DE102016111089A1

DE102016111089A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Abgasnachbehandlung

Info

Publication number: DE102016111089A1
Application number: DE102016111089.2A
Authority: DE
Inventors: Thomas Gerl
Original assignee: Stork Umwelttechnik GmbH
Current assignee: Stork Umwelttechnik GmbH
Priority date: 2016-06-17
Filing date: 2016-06-17
Publication date: 2017-12-21

Abstract

Ein Verfahren zur Abgasnachbehandlung soll durch die Schritte – Gaswäsche und – Biofiltration gekennzeichnet sein.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Abgasnachbehandlung.
Stand der Technik
Abgase aus Verbrennungseinrichtungen, beispielsweise Abgase, die bei der Verbrennung von Biogas in Blockheizkraftwerken oder bei der Verbrennung von Erdgas anfallen, werden oftmals ohne Behandlung oder lediglich nach einer Behandlung mit Katalysatoren, insbesondere aus Edelmetall, in die Umwelt abgegeben. Teilweise muss das Abgas vor der Nachbehandlung mit (Edelmetall)Katalysatoren entschwefelt werden, da Schwefeldioxid ein potentes Katalysatorgift ist.
Teilweise findet auch eine thermische Nachverbrennung der Abgase statt. Wird die thermische Nachverbrennung so durchgeführt, dass der Formaldehyd-Gehalt des Abgases gesenkt wird, so kommt es meist zur Überschreitung der Grenzwerte für Stickoxide. Wird die thermische Nachverbrennung andererseits so durchgeführt, dass der Stickoxid-Gehalt möglichst minimiert wird, so werden oft die Grenzwerte für flüchtige organische Verbindungen oder Formaldehyd überschritten.
Verwaltungsvorschriften wie beispielsweise die Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft (TA Luft) legen sowohl für Stickoxide als auch für Formaldehyd sowie für weitere umwelt- oder gesundheitsschädliche Stoffe wie Schwefeldioxid und organische Verbindungen Grenzwerte fest. Gemäss dem Stand der Technik ist es daher in der Regel nur mit erhöhtem Aufwand möglich, sämtliche Grenzwerte zugleich einzuhalten ohne weitere Nachteile, wie beispielsweise eine verkürzte Laufzeit des Katalysators durch Vergiftung, in Kauf zu nehmen.
Aufgabe der Erfindung
Die vorliegende Erfindung hat es sich einerseits zur Aufgabe gesetzt, ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zur Abgasnachbehandlung bereitzustellen. Weiterhin sollen ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Nachbehandlung bereitgestellt werden, welche es erlauben, eine Verbrennungseinrichtung, insbesondere ein Blockheizkraftwerk, möglichst effizient zu betreiben.
Lösung der Aufgabe
Zur Lösung der Aufgabe führen die Merkmale nach den unabhängigen Ansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Ein erfindungsgemässes Verfahren zur Abgasnachbehandlung umfasst die Schritte Gaswäsche und Biofiltration. Hierbei erfolgt während der Gaswäsche vorzugsweise eine mechanische und insbesondere eine chemische Reinigung, während bei der Biofiltration eine biologische Reinigung stattfindet.
Das zu behandelnde bzw. nachzubehandelnde Abgas kann bei der Verbrennung von Biogas, beispielsweise in einem Blockheizkraftwerk (BHKW) anfallen. Es kann aber auch an die Behandlung bzw. Nachbehandlung von Abgasen aus anderen Prozessen, insbesondere Verbrennungsprozessen wie beispielsweise aus der Verbrennung von Erdgas, gedacht sein.
Das erfindungsgemässe Verfahren entfernt unerwünschte Abgase aus Verbrennungseinrichtungen derart effizient, dass die Verbrennungseinrichtung selbst effizient betrieben werden kann, ohne dass Rücksicht auf den Abgas-Ausstoss während des effizienten Betriebs bzw. der effizienten Verbrennung geachtet werden muss. Somit wird der Wirkungsgrad der Verbrennungseinrichtung erhöht, wodurch beispielsweise bei gleicher Leistung die Menge an einzuspeisendem Brennstoff, beispielsweise Biogas, gesenkt werden kann. Weiterhin muss der Verbrennungsprozess nicht so geführt werden, dass möglichst wenig Abgase und/oder möglichst wenig schädliche Abgase entstehen. Vielmehr kann der Verbrennungsprozess ausschliesslich so geführt werden, dass der Wirkungsgrad der Verbrennungseinrichtung möglichst hoch ist.
Ferner sind die Komponenten der vorliegenden Vorrichtung zur Nachbehandlung sowohl günstig in der Beschaffung als auch im Unterhalt, weshalb die vorliegende Vorrichtung zur Nachbehandlung und das vorliegende Verfahren billiger sind als entsprechende Vorrichtungen und Verfahren zur Nachbehandlung gemäss dem Stand der Technik.
Vorzugsweise findet zunächst die Gaswäsche und sodann die Biofiltration statt.
Die Gaswäsche kann mit Hilfe einer Waschflüssigkeit in einem Waschsystem stattfinden, welches einen Wäscher umfassen kann. Die Biofiltration kann in einem Biofilter stattfinden.
Hierbei kann einerseits daran gedacht sein, den Biofilter als separate Komponente der Vorrichtung zur Nachbehandlung auszugestalten. Dient die Vorrichtung zur Nachbehandlung jedoch beispielsweise der Nachbehandlung von Biogas und umfasst die Biogasanlage bereits einen Biofilter, so kann die Biofiltration auch in diesem Biofilter stattfinden.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann die Biofiltration in einem beliebigen Biofilter stattfinden. Biofilter umfassen in der Regel ein Trägermaterial, welches von Mikroorganismen besiedelt ist. Im Biofilter werden Bestandteile des zu behandelnden bzw. nachzubehandelnden Abgases von einer Flüssigkeit absorbiert, welche sich auf einer Oberfläche des Trägermaterials befindet. Hierdurch werden diese Stoffe den Mikroorganismen zugänglich gemacht.
Vorzugsweise findet das Verfahren in einer erfindungsgemässen Vorrichtung zur Nachbehandlung statt.
Eine erfindungsgemässe Vorrichtung zur Abgasnachbehandlung umfasst ein Waschsystem und einen Biofilter. Die Vorrichtung zur Nachbehandlung ist besonders geeignet für die Nachbehandlung von Abgasen aus einer Biogas- oder Erdgas-Verbrennung.
Das Waschsystem kann zumindest eine der folgenden Komponenten umfassen, welche nachfolgend näher erläutert werden:

– eine Dosierungspumpe,
– eine Förderpumpe, insbesondere eine Umwälzpumpe,
– eine Wäscherraum
– eine Vorratstank,
– eine Ausgleichsbecken
– eine Auffangwanne.

Das Waschsystem umfasst vorzugsweise den Wäscher. Der Wäscher kann den Wäscherraum umfassen.
Das Waschsystem umfasst vorzugsweise weiterhin zumindest eine Einrichtung zum Einbringen einer Waschflüssigkeit. Die Einrichtung zum Einbringen einer Waschflüssigkeit kann eine Einrichtung zum Verteilen und/oder Versprühen der Waschflüssigkeit umfassen, welche die Waschflüssigkeit derart versprüht bzw. zerstäubt, dass Tropfen bzw. ein Nebel entstehen, wodurch sich eine Oberfläche der Waschflüssigkeit erheblich vergrössert. Vorzugsweise entstehen diese Tropfen bzw. dieser Nebel im Wäscherraum oder werden in diesen eingebracht. Die Oberfläche der Waschflüssigkeit kann zusätzlich oder alternativ auch durch andere Massnahmen vergrössert werden.
Der Wäscherraum kann mit Füllkörpern befüllt sein. Die Waschflüssigkeit, welche vorzugsweise als Tropfen oder Nebel vorliegt, benetzt die Füllkörper, wodurch sich die Oberfläche der Waschflüssigkeit abermals vergrössert. Es kann auch daran gedacht sein, die Vergrösserung der Oberfläche der Waschflüssigkeit ausschliesslich oder hauptsächlich durch den Einsatz von Füllkörpern zu bewirken.
Das Waschsystem kann einen dem Wäscher vorgeschalteten Rohrbefeuchter umfassen, welcher vorzugsweise bei dem Verfahren zum Einsatz kommt. Ein solcher Rohrbefeuchter kann die Temperatur des zu behandelnden Abgases reduzieren, bevor dieses in den Wäscher eintritt. Der Rohrbefeuchter ist vorzugsweise aus einem temperaturbeständigen Werkstoff wie Stahl gefertigt. Wird die Temperatur im Rohrbefeuchter ausreichend abgesenkt, so kann der Wäscher aus weniger temperaturbeständigem und zumeist billigerem Werkstoff gefertigt sein. Beispielsweise kann der Rohrbefeuchter aus Stahl oder einem anderen metallischen Werkstoff gefertigt sein, während der Wäscher aus Kunststoff, beispielsweise aus Polyethylen oder Polypropylen gefertigt ist.
Ein Rohrbefeuchter im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst ein Gehäuse, insbesondere ein Rohr, in welchem die Temperatur eines in das Gehäuse eintretenden Abgases abgesenkt und dessen Luftfeuchtigkeit erhöht werden kann. Vorzugsweise ist daran gedacht, Wasser mittels zumindest einer Düse oder dergleichen, insbesondere unter hohem Druck, in das Gehäuse einzubringen. Durch das Wasser wird das im Gehäuse befindliche Abgas gekühlt und seine Luftfeuchtigkeit erhöht.
Es kann daran gedacht sein, eine in das Gehäuse eingebrachte Wassermenge so einzustellen, dass das in das Gehäuse eintretende Abgas abgekühlt und dessen Luftfeuchtigkeit auf einen Wert nahe des Sättigungspunktes herangebracht wird. Vorzugsweise erfolgt dies adiabatisch. Das Abgas sollte allerdings nicht übersättigt werden, das heisst, es sollte nicht so viel Wasser eingebracht werden, dass das Abgas gesättigt ist und Wasser sich am Boden des Gehäuses sammelt.
Eine Kondensation des Wassers im Rohrbefeuchter führt zu einem Druckverlust in der Vorrichtung zur Nachbehandlung. Dies erschwert eine definierte Verfahrensführung. Vorteilhafterweise ist deshalb darauf zu achten, eine Kondensation und letztlich im Rohrbefeuchter stehendes Wasser zu vermeiden.
Um die Menge des einzubringenden Wassers derart einzustellen, kann beispielsweise einerseits daran gedacht sein, Vorversuche zur Ermittlung der gewünschten Wassermenge durchzuführen. Ferner kann daran gedacht sein, die Temperatur sowie gegebenenfalls die Luftfeuchtigkeit und möglicherweise auch den Druck des in den Rohrbefeuchter eintretenden Abgases anhand geeigneter Mess-Einrichtungen zu ermitteln, und die Wassermenge basierend auf den Daten der Mess-Einrichtungen einzustellen.
Hierbei ist zu beachten, dass der Sättigungspunkt eines Gasgemischs niedriger liegt, je niedriger dessen Temperatur ist. Ein gegebenes Gasgemisch kann bei niedrigerer Temperatur also weniger gasförmiges Wasser aufnehmen. Somit steigt die relative Luftfeuchtigkeit, angegeben in Prozent bezogen auf den Sättigungspunkt, einer gegebenen Gasmenge mit sinkender Temperatur bei ansonsten identischen Parametern und Bedingungen. Wird Wasser in den Rohrbefeuchter eingebracht, so steigt die Luftfeuchtigkeit des in den Rohrbefeuchter eintretenden Abgases also sowohl auf Grund der Kühlung durch das eingebrachte Wasser als auch durch den Anteil des eingebrachten Wassers, welcher in den gasförmigen Zustand übergeht.
Es kann daran gedacht sein, das Wasser auf zahlreiche Arten in den Rohrbefeuchter einzubringen. Beispielsweise kann an zumindest eine Sprüh-Einrichtung gedacht sein, in welcher das Wasser versprüht oder vernebelt wird.
Das Waschsystem kann einer Wäsche bzw. Reinigung und/oder einer Kühlung und/oder einer Erhöhung der Luftfeuchtigkeit des nachzubehandelnden Abgases dienen.
Die Kühlung erfolgt vorzugsweise, indem Wärme des nachzubehandelnden Abgases während der Gaswäsche bzw. im Waschsystem an eine Waschflüssigkeit abgegeben wird. Ferner kann Wärme des nachzubehandelnden Abgases auch an die Wände bzw. weitere Komponenten des Waschsystems abgegeben werden.
Es sind zahlreiche Ausführungsformen des Waschsystems denkbar. Beispielsweise kann daran gedacht sein, das Waschsystem im Gleichstrom-, Gegenstrom- oder Kreuzstromprinzip zu betreiben. Hierbei ist unter Gegenstromprinzip zu verstehen, dass die Waschflüssigkeit und das zu behandelnde bzw. nachzubehandelnde Abgas im Wesentlichen in entgegengesetzten Richtungen durch das Waschsystem bzw. durch den Wäscherraum geführt werden.
Um die Wärme abzuführen, welche von Komponenten der Vorrichtung zur Nachbehandlung und/oder von der Waschflüssigkeit aufgenommen wurde, können verschiedene Massnahmen und Einrichtungen zum Einsatz kommen. Die von der Waschflüssigkeit aufgenommene Wärme kann beispielsweise mittels eines Wärmetauschers abgeführt werden. Die von Komponenten der Vorrichtung zur Nachbehandlung aufgenommene Wärme kann durch geeignete Massnahmen abgeführt werden. Hierbei kommen ebenfalls ein Wärmetauscher, aber beispielsweise auch eine Luftkühlung oder dergleichen in Betracht.
Ist ein Rohrbefeuchter vorgesehen, so können sowohl das Waschsystem als auch der Rohrbefeuchter für die Kühlung des Abgases sorgen. Beispielsweise kann der Rohrbefeuchter die Abgase, deren Temperatur 500°C und mehr betragen kann, zunächst derart senken, dass einerseits die Komponenten des Waschsystems durch die Temperatur des eintretenden Abgases nicht geschädigt werden; und dass das Waschsystem das Abgas andererseits auf eine Temperatur bringen kann, welche für die nachgeschaltete Biofiltration günstig ist. Welche Temperatur für die Biofiltration günstig ist, hängt zwar von den Mikroorganismen im Biofilter ab. Allerdings liegt diese Temperatur typischerweise im Bereich von 15°C bis 60°C, und sehr häufig im Bereich von 20°C bis 45°C und vorzugsweise bei 25°C bis 40°C. Zu hohe Temperaturen schädigen die Mikroorganismen und sollten vermieden werden.
Die Wäsche bzw. Reinigung erfolgt vorzugsweise, indem Bestandteile des nachzubehandelnden Abgases in der Waschflüssigkeit gelöst werden bzw. mit dieser reagieren. Abgase, die bei der Verbrennung von Biogas entstehen, enthalten in der Regel Stickoxide. Ferner enthalten derartige Abgase auch Schwefeloxide, falls das Biogas vor der Verbrennung nicht entschwefelt wurde.
Stickoxide und Schwefeloxide können bei Kontakt mit Wasser Säuren bilden. Die Waschflüssigkeit wird daher durch die vorgenannten Oxide angesäuert.
Bei Verbrennungsprozessen stickstoffhaltiger Substanzen wie Biogas entsteht in der Verbrennungseinrichtung oft vorwiegend Stickstoffmonoxid, welches in Wasser wenig löslich ist. Um dem Abgas das Stickstoffmonoxid effizient zu entziehen, kann dieses mit Hilfe eines Oxidationsmittels in Stickstoffdioxid umgewandelt werden, welches gut in Wasser hydrolysiert wird und zu Salpetersäure und salpetriger Säure reagiert.
Um Stickoxide effizient aus dem zu behandelnden Abgas zu entfernen, sind mehrere Massnahmen denkbar. Enthält das zu behandelnde Abgas Schwefeldioxid, so bildet dieses bei Kontakt mit Wasser schwefelige Säure (H₂SO₃) und Schwefelsäure (H₂SO₄). Schwefelige Säure und Schwefelsäure sind Oxidationsmittel und können im Abgas vorhandenes Stickstoffmonoxid zu Stickstoffdioxid oxidieren. In solch einem Fall stellt das zu behandelnde Abgas selbst das Oxidationsmittel bereit, welches letztlich eine Absenkung des Stickoxid-Gehalts erlaubt.
Ferner kann ein Oxidationsmittel in das Waschsystem eingeleitet und/oder der Waschflüssigkeit hinzugefügt werden, um im Abgas enthaltenes Stickstoffmonoxid zu oxidieren. Als Oxidationsmittel kann beispielsweise Sauerstoff in Betracht kommen.
Im Wäscherraum verdunstende Waschflüssigkeit erhöht die Luftfeuchtigkeit des nachzubehandelnden Abgases. Diese wird ferner auf die bereits in Bezug auf den Rohrbefeuchter beschriebene Weise erhöht, wenn im Wäscherraum eine Temperaturabsenkung erfolgt. Das Waschsystem, gegebenenfalls gemeinsam mit dem Rohrbefeuchter, stellt somit sicher, dass das in den Biofilter eintretende Abgas eine möglichst hohe Luftfeuchtigkeit aufweist. Die Mikroorganismen im Biofilter benötigen für ihr Wachstum und ihre Stoffwechselprozesse eine feuchte Umgebung, andernfalls würden sie absterben oder ihre Stoffwechselrate reduzieren, was die Effizienz des Biofilters beeinträchtigen würde. Vorzugsweise beträgt die Luftfeuchtigkeit des zu nachzubehandelnden Abgases, welches das Waschsystem in Richtung Biofilter verlässt, zumindest 95%.
Sowohl für eine effiziente Reinigung als auch für eine effiziente Kühlung und eine effiziente Einstellung bzw. Erhöhung der Luftfeuchtigkeit ist es vorteilhaft, die Oberfläche der Waschflüssigkeit möglichst zu vergrössern. Hierzu kommen beispielsweise die vorstehend beschriebenen Massnahmen in Betracht.
Obwohl die Gaswäsche kontinuierlich, d.h. unter laufender Einspeisung und Entfernung frischer Waschflüssigkeit, durchgeführt werden kann, wird dies in zahlreichen Fällen ökonomische und ökologische Nachteile mit sich bringen. Einerseits kann sowohl die Beschaffung als auch die Entsorgung der Waschflüssigkeit hohe Kosten verursachen. Andererseits können sowohl die Produktion als auch die Entsorgung grosser Mengen an Waschflüssigkeit ökologisch unvorteilhaft sein.
Sowohl eine diskontinuierliche (batch-)Gaswäsche als auch eine Mischform aus kontinuierlicher und diskontinuierlicher Gaswäsche können hier Abhilfe schaffen.
Beispielsweise kann ein Ausgleichsbecken bzw. Sammelbecken für die Waschflüssigkeit vorgesehen sein. Dieses Becken kann zugleich als Reservoir dienen, aus welchem Waschflüssigkeit in den Wäscher eingeleitet wird.
Dem Ausgleichsbecken kann eine Förderpumpe, insbesondere eine Umwälzpumpe zugeordnet sein, welche die im Ausgleichsbecken gesammelte Waschflüssigkeit zur Einrichtung zum Einbringen einer Waschflüssigkeit transportiert und/oder einer Abwasser-Entsorgung zuleitet. Hinsichtlich der Waschflüssigkeit kann das Waschsystem also sowohl im Batch-Betrieb als auch im kontinuierlichen Betrieb betrieben werden. Weiterhin kann an eine Mischform beider Betriebsarten gedacht sein, wobei zu bestimmten Zeitpunkten oder kontinuierlich einerseits ein Teil der im Ausgleichsbecken gesammelten Waschflüssigkeit erneut der Einrichtung zum Einbringen einer Waschflüssigkeit zugeleitet wird, wobei jedoch andererseits ein Teil der im Ausgleichsbecken gesammelten Waschflüssigkeit der Abwasser-Entsorgung zugeleitet wird.
Dem Ausgleichsbecken kann ferner eine Auffangwanne zugeordnet sein. Diese kann so ausgelegt sein, dass sie die Waschflüssigkeit, welche den Wäscherraum passiert hat, auffängt und dem Ausgleichsbecken zuleitet.
Das Ausgleichsbecken und die Auffangwanne können auch einstückig ausgebildet sein.
Es kann vorgesehen sein, Verluste auszugleichen, welche beispielsweise durch Verdunstung der Waschflüssigkeit entstehen. Ferner kann durch Zugabe einer Lauge einer Übersäuerung der Waschflüssigkeit entgegengewirkt werden. Beispielsweise kann Natronlauge (NaOH) eingesetzt werden. Durch Zugabe einer Lauge wird sichergestellt, dass die Waschflüssigkeit nicht so sauer wird bzw. ihr pH-Wert nicht so weit sinkt, dass keine Stickoxide und Schwefeloxide aus dem Abgas entfernt werden können.
Ferner kann auch daran gedacht werden, die durch Zugabe von Laugen entstehenden Salze auszufällen und beispielsweise als Dünger in der Landwirtschaft zu verwenden.
Dem zu behandelnden Abgas kann Ammoniak oder eine Harnstofflösung beigemischt werden und das Verfahren kann in einer Vorrichtung zur Nachbehandlung durchgeführt werden, welche einen SCR(selective catalytic reduction)-Katalysator umfasst. Durch die Zugabe von Ammoniak oder Harnstoff werden in dem zu behandelnden Abgas enthaltene Stickoxide am SCR-Katalysator zu Stickstoff und Wasser umgesetzt.
Als Katalysatoren kommen Titandioxid, Vanadiumpentoxid, Wolframdioxid, Zeolithe sowie Aktivkohle in Frage. Die Füllkörper und/oder Bestandteile des Waschsystems können vollständig oder teilweise aus den vorgenannten Stoffen gefertigt oder beispielsweise mit diesen überzogen sein. Ferner kann der Katalysator auch als separater Bestandteil ausgebildet sein.
Während im Waschsystem vorwiegend anorganische Bestandteile, beispielsweise Stickoxide und Schwefeloxide sowie gegebenenfalls weitere, insbesondere gut wasserlösliche Substanzen entfernt werden, werden im Biofilter organische Bestandteile des zu behandelnden Abgases entfernt. Hierbei handelt es sich beispielsweise um Formaldehyd, Methan sowie um weitere Kohlenwasserstoffe.
Die Vorrichtung zur Nachbehandlung kann zumindest eine der folgenden Messeinrichtungen umfassen:

– eine Durchflussmesseinrichtung,
– eine Einrichtung zur pH-Messung,
– eine Einrichtung zur Messung der Temperatur,
– eine Einrichtung zur Messung des Stickoxid-Gehalts,
– eine Einrichtung zur Messung des Schwefeloxid-Gehalts,
– eine Einrichtung zur Messung des Gehalts flüchtiger organischer Verbindungen,
– eine Einrichtung zur Messung des Formaldehyd-Gehalts.

Die Durchflussmesseinrichtung kann sowohl die Menge der eingebrachten Waschflüssigkeit als auch die Menge der beispielsweise in dem Ausgleichsbecken gesammelten Waschflüssigkeit messen. Wird sowohl die Menge der in den Wäscher eingebrachten Waschflüssigkeit als auch die Menge der den Wäscher in Richtung Ausgleichsbecken verlassenden Waschflüssigkeit gemessen, so können etwaige Verluste festgestellt werden. Die so gewonnenen Messdaten können zur Regelung des Verfahrens herangezogen werden, indem beispielsweise Verluste durch Zugabe frischer Waschflüssigkeit ausgeglichen werden.
Die Einrichtung zur pH-Messung kann beispielsweise im Ausgleichsbecken angeordnet sein, um dort den pH-Wert der aufgefangenen Waschflüssigkeit festzustellen. Die so gewonnenen Messdaten können zur Regelung der Vorrichtung bzw. des Verfahrens zur Nachbehandlung herangezogen werden. Weicht der gemessene pH-Wert von einem vorgegebenen pH-Wert ab, kann, beispielsweise durch Beimischung von Natronlauge, der pH-Wert eingestellt werden. Für die Natronlauge kann ein Vorratstank vorgesehen sein. Dem Vorratstank kann eine Dosierungspumpe zugeordnet sein, welche die Natronlauge dem Ausgleichsbecken und/oder der Einrichtung zum Ausbringen einer Waschflüssigkeit zuleitet.
Es kann daran gedacht sein, eine oder mehrere Einrichtungen zur Messung der Temperatur vorzusehen. Eine erste Einrichtung zur Messung der Temperatur kann dem Ausgleichsbecken zugeordnet sein, vorzugsweise, um die Temperatur der Waschflüssigkeit zu ermitteln.
Eine zweite Einrichtung zur Messung der Temperatur kann derart angeordnet sein, dass sie die Temperatur des Abgases erfasst, welches das Waschsystem in Richtung Biofilter verlässt.
Die ermittelte Temperatur kann zur Steuerung oder zur Regelung der Vorrichtung bzw. des Verfahrens zur Nachbehandlung herangezogen werden. So kann beispielsweise daran gedacht sein, geeignete Wärmetauscher oder dergleichen vorzusehen, mittels derer die Waschflüssigkeit gekühlt werden kann, wenn die von der ersten Einrichtung zur Messung der Temperatur ermittelte Temperatur einen vorbestimmten Grenzwert übersteigt. Ferner kann daran gedacht sein, zusätzlich oder alternativ die Temperatur heranzuziehen, welche von der zweiten Einrichtung zur Messung der Temperatur ermittelt wurde.
Es kann ferner daran gedacht sein, die Temperatur an weiteren geeigneten Stellen innerhalb der Vorrichtung zur Nachbehandlung zu ermitteln und die ermittelten Temperaturen zur Steuerung oder Regelung der Vorrichtung zur Nachbehandlung heranzuziehen.
Die Einrichtung Messung des Stickoxid-Gehalts kann den Stickoxid-Gehalt des die Waschvorrichtung oder den Biofilter verlassenden Abgases feststellen. Ist der Stickoxid-Gehalt zu hoch, so kann beispielsweise der pH-Wert der Waschflüssigkeit, die Zugabe des Oxidationsmittels sowie die Zugabe des Harnstoffs bzw. des Ammoniaks angepasst werden. Der ermittelte Stickoxidgehalt kann somit ebenfalls zur Regelung des Verfahrens herangezogen werden.
Die Einrichtung zur Messung des Schwefeloxid-Gehalts kann den Schwefeloxid-Gehalt des die Waschvorrichtung oder den Biofilter verlassenden Abgases feststellen. Ist dieser zu hoch, so kann beispielsweise der pH-Wert der Waschflüssigkeit angepasst werden. Der ermittelte Schwefeloxidgehalt kann somit ebenfalls zur Regelung des Verfahrens herangezogen werden.
Die Einrichtung zur Messung des Gehalts flüchtiger organischer Verbindungen (VOC, volatile organic compounds) kann den VOC-Gehalt des den Biofilter verlassenden Abgases feststellen. Ein zu hoher Wert deutet darauf hin, dass der Biofilter seine Funktion nicht ordnungsgemäss erfüllt oder ausgewechselt bzw. erneuert werden muss. Ferner kann auch daran gedacht sein, sowohl den VOC-Gehalt des in den Biofilter eintretenden Abgases als auch den VOC-Gehalt des aus dem Biofilter austretenden Abgases zu ermitteln. Somit kann beispielsweise auch die Effizienz des Biofilters festgestellt werden.
Unter VOC werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung organische Verbindungen mit einem Siedepunkt von höchstens 250°C bei einem Standarddruck von 101.3 kPa verstanden.
Die Einrichtung zur Messung des Formaldehyd-Gehalts kann den Formaldehyd-Gehalt des den Biofilter verlassenden Abgases feststellen. Ein zu hoher Wert deutet darauf hin, dass der Biofilter seine Funktion nicht ordnungsgemäss erfüllt oder ausgewechselt bzw. erneuert werden muss. Wie vorstehend für die Messung des VOC-Gehalts beschrieben, kann sowohl der Formaldehyd-Gehalt des in den Biofilter eintretenden Abgases als auch der Formaldehydgehalt des aus dem Biofilter austretenden Abgases gemessen werden.
Es kann daran gedacht sein, sämtliche Komponenten und Bauteile der Vorrichtung zur Nachbehandlung in einem einzigen Container unterzubringen. Eine solche kompakt ausgestaltete Vorrichtung zur Nachbehandlung ist beispielsweise einfach zu transportieren.
Gegenüber bekannten Verfahren zur Abgasnachbehandlung weisen die vorliegende Vorrichtung bzw. das vorliegende Verfahren zur Nachbehandlung ferner den Vorteil auf, dass sie deutlich umweltverträglicher sind. Einerseits müssen – gegebenenfalls abgesehen von der optionalen selektiven katalytischen Reduktion (SCR) von Stickoxiden mittels Ammoniak oder Harnstoff – keine Schwermetallkatalysatoren verwendet werden. Schwermetalle sind umweltschädlich und müssen aufwändig einem Recycling zugeführt werden. Die Waschflüssigkeit wird während des Verfahrens lediglich durch Bestandteile des zu behandelnden Abgases angesäuert, gegebenenfalls mit Lauge neutralisiert und kann sodann der normalen Abwasserentsorgung zugeführt werden. Verbrauchtes bzw. abgenutztes Biofiltermaterial ist kompostierbar. Es entsteht somit kein Sondermüll.
Es kann daran gedacht sein, sämtliche Bestandteile der Vorrichtung zur Nachbehandlung so auszugestalten, dass sie gegenüber den Bedingungen während des Betriebs der Vorrichtung zur Nachbehandlung möglichst inert und stabil sind. Einerseits können Bestandteile, welche mit heissem Abgas in Berührung kommen, aus hitzestabilen Werkstoffen gefertigt sein. Weiterhin können sämtliche Bestandteile, welche mit korrodierender oder saurer Waschflüssigkeit in Berührung kommen, aus möglichst widerstandsfähigen und/oder möglichst säurebeständigem Material gefertigt sein.
Eine Ausgestaltung der Vorrichtung zur Nachbehandlung kann Auswirkungen auf den Druck des nachzubehandelnden Abgases haben. Beispielsweise hat die Ausgestaltung der Vorrichtung zur Nachbehandlung Auswirkungen auf die Temperatur des zu behandelnden Abgases. Die Temperatur des Abgases korreliert wiederum direkt mit dessen Druck.
Häufig umfasst die Verbrennungseinrichtung einen Verbrennungsmotor. Einige Verbrennungsmotoren werden in ihrer Funktion beeinträchtigt, wenn sich abgasseitig ein Abgasgegendruck einstellt, der ausserhalb eines für den Motor optimalen Bereichs liegt. Wie vorstehend beschrieben kann der Druck von der Ausgestaltung der Vorrichtung zur Nachbehandlung abhängen.
Es kann daran gedacht sein, Einrichtungen vorzusehen, welche das nachzubehandelnde Abgas ansaugen bzw. in die gewünschte Richtung fördern. Beispielsweise kann dem Motor abgasseitig eine solche Einrichtung zugeordnet sein, ferner kann sie dem Rohrbefeuchter oder dem Waschsystem unmittelbar vorgeschaltet sein. Hierbei kann an Verdichter oder Ventilatoren oder dergleichen gedacht sein. Es kann daran gedacht sein, die vorgenannten Einrichtungen so auszulegen, dass der für den Motor optimale Bereich des Abgasgegendrucks nicht verlassen wird. Ferner kann gegebenenfalls daran gedacht sein, eine Einrichtung zum Druckausgleich vorzusehen, um den Abgasgegendruck innerhalb des optimalen Bereichs zu halten.
Insbesondere wenn das zu behandelnde bzw. nachzubehandelnde Abgas aus der Verbrennung von Erdgas oder Biogas stammt können sämtliche Ausführungsformen des vorstehend beschriebenen Verfahrens zur Nachbehandlung und der vorstehend beschriebenen Vorrichtung zur Nachbehandlung in vorteilhafter Weise mit einer nachstehend beschriebenen Vorrichtung zur Vorbehandlung bzw. einem nachstehend beschriebenen Verfahren zur Vorbehandlung kombiniert werden.
Eine solche Vorrichtung zur Vorbehandlung eines Gases umfasst

– ein Gehäuse umfassend einen Gehäuseboden und eine Gehäusedecke,
– mit einem Gas-Einlass und einem Gas-Auslass,
– in dem Gehäuse befindliches Füllmaterial und
– eine Einrichtung zum Einbringen einer Flüssigkeit.

Vorzugsweise dient die Vorrichtung zur Vorbehandlung eines in eine Verbrennungseinrichtung einzuspeisenden Gases. Besonders bevorzugt dient die Vorrichtung der Vorbehandlung von Biogas. Ferner kann die Vorrichtung auch der Vorbehandlung von Erdgas dienen.
Das Gehäuse kann zylindrisch geformt sein. Der Gehäuseboden und die Gehäusedecke können entsprechend kreisförmig oder halbkugelförmig ausgebildet sein.
Das Gehäuse kann unter anderem aus Kunststoff oder Metall gefertigt sein. Beispielsweise kann daran gedacht sein, das Gehäuse aus Polyethylen zu fertigen. Die Gehäusedecke und/oder der Gehäuseboden müssen nicht zwangsläufig aus demselben Werkstoff gefertigt sein wie das restliche Gehäuse, welches auch als Gehäusewand bezeichnet werden kann.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass sich der Gas-Einlass in Betriebslage nahe dem Gehäuseboden befindet und dass sich der Gas-Auslass in Betriebslage nahe der Gehäusedecke befindet, und dass sich das Füllmaterial im Wesentlichen zwischen dem Gas-Einlass und dem Gas-Auslass befindet. Alternativ ist auch denkbar, dass der Gas-Einlass dem Gehäuseboden angeformt bzw. diesem zugeordnet ist. Der Gas-Auslass kann entsprechend der Gehäusedecke angeformt bzw. dieser zugeordnet sein.
Der Gas-Einlass kann einen Flansch, insbesondere einen Losflansch umfassen. Ein solcher Flansch ist vorzugsweise aussen am Gehäuse, insbesondere an der Gehäusewand angebracht. Der Gas-Einlass kann einstückig mit dem Gehäuse gefertigt sein oder nach der Fertigung an einer entsprechend geformten Öffnung des Gehäuses angebracht werden.
In einem einfachen Ausführungsbeispiel umfasst der Gas-Einlass ausser dem Flansch keine weiteren Bestandteile. Es kann jedoch auch daran gedacht sein, dass der Gas-Einlass im Inneren des Gehäuses beispielsweise über eine Verteileinrichtung oder dergleichen verfügt. Eine solche Verteileinrichtung kann dazu dienen, das eintretende Gas möglichst gleichmässig zu verteilen oder in eine bestimmte Richtung zu lenken.
Der Gas-Auslass kann, wie vorstehend für den Gas-Einlass beschrieben, ebenso einen Flansch, insbesondere einen Losflansch umfassen. Der Gas-Auslass kann in gleicher Weise gestaltet sein wie vorstehend für den Gas-Einlass beschrieben.
Dem Gas-Auslass können weitere Einrichtungen zugeordnet sein. Beispielsweise kann dem Gas-Auslass ein Filter zugeordnet sein. Hierbei kann beispielsweise an einen Partikelfilter gedacht sein, welcher verhindert, dass grobe Bestandteile den Gas-Auslass passieren. Weiterhin kann an ein im Inneren des Gehäuses befindliches Rohr, einen Schlauch oder dergleichen gedacht sein. Durch die Positionierung des dem Flansch bzw. der Öffnung im Gehäuse gegenüberliegenden Endes des Rohrs bzw. des Schlauchs kann bestimmt werden, an welcher Stelle das austretende Gas das Gehäuse verlässt, indem es in den Schlauch bzw. in das Rohr eintritt.
Die Vorrichtung zur Vorbehandlung kann eine Auflage für das Füllmaterial umfassen. Vorzugsweise ist die Auflage derart angeordnet, dass durch den Gas-Einlass eintretendes Gas zunächst die Auflage und sodann das Füllmaterial passiert, bevor es das Gehäuse über den Gas-Auslass verlässt. Hierbei ist die Auflage entweder aus einem gasdurchlässigen Material gefertigt oder mit Öffnungen versehen, durch welche Gas hindurchtreten kann. Beispielsweise stellt ein Rostboden eine geeignete Auflage dar.
Die Vorrichtung zur Vorbehandlung kann eine Einrichtung zum Einbringen einer Flüssigkeit umfassen, welche wiederum zumindest eine der folgenden Komponenten umfasst:

– ein Ventil, insbesondere ein Magnetventil
– ein Druckminderer
– ein Wasserzähler
– ein Wasserfilter
– ein Hahn
– ein Mittel zum Verteilen der Flüssigkeit
– ein Gasverschluss, insbesondere ein Siphon.

Der Hahn, der Wasserfilter, der Wasserzähler, der Druckminderer und das Ventil können als Einheit zusammengefasst sein.
Das Ventil beziehungsweise dessen Stellung bestimmt, ob und gegebenenfalls wie viel Flüssigkeit in das Gehäuse eintritt. Hierbei kann an ein Magnetventil gedacht sein, welches beispielsweise über einen Steuer- oder Regelkreis ansteuerbar ist und schnell schaltet.
Der Druckminderer kann vorgesehen sein, um den Druck der eintretenden Flüssigkeit auf einen gewünschten Bereich oder auf einen gewünschten Wert einzustellen.
Der Wasserzähler erfüllt zunächst die Funktion, den Flüssigkeitsverbrauch aufzuzeichnen. Ferner kann der Wasserzähler auch in einen Steuer- und oder Regelkreis eingebunden werden, indem eine Ausgabe des Wasserzählers als zu regelnde Grösse bestimmt, ob oder gegebenenfalls wie viel Flüssigkeit durch die Einrichtung zum Einbringen einer Flüssigkeit geleitet wird.
Der Wasserfilter kann Partikel und/oder gelöste Stoffe aus der in das Gehäuse einzuleitenden Flüssigkeit herausfiltern oder zumindest deren Gehalt reduzieren.
Der Hahn kann beispielsweise als Kugelhahn ausgebildet sein. Der Hahn wird vorzugsweise mittels eines Handhebels bedient.
Der Hahn kann einerseits einer Abdichtung des Gehäuses dienen, so dass beispielsweise beim Transport weder im Gehäuse befindliches Gas austreten noch Umgebungsluft in das Gehäuse eintreten kann.
Andererseits dient der Hahn dem Anschluss an einen Vorratstank oder eine Einspeisungsleitung für die einzubringende Flüssigkeit.
Das Mittel zum Verteilen der Flüssigkeit dient dazu, die in das Gehäuse einzubringende Flüssigkeit zu verteilen oder an die gewünschte Stelle zu leiten. Beispielsweise kann hierbei an einen Sprenklerschlauch gedacht sein.
Der Gasverschluss, insbesondere der Siphon, dient dazu, das Innere des Gehäuses gegenüber der Umgebung abzudichten, wenn beispielsweise der Flüssigkeitsdruck des Vorratstanks oder der Einspeisungsleitung abfällt oder eine Leckage an der Einrichtung zum Einbringen einer Flüssigkeit auftritt. Der Gasverschluss dient somit der Betriebssicherheit und verhindert, dass schädliche Gase das Gehäuse verlassen oder Umgebungsluft in das Gehäuse eindringt.
Die Vorrichtung zur Vorbehandlung eines Gases dient der biologischen und gegebenenfalls komplementär der chemischen Behandlung eines Gases. Die biologische Behandlung wird hierbei durch Mikroorganismen bewerkstelligt, welche das Füllmaterial besiedeln.
Die chemische Behandlung kann durch Bestandteile des Füllmaterials bewerkstelligt werden. Das Füllmaterial kann Lava-Füllmaterial sein. Metallbestandteile der Lava können als chemische Katalysatoren wirken, ferner erlaubt Lava die Besiedlung mit Mikroorganismen. Vorzugsweise steht hierbei die biologische Behandlung des Gases durch die Mikroorganismen im Vordergrund.
Das Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung zur Vorbehandlung umfasst folgende Schritte:

– ein vorzubehandelndes Gas wird durch den Gas-Einlass in das Gehäuse eingespeist
– das Gas wird entlang des Füllmaterials zu dem Gas-Auslass geleitet
– das Gas tritt über den Gas-Auslass aus dem Gehäuse aus.

Durch die Einrichtung zum Einbringen einer Flüssigkeit kann eine Flüssigkeit in das Gehäuse eingeleitet werden. Die Einrichtung zum Einbringen einer Flüssigkeit ist vorzugsweise so angeordnet, dass ein möglichst grosser Teil des im Gehäuse befindlichen Füllmaterials mit der Flüssigkeit benetzt wird. Beispielsweise kann die Einrichtung nahe der Gehäusedecke angeordnet sein.
Die Vorrichtung zur Vorbehandlung bzw. das Verfahren zur Vorbehandlung kommen vorzugsweise zur Vorbehandlung eines in eine Verbrennungseinrichtung einzuspeisenden Gases, beispielsweise eines Biogases, zum Einsatz.
Somit ist auch an ein Verfahren zum Betrieb einer Biogasanlage gedacht, wobei in der Biogasanlage zu verbrennendes Biogas mittels einer Vorrichtung zur Vorbehandlung vorbehandelt wird.
Hierbei kann ein in die Vorrichtung zur Vorbehandlung eintretende Gas als Rohgas und ein aus der Vorrichtung zur Vorbehandlung austretende Gas als Reingas bezeichnet werden. Vorzugsweise werden bestimmte Komponenten des Rohgases umgewandelt oder entfernt, so dass sie im Reingas entweder nicht mehr enthalten sind oder zumindest ihr Anteil am Reingas gegenüber ihrem Anteil am Rohgas verringert ist.
Bei derartigen Komponenten kann es sich um Gase handeln, welche entweder die Verbrennungseinrichtung schädigen oder einen Verbrennungsvorgang beeinträchtigen können. Ferner kann es sich um Gase handeln, die aus Gründen des Klima- und/oder Umwelt- und/oder Gesundheitsschutzes und/oder der Betriebssicherheit entfernt werden müssen und beispielsweise nicht in die Verbrennungseinrichtung gelangen dürfen. Hiervon sind auch Gase umfasst, deren Verbrennungsprodukte die vorgenannten Kriterien erfüllen und daher zu entfernen sind. Schwefelwasserstoff (H₂S) ist eine solche Komponente. Schwefelwasserstoff ist korrosiv und greift Metallbestandteile, beispielsweise in den Motoren von Biogasanlagen, an.
Das Füllmaterial der Vorrichtung zur Vorbehandlung kann als Lebensraum für Mikroorganismen dienen, welche Schwefelwasserstoff verstoffwechseln. Vorzugsweise ist die Flüssigkeit, welche über die Einrichtung zum Einbringen einer Flüssigkeit in das Gehäuse eingeleitet wird, Wasser. Das Füllmaterial hat üblicherweise Poren und im Vergleich zu seinem Volumen eine grosse Oberfläche, um eine grossen Menge an Mikroorganismen zu beherbergen. Als Füllmaterial kommt jedes Material in Betracht, welches gegenüber den in der Vorrichtung zur Vorbehandlung herrschenden Bedingungen stabil ist, die Besiedlung mit Mikroorganismen erlaubt und eine ausreichend grosse Oberfläche, beispielsweise auf Grund von Poren, aufweist. Es können zahlreiche grobporige Gesteinsarten, beispielsweise die bereits erwähnte Lava, Kunststoffe oder Blähton als Füllmaterial Verwendung finden.
Somit wird den Mikroorganismen eine Umgebung bereitgestellt, in der sie sich vermehren und die gewünschten Stoffwechselprozesse, beispielsweise die Umwandlung von Schwefelwasserstoff in Sulfat oder elementaren Schwefel, vollziehen können.
Es kann auch daran gedacht sein, die einzubringende Flüssigkeit hinsichtlich ihres Gehalts an gelösten Stoffen wie Nährstoffen und Spurenelementen oder hinsichtlich ihres pH-Werts so zu wählen oder anzupassen, dass die Mikroorganismen optimale Bedingungen hinsichtlich Wachstum und/oder den gewünschten Stoffwechselprozessen vorfinden.
Elementarer Schwefel und Sulfate bleiben im Füllmaterial zurück. Ein weiteres Stoffwechselprodukt ist Schwefeldioxid. Letzteres ist zwar ebenso wie Schwefelwasserstoff gasförmig, wird jedoch in Gegenwart von Wasser rasch hydrolysiert. Daher kann daran gedacht sein, dem Gasauslass eine Wascheinrichtung zur Gaswäsche zuzuordnen, um gasförmige Stoffwechselprodukte zu entfernen, welche hydrolysierbar oder wasserlöslich sind.
Die Vorrichtung zur Vorbehandlung muss nicht temperiert werden, wenn die Temperatur des in die Vorrichtung zur Vorbehandlung eintretenden Gases das Gehäuse und dessen Inhalt auf eine gewünschte Temperatur bringt, bei welcher die biologische und/oder chemische Behandlung effizient stattfinden kann.
Die Vorrichtung zur Vorbehandlung kann thermisch isoliert werden, indem das Gehäuse zumindest teilweise mit Isoliermaterial versehen wird. Die Vorrichtung zur Vorbehandlung kann jedoch auch auf verschiedene Arten temperiert werden, falls die Temperatur des eintretenden Gases von der gewünschten Temperatur abweicht. Hierbei können im Inneren des Gehäuses Heiz- oder Kühlelemente vorgesehen sein. Ferner kann auch eine Zuleitung, welche das Rohgas führt, beheizt oder gekühlt sein. Weiterhin kann auch die in das Gehäuse einzubringende Flüssigkeit beheizt oder gekühlt werden. Auch eine Kombination der vorgenannten Methoden zur Temperierung ist möglich. An Stelle von Heiz- oder Kühlelementen kann auch daran gedacht sein, entsprechende Elemente je nach Bedingung entweder zum Heizen oder zum Kühlen zu nutzen, indem beispielsweise ein entsprechend temperiertes Medium durch das Element geleitet wird.
Die Vorrichtung zur Vorbehandlung kann eine Steuerungs- oder Regelungseinheit aufweisen. Hierbei kann einerseits daran gedacht sein, der Vorrichtung zur Vorbehandlung eine separate Steuerungs- oder Regelungseinheit zuzuordnen. Andererseits kann daran gedacht sein, sowohl für die Vorrichtung zur Vorbehandlung als auch für vor- und/oder nachgeschaltete Einrichtungen, beispielsweise ein Blockheizkraftwerk oder eine andere Verbrennungs- oder Verbrauchseinrichtung oder eine Biogasanlage, eine übergeordnete Steuerungs- oder Regelungseinheit vorzusehen.
Es kann daran gedacht sein, dass das Einbringen der Flüssigkeit von einer Steuerungs- oder Regelungseinheit gesteuert bzw. geregelt wird.
Eine Steuerungseinheit kann eine Zeitschaltuhr umfassen oder mit dieser verbunden sein, um die die Einrichtung zum Einbringen einer Flüssigkeit bzw. das Einbringen der Flüssigkeit zu steuern. An Stelle einer zeitabhängigen Steuerung kann auch an eine mengenabhängige Steuerung gedacht sein. Beispielsweise kann der Wasserzähler mit der Steuerungseinheit verbunden oder von ihr umfasst sein. Indem die Menge der den Wasserzähler passierenden Flüssigkeit vorab eingestellt wird, kann beispielsweise die Steuerung so erfolgen, dass stets ein Überschuss an Wasser vorhanden ist, um beispielsweise unerwünschte Partikel auf dem Füllmaterial abzuspülen.
Weiterhin kann an eine Regelung gedacht sein, wobei in oder an der Vorrichtung zur Vorbehandlung bzw. während des Verfahrens zur Vorbehandlung eine zu regelnde Grösse erfasst und zur Regelung herangezogen wird.
Beispielsweise kann daran gedacht sein, eine im Gehäuse vorherrschende Feuchtigkeit oder einen Füllstand eines im Gehäuse vorhandenen Reservoirs als zu regelnde Grösse zu verwenden. Ein solches Reservoir kann nahe des Gehäusebodens vorgesehen sein, um die Flüssigkeit zu sammeln, welche über die Einrichtung zum Einbringen einer Flüssigkeit in die Vorrichtung zur Vorbehandlung eingebracht wurde und entlang des Füllmaterials in Richtung Gehäuseboden geflossen ist.
Auch andere Grössen können als zu regelnde Grössen herangezogen werden. Wenn beispielsweise über die Menge der eingebrachten Flüssigkeit die Stoffwechselrate oder andere Eigenschaften der Mikroorganismen beeinflusst werden, welche sich wiederum auf die Zusammensetzung des Reingases, die Temperatur im Gehäuse oder andere Grössen auswirken, können auch die Zusammensetzung des Reingases, die Temperatur oder eine andere Grösse als zu regelnde Grösse verwendet werden. In diesem Fall dient die Menge der eingebrachten Flüssigkeit als Stellgrösse. Selbstverständlich kann an weitere Paare von Stell- und Regelgrössen gedacht sein.
Ebenso kann daran gedacht sein, nicht nur das Einbringen der Flüssigkeit sondern zusätzlich oder alternativ die Menge des einzuspeisenden bzw. vorzubehandelnden Gases bzw. Rohgases, die Temperatur des Rohgases und/oder der einzubringenden Flüssigkeit oder die Temperatur etwaiger Heiz- und/oder Kühlelemente zu steuern oder zu regeln.
Die Steuerung kann mit Hilfe einer Zeitschaltuhr, eines Gaszählers oder mit Hilfe einer anderen Einrichtung erfolgen.
Für die Regelung können beispielsweise die oben genannten zu regelnden Grössen herangezogen werden oder beispielsweise der Gasdruck im Gehäuse. In diesem Fall ist dem Gehäuse zweckmässigerweise ein Druckmesser zugeordnet.
Messeinrichtungen zur Messung der Temperatur, der relativen Feuchtigkeit bzw. Sättigung des Gases in Bezug auf einen Stoff, der Zusammensetzung des Gases, des Drucks oder anderer Parameter des Rohgases und/oder des Reingases können beispielsweise dem Gas-Einlass und/oder dem Gas-Auslass zugeordnet sein. Die von diesen Einrichtungen ermittelten Werte können auch von einer geeigneten Einrichtung, beispielsweise der Regelungseinrichtung, erfasst, verglichen, gespeichert sowie zur Regelung der Vorrichtung zur Vorbehandlung und/oder vor- oder nachgeschalteter Einrichtungen, beispielsweise einer Biogasanlage oder einer Verbrennungseinrichtung, herangezogen werden.
Vor einer Inbetriebnahme der Vorrichtung zur Vorbehandlung, also beispielsweise vor der ersten Inbetriebnahme oder nach einer Wartung der Vorrichtung zur Vorbehandlung oder wenn unerwünschte Besiedlung oder mangelnde Effizienz der das Füllmaterial besiedelnden Mikroorganismen festgestellt wird, kann, gegebenenfalls nach einer Reinigung des Füllmaterials oder der gesamten Vorrichtung zur Vorbehandlung, an ein Animpfen mit einer Starterkultur gedacht werden. Hierbei kann beispielsweise an den Einsatz speziell gezüchteter Mikroorganismen-Stämme gedacht sein. Ferner ist auch das Einbringen eines mit Mikroorganismen besiedelten Materials, beispielsweise eines einzelnen Füllkörpers, aus einer in Betrieb befindlichen Vorrichtung zur Vorbehandlung denkbar. Ein solches Animpfen kann beispielsweise dazu dienen, das Füllmaterial mit den gewünschten Mikroorganismen zu besiedeln. Ferner kann das Animpfen einer Schnellaktivierung der Vorrichtung zur Vorbehandlung dienen.
Das Füllmaterial kann aus Füllkörpern bestehen. Der durchschnittliche Durchmesser der Füllkörper nahe dem Gas-Einlass kann grösser sein als der durchschnittliche Durchmesser der Füllkörper nahe dem Gas-Auslass. Vorzugsweise ist das Gehäuse zylindrisch geformt und steht in Betriebslage senkrecht. Somit ist der durchschnittliche Durchmesser der Füllkörper unten im Gehäuse, das heisst nahe dem Gehäuseboden und nahe dem Gas-Einlass, grösser als derjenige der Füllkörper oben im Gehäuse, das heisst nahe dem Gas-Auslass und nahe der Gehäusedecke. Hierbei dienen die Füllkörper mit grösserem durchschnittlichem Durchmesser als Vorabscheider. Zwischen ihnen liegen grössere Zwischenräume als zwischen den Füllkörpern mit kleinerem durchschnittlichem Durchmesser. Somit blockieren weder in Richtung Gehäuseboden gefallene bzw. abgewaschene oder abgeschlämmte Feststoffpartikel noch ein während des Betriebs dichter werdender Rasen aus Mikroorganismen eine Passage für das zu behandelnde Gas in Richtung Gas-Auslass. Nahe der Gehäusedecke hingegen sammeln sich oftmals weniger Feststoffe, da diese in Richtung Gehäuseboden fallen oder abgeschlämmt werden. Teilweise ist auch der Rasen aus Mikroorganismen weniger dicht als nahe des Gehäusebodens. Daher ist die Gefahr, dass die Passage des zu behandelnden Gases durch nahe dem Gas-Auslass befindliches Füllmaterial erschwert ist, geringer und der durchschnittliche Durchmesser der Füllkörper kann kleiner sein als derjenige nahe dem Gas-Einlass. Auch die Zwischenräume sind dann entsprechend kleiner. Ein Abschnitt des Gehäuses nahe dem Gas-Auslass kann als Feinabscheider betrachtet werden.
Es ist auch denkbar, das Gehäuse in mehrere Abschnitte zu unterteilen, indem mehrere der bereits beschriebenen Auflagen eingesetzt werden. Durch die Auflagen können Abschnitte enthaltend Füllkörper mit unterschiedlichem durchschnittlichem Durchmesser voneinander getrennt werden.
Bei den Füllkörpern kann es sich um Lava-Füllkörper, beispielsweise in Form von Lavasteinen, handeln. Ferner kann an andere Gesteine gedacht sein. Weiterhin kommen Kunststoffkörper, beispielsweise Kunststoffkugeln oder Kunststoffzylinder oder dergleichen in Betracht. Weiterhin kann an Blähbetonkugeln oder Blähbetonkörper gedacht sein.
Wie bereits beschrieben kann daran gedacht sein, einen Druckmesser vorzusehen, welcher beispielsweise als Sensor eines Regelkreises ausgelegt ist, um die Menge des einzuspeisenden Gases oder dergleichen zu regulieren. Ferner kann der Ausgabewert eines Druckmessers zur Bestimmung der Wartungs- und/oder Reinigungsintervalle herangezogen werden. Ein Druckmesser kann hierbei in beliebiger fluidtechnischer Verbindung zum Gehäuse stehen und beispielsweise am Gehäuse selbst, am Gas-Einlass, am Gas-Auslass oder an anderer Stelle angeordnet sein.
In der Regel steigt der Druck im Gehäuse wenn es zu einem Zuwachsen durch die Mikroorganismen kommt. Dies geschieht beispielsweise, wenn das Füllmaterial von den Mikroorganismen derart bewachsen ist, dass dessen Poren verschlossen sind. Um einen Grad der Besiedlung im Gehäuse herbeizuführen, welcher eine optimale, beispielsweise möglichst effiziente Behandlung des zu behandelnden Gases bewirkt, kann bei übermässigem Bewuchs eine Reinigung des Füllmaterials oder gegebenenfalls sogar dessen Austausch zweckmässig sein. Indem der Druck im Gehäuse, gegebenenfalls mit Hilfe einer elektronischen Auswerteinheit oder der Steuerungs- oder Regelungseinheit, überwacht wird, können diese Reinigungsintervalle optimiert werden.
Bei einem Zuwachsen wird es in der Regel zu einem stetigen Druckanstieg kommen. Eine Leckage würde sich hingegen durch einen plötzlichen Druckabfall bemerkbar machen, entsprechendes gilt für eine Verstopfung in Verbindung mit einem plötzlichen Druckanstieg. Indem der Druck ständig überwacht wird, kann sowohl die Reinigung der mit Mikroorganismen besiedelten Flächen möglichst im Voraus geplant werden als auch bei plötzlichen Druckänderungen eine unmittelbar nötige Wartung oder ggf. eine Reparatur zeitnah eingeleitet werden.
Aufgrund von übermässigem Bewuchs, Wachstumsproblemen, Absterben der Mikroorganismen oder wegen anderer Gründe kann eine Reinigung des Füllmaterials nötig werden. Diese kann auf verschiedene Arten erfolgen.
Es kann daran gedacht sein, dass die Vorrichtung zur Vorbehandlung mit einer Reinigungsflüssigkeit, beispielsweise mit Wasser, befüllt werden, und sodann atmosphärische Luft durch eine Öffnung in das Gehäuse geleitet wird. Die atmosphärische Luft kann hierbei durch jede geeignete Öffnung eingeleitet werden. Je nach Bauart der Vorrichtung zur Vorbehandlung kann an den Gas-Einlass, den Gas-Auslass, eine Revisionsluke, weitere Ein- und Auslässe oder an einen Kondensatüberlauf oder an andere Öffnungen gedacht sein. Das Einleiten atmosphärischer Luft kann zum Absterben der Mikroorganismen führen, welche mit dem in die Vorrichtung zur Vorbehandlung eingeleiteten Wasser entfernt werden.
Ferner können die Füllkörper auch, bspw. durch Abnahme des Gehäusedeckels oder über die Revisionsluke, entfernt und ausserhalb der Vorrichtung zur Vorbehandlung gereinigt werden.
Unter anderem um die Behandlung des zu behandelnden Gases nicht unterbrechen zu müssen, wenn es einer Reinigung, Wartung oder Reparatur der Vorrichtung zur Vorbehandlung bedarf, können mehrere Vorrichtungen zur Vorbehandlung parallel oder in Reihe geschaltet sein.
Somit ist auch ein Verfahren zur Vorbehandlung gedacht, bei welchem in der Biogasanlage zu verbrennendes Biogas mittels einer ersten Vorrichtung zur Vorbehandlung und einer zweiten Vorrichtung zur Vorbehandlung vorbehandelt wird.
Insbesondere kann an eine Anlage umfassend zumindest eine erste und eine zweite Vorrichtung zur Vorbehandlung gedacht sein. Zumindest zwei der Vorrichtungen zur Vorbehandlung können in Reihe geschaltet sein. Hierbei kann zumindest ein Gas-Auslass der ersten Vorrichtung zur Vorbehandlung mit zumindest einem Gas-Einlass der zweiten Vorrichtung zur Vorbehandlung fluidtechnisch verbunden sein.
Das Vorsehen einer solchen Anlage an Stelle einer einzelnen Vorrichtung zur Vorbehandlung kann verschiedene Vorteile mit sich bringen.
Einerseits kann jede zusätzliche Vorrichtung zur Vorbehandlung, welche für den normalen Betrieb nicht benötigt wird und somit redundant ist, die Ausfall- und Betriebssicherheit erhöhen. Unabhängig davon, ob die Vorrichtungen zur Vorbehandlung parallel oder in Reihe geschaltet sind, kann das zu behandelnde bzw. vorzubehandelnde Gas stets in einer intakten Vorrichtung zur Vorbehandlung behandelt bzw. vorbehandelt werden, wenn die andere Vorrichtung zur Vorbehandlung ausser Betrieb ist. Entsprechendes gilt, wenn mehr als zwei Vorrichtungen zur Vorbehandlung miteinander verschaltet sind.
Üblicherweise beherbergt jede Vorrichtung zur Vorbehandlung eine Mikroorganismenpopulation, welche eine begrenzte Lebensdauer hat.
Es kann daran gedacht sein, die Besiedlung der einzelnen Vorrichtungen zur Vorbehandlung mit Mikroorganismen so zu steuern, dass ein jeweils überwiegende Teile der Mikroorganismen in den jeweiligen Vorrichtungen zur Vorbehandlung sich nicht in der gleichen Lebensphase befindet. Vorteilhafterweise sollte sich ein überwiegender Teil der Mikroorganismen in zumindest einer Vorrichtung zur Vorbehandlung in einer exponentiellen Phase bzw. Wachstumsphase oder in einer stationären Phase befinden, da in diesen Phasen meist die gewünschten Stoffwechselprozesse ablaufen. Gleichzeitig kann sich ein überwiegender Teil der Mikroorganismen in einer anderen Vorrichtung zur Vorbehandlung beispielsweise in einer Latenzphase oder bereits in einer Absterbephase befinden. Durch eine solche Prozessführung kann eine optimale Redundanz erreicht werden.
Gemäss alternativen Ausführungsbeispielen kann daran gedacht sein, unterschiedliche Bedingungen in den Vorrichtungen zur Vorbehandlung herzustellen. Beispielhaft seien hier verschiedene Temperaturen, einzubringende Flüssigkeiten, Mikroorganismen bzw. Mikroorganismenkulturen und unterschiedliche Füllmaterialien genannt. Es kann auch daran gedacht sein, die Vorrichtungen zur Vorbehandlung in Reihe zu schalten und die erste Vorrichtung zur Vorbehandlung mit Füllkörpern mit grossem durchschnittlichem Durchmesser zu befüllen und die zweite Vorrichtung zur Vorbehandlung mit Füllkörpern mit kleinerem durchschnittlichem Durchmesser zu befüllen.
Die Dimensionierung der Vorrichtung zur Vorbehandlung bzw. der Vorrichtungen zur Vorbehandlung kann den Anforderungen entsprechend gewählt sein. Es kann beispielsweise an eine Höhe von 1,5 Meter bis 4 Meter, an eine Höhe von 2 Meter bis 3 Meter oder an eine Höhe von etwa 2,5 Meter gedacht sein. Es kann an einen Durchmesser der Vorrichtung zur Vorbehandlung von 0.5 Meter bis 2 Meter, an einen Durchmesser von 0.8 Meter bis 1.6 Meter oder an einen Durchmesser von etwa 1,3 Meter gedacht sein.
Die Vorrichtung zur Vorbehandlung kann so ausgelegt sein, dass sie einschliesslich trockenen Füllmaterials aber ohne Flüssigkeit ein Gewicht von etwa 2 Tonnen aufweist.
Es kann daran gedacht sein, die Vorrichtung zur Vorbehandlung mit Aufstellmitteln auszustatten, um einen sicheren Stand auf einem Untergrund zu gewährleisten. Die Aufstellmittel können so beschaffen oder angeordnet sein, dass die Vorrichtung zur Vorbehandlung von einem Gabelstapler bewegt werden kann. Hierzu müssen die Gabelstapler-Zinken die Vorrichtung zur Vorbehandlung untergreifen, weshalb entsprechende Ausnehmungen innerhalb oder zwischen den Aufstellmitteln angedacht sein können.
Die Vorrichtung zur Vorbehandlung kann einen Sammelschacht umfassen, welcher über eine im Gehäuse vorgesehenen und dem Reservoir zugeordnete Überlaufeinrichtung fluidtechnisch mit dem Inneren des Gehäuses verbunden ist. Der Sammelschacht kann als separates Bauteil ausgebildet sein.
Ferner kann dem Gas-Auslass und/oder dem Gas-Einlass eine Einrichtung zur Probenentnahme, beispielsweise ein Hahn oder dergleichen, zugeordnet sein. Es kann daran gedacht sein, manuell oder automatisch Gasproben zu entnehmen und gegebenenfalls einzulagern. Die Proben können auch automatisch ausgewertet werden. Das Ergebnis der Auswertung kann wiederum von der Steuerungs- oder Regelungseinheit zur Regelung der Vorrichtung zur Vorbehandlung verwendet werden.
Kommen die Vorrichtung und/oder das Verfahren zur Vorbehandlung sowie die Vorrichtung und/oder das Verfahren zur Nachbehandlung gleichzeitig zum Einsatz, beispielsweise indem sie einer Verbrennungseinrichtung wie einem Blockheizkraftwerk vor- bzw. nachgeschaltet sind und/oder in Verbindung mit einer Biogasanlage, so wirken diese in vorteilhafter Weise synergistisch zusammen.
Beispielsweise kann die Verbrennung möglichst effizient erfolgen, ohne dass Motorschäden durch aggressive Substanzen wie Säuren und dergleichen zu befürchten sind. Weiterhin erfolgt zugleich eine enorme Verringerung des Gehalts unerwünschter Stoffe im Abgas, weil unerwünschte Stoffe und/oder ihre chemischen Vorgänger umgewandelt und/oder entfernt werden.
Die Vorrichtung zur Vorbehandlung und die Vorrichtung zur Nachbehandlung können als System zur Gas- und Abgasreinigung bezeichnet werden. Ein solches System ist besonders geeignet für die Reinigung von Gasen und Abgasen, welche Verbrennungseinrichtungen wie Blockheizkraftwerken zugeführt bzw. von ihnen ausgestossen werden.
Figurenbeschreibung
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in
1 ein schematisches Skizze eines Waschsystems mit zugehörigen Komponenten,
2 ein Fliess-Schema umfassend unter anderem eine Vorrichtung zur Nachbehandlung gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
3 ein Fliess-Schema umfassend unter anderem eine Vorrichtung zur Nachbehandlung gemäss einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die 4 bis 10 beziehen sich auf die Vorrichtung zur Vorbehandlung.
Hierbei zeigen
7 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur Vorbehandlung 101 gemäss einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
5 eine Draufsicht auf die Vorrichtung zur Vorbehandlung 101 nach 7,
6 eine Einheit 125 umfassend einen Kugelhahn 116, einen Wasserfilter 115, einen Wasserzähler 114, einen Druckminderer 113 sowie ein Magnetventil 112,
7 eine geschnittene Ansicht der Vorrichtung zur Vorbehandlung 101 nach 7,
8 den vergrösserten Bereich 130,
9 eine teilgeschnittene Draufsicht nach 5 sowie
10 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur Vorbehandlung nach 7 sowie eines Sammelschachts 121.
Ausführungsbeispiel
In den 1 und 2 sind jeweils schematisch eine Biogasanlage 1, ein Blockheizkraftwerk (BHKW) 2, ein Rohrbefeuchter 3, ein Waschsystem 4 sowie zumindest ein Biofilter 5 zu entnehmen.
Weiterhin sind in den 1 und 2 Pfeile erkennbar, welche eine Fliessrichtung eines Biogases 6, eines Fermentationsabgases 7, eines Verbrennungsabgases 8, einer Prozessabluft 9, eines Reingases 10 sowie eines befeuchteten Abgases 11 und eines gewaschenen Abgases 12 andeuten.
3 zeigt den Wäscherraum 13 des Waschsystems sowie eine darunter angeordnete Auffangwanne 18 und ein darunter befindliche Ausgleichsbecken 14. Ferner sind ein Vorratstank 15, eine Umwälzpumpe 16, eine Dosierungspumpe 17 sowie eine Einrichtung zum Einbringen einer Waschflüssigkeit 19 erkennbar.
Bezugnehmend auf die 1–3 erklärt sich die Funktionsweise der erfindungsgemässen Vorrichtung zur Nachbehandlung folgendermassen:
In der Biogasanlage 1 wird durch Fermentation Biogas 6 erzeugt. Dieses wird in einem BHKW 2 verbrannt. Die Verbrennungsabgase 8 werden einem Rohrbefeuchter 3 zugeleitet, welcher die Abgase kühlt und ihre Luftfeuchtigkeit erhöht. Daraufhin werden die im Rohrbefeuchter 3 befeuchteten Abgase 11 dem Waschsystem 4 zugeleitet.
Einzelheiten eines solchen Waschsystems 4 sind in 3 erkennbar. Befeuchtete Abgase 11, oder, falls auf einen Rohrberfeuchter 3 verzichtet wird, Verbrennungsabgase 8 werden in den Wäscherraum 13 eingeleitet. Dort werden sie durch eine Waschflüssigkeit gekühlt, welche durch die Einrichtung zum Einbringen einer Waschflüssigkeit 19 in das Waschsystem eintritt. Die Waschflüssigkeit entstammt hauptsächlich dem Ausgleichsbecken 14. Wird ein zu niedriger pH-Wert festgestellt, so kann dieser erhöht werden, indem der Waschflüssigkeit mit Hilfe der Dosierungspumpe 17 Natronlauge aus dem Vorratstank 15 beigemischt wird. Die Waschflüssigkeit selbst wird aus dem Ausgleichsbecken 14 mit Hilfe