 34 umístěné v nádrži 35 na kyselinu, v níž je umístěn prostředek 37 na měření pH. Nádrž 29 je dále opatřena elektrickým ohřívacím prostředkem 38.

Ze dna nádrže 29 vede recyklační potrubí 39 a v tomto potrubí jsou paralené osazena dvě kapalinová čerpadla 40,

41, a dále průtokoměr 42. Potrubí 39 je spojeno se dvěma potrubími 43., 44. obsahujícími každé ventil .45, 46, přičemž potrubí 43 je spojeno s potrubím 26 a potrubí 44 je spojeno s potrubím 27 pro vedení vodného živného prostředí do filtrových jednotek. Horní část skříně 25 je připojena k dolní části skříně 24 potrubím 47 na plyn, v němž je umístěn ventil 48 tak, aby dovolil, že oba plynové filtry 20, 21 pracují sériově.

-13Zařízení také obsahuje plynové potrubí 50 pro přívod plynu, který se má čistit, do zařízení. Potrubí 50 je zčásti spojeno s dolní částí skříně 25 potrubím 51 a zčásti s dolní částí skříně 24 potrubím 52, v němž je umístěn ventil 53.

Horní část skříně 25 je spojena přes potrubí 54. opatřené ventilem 55, s vypouštěcím potrubím 56 na vyčištěný plyn, ve kterém je osazeno čerpadlo 57. Podobné je horní část skříně 24 spojena přes potrubí 58, ve kterém je umístěn ventil 59, s vypouštěcím potrubím 56.

Zařízení dále obsahuje recyklační potrubí 60. v němž “jsou umístěny dva paralelní filtry 61, 2, přičemž toto recyklační potrubí je spojeno s ventilem 63 umístěným v potrubí 39.

Popsané zařízení pracuje následovně: jestliže je požadováno čistit znečištěný plyn v obou plynových filtrech a sériově, jsou ventily 53 a 55 uzavřeny a ventily 48 a 59 jsou udržovány otevřené. Když je čerpadlo 57 spuštěno, bude znečištěný plyn čerpán potrubím 50 a plyn takto přiváděný bude vstupovat do dolní části skříně 25. Plyn potom prochází vzhůru filtrovou jednotkou 23 protiproudově vzhledem k vodnému Živnému prostředí, které je vedeno z nádrže 29 průtokoměrem 42, ventilem 42 a potrubím 44 do potrubí 27 prostřednictvím čerpadla 40 nebo čerpadla 41.

Po průchodu filtrovou jednotkou 23 plyn proudí potrubím 47 a ventilem 48 do dolní části skříně 24 a filtrovou jednotkou 22. Proud plynu filtrovou jednotkou 22 je proti proudový vzhledem k proudu vodného živného prostředí, které jak je popsáno výše je vedeno do potrubí 43 potrubím 39 a průtokoměrem 42. Po průchodu ventilem 45 živné prostředí proudí do potrubí 26, které slouží pro rozdělování živného prostředí po filtrové jednotce 22.

-14Vyčištěný plyn proudí z horní části skříně do vypouštěcího potrubí 56 .po té, co prošel potrubím 58 a otevřeným ventilem 59.

Je-li požadováno používat plynový filtr paralelné, je ventil 48 uzavřen a ventily 53, 55 a 59 jsou udržovány otevřené. Uzavřením ventilů 53, 48 a 59 a udržováním ventilu 55 otevřeného může být horní plynový filtr 20 udržován nečinný, což může být žádoucí ve spojení s opravou nebo náhradou filtrových prvků.

Je-li požadováno zablokovat doplní.plynový filtr 21, jsou ventily 55 a 48 uzavřeny a ventily 58 a 59 jsou udržovány otevřené.

Jak je uvedeno výše, čidlo 30 hladiny, které je spojené s ventilem 31, zajišťuje, že hladina kapaliny v nádrži 2í je udržována konstatntní. Do nádrže-29 tak- bude přiváděna čerstvá voda potrubím 32, jestliže hladina kapaliny v nádrži 29 poklesne.

Kyselost vodného živného prostředí se může vychylovat a požadovaná aktivita může být udržována prostřednictvím čerpadla 34, které je řízeno signálem z prostředku 37 na měření pH, umístěným v potrubí 36, a které je schopné čerpat například kyselinu z nádoby 35 do nádrže 29, dokud nebylo znovu získána požadovaná hodnota pH.

Teplota vodného živného prostředí může být řízena prostřednictvím elektrického topného prostředku 38, takže v nádrži 29 může být udržována požadovaná teplota.

Jestliže není požadováno recyklování plného množství vodného živného prostředí sbíraného od plynových filtrů přes filtrovou jednotku 22, 23, je možné vhodným seřízením venti-151 lu 63 recyklovat část vodného živného prostředí potrubím 60 do nádrže 29 po té, co byla filtrována jedním z filtrů 61 nebo 62.

PŘÍKLAD

Tento případ ilustruje chod biologického filtru konstruovaného v podstatě tak, jak je znázorněno na obr.4 s tím, že mělo vsak pouze jednu skříň 24 obsahující dvě filtrové jednotky 22 a 23. Filtrová skříň 24 měla rozměry 6m x 3m x 2m. Filtrové jednotky pracovaly sériově, t.j. výstupní plyn z první .(dolní) filtrové jednotky 22 byl použit jako vstupní plyn do druhé (horní) filtrové jednotky 23..

Plocha každého filtru byla 75 m². Každá filtrová jednotka byla konstruována z desek z minerálních vláken o velikosti 600 mm x 900 mm x 75 mm, což odpovídalo celkem 132 deskám ve filtrové jednotce. Desky byly vyrobeny z horninové minerální vlny o hustotě 43 kg/m³. Úhel mezu přilehlými deskami byl přibližně 6 stupňů.

Mikroorganismy nebo biomasa, použité v biologickém filtru, byly získány z procesní vodní rostliny, přičemž mikrokorganismy obsahovaly Pseudomonas.

Filtrační proces byl řízen měřeními pH ve sběrné nádrži 29 a měřeními obsahu fenolu a minerálních solí ve vodném živném prostředí. Obsah solí a fenolu byl určen odebíráním vzorků a následně laboratorní analýzou (doba trvání 1 den).

Biologický.filtr byl provozován 10 měsíců za následujících podmínek:

PLYN:

Průtok: 12000 Nm³/h

Teplota před filtrem: přibl.30°C

-160,04-0,06 m/s

1500-2200 1/hod/filtrová jednotka ⁷,² h₂so₄/h₃po₄

1,5 kg/hod amoniaku 1,5 kg/hod fenolu 0,6 kg/hod amoniaku 0,6 kg/hod fenolu

Teplota^za f iltrem:_přibl.25£c

Průtoková rychlost:

VODNÉ ŽIVNÉ PROSTŘEDÍ Průtok: pH:

pH upraveno pomocí:

ZNEČIŠŤUJÍCÍ MATERIÁL Maximální zatížení:

Minimální zatížení:

ÚBYTEK TLAKU (delta.p):

První filtrová jednotka, 0 měsíců: 8 mm vodního sloupce

Druhá filtrová jednotka, 0 měsíců: 5 mm vodního sloupce

První filtrová jednotka, 10 měsíců: 30 mm vodního sloupce

Druhá filtrová jednotka, Ί0 měsíců: 25 mm vodního sloupce·.

Za provozu zatížení filtru kolísalo ve výše uvedeném rozmezí vzhledem ke kolísání koncentrací znečišťujících látek ve vstupním plynu.

Vstupní plyn také obsahoval významná množství prachu a jiných odpadních materiálů z výroby minerálních vláken. Bylo zjištěno, že filtr podle vynálezu pracoval uspokojivě i bez předfiltrace jednotky na prach nebo jiné odpadní materiály.

Po celou dobu během 10 měsíců provozu byla čisticí účinnost na fenol mezi 95% a 99% a čisticí účinnost na amoniak nejméně 98%.

Vodné živné prostředí, jehož vzorky byly odebírány ze sběrné nádrže 29, kromě toho obsahovalo fenol po pouze velmi

-17krátká časová údobí. Maximální koncentrace fenolu byla 30 mg/1 a po jednom týdnu recyklace vodného živného prostředí obsahujícího fenol nebyla přítomnost fenolu zjistitelná.

Claims

1. Biologický filtr pro.čištění znečištěných plynů zahrnující skříň obsahující vláknitou filtrovou jednotku, obsahující jednu nebo více kultur mikroorganismů, prostředky pro přívod vodného živného prostředí k mikroorganismům obsaženým ve vláknité filtrové jednotce, prostředky pro přívod znečištěného plynu na jednu stranu filtrové jednotky a prostředky pro vypouštění vyčištěného plynu z její opačné strany, vyznačený tím, že filtrová jednotka (22, 23) obsahuje sestavu desek (2-4) z minerálních vláken, uložených ve tvaru klikaté 'čáry napříč ke směru proudění plynu, který se má čistit.

2. Filtr podle nároku 1 vyznačený tím, že filtrová jednotka (22, 23) je umístěna ve vodorovné rovině.

3. Filtr podle nároku 2 vyznačený tím, že prostředky pro' přívod vodného živného prostředí a prostředky pro- přívod znečištěného plynu do filtrové jednotky jsou umístěny na stejné straně filtrové jednotky.

4. Filtr podle nároku 2 vyznačený tím, že prostředky (26, 27) pro přívod vodného prostředí a prostředky (50-53) pro přívod znečištěného plynu do filtrové jednotky jsou umístěny na opačných stranách filtrové jednotky.

5. Filtr podle nároku 2 vyznačený tím, že prostředky (26, 27) pro přívod vodného prostředí do filtrové jednotky jsou umístěny nad filtrovou jednotkou (22, 23).

6. Filtr podle nároku 2 vyznačený tím, že obsahuje vodicí členy (7, 8) pro udržování dolních okrajů (6) desek (2-4) z·minerálních vláken ve fixní poloze.

7. Filtr podle kteréhokoli z nároků 1 až 6 vyznačený

-19tím, že desky (2-4) z minerálních vláken jsou vytvořeny z horninové vlny, skleněné vlny nebo struskové vlny.

8. Filtr podle nároku 7 vyznačený tím, že hustota desek (2-4) z minerálních vláken je od 25 do 180 kg/m³, s výhodou od 25 do 120 kg/m³ a nejvýhodněji od 35 do 80 kg/m³.

9. Filtr podle kteréhokoli z nároků 1 až 8 vyznačený tím, že úhel mezi přilehlými deskami (2-4) je od 1° do 30°.

10. Filtr podle kteréhokoli z nároků 1 až 9 vyznačený tím, že obsahuje prostředek (29) pro sbírání' vodného živného prostředí na dně skříně (24, 25) a prostředky (39-46) pro recyklaci sebraného vodného živného prostředí do filtrové jednotky. í

11. Filtr podle kteréhokoli z nároků 1 až 10 vyznačený tím, že kultura nebo kultury mikroorganismů byla/y získána/y z čisté kultury, aktivovaných kalů, kontaminované půdy nebo lesní půdy.

12. Způsob čištění znečištěného plynu vyznačený tím, že se použije biologický filtr podle kteréhokoli z nároků 1 až 11.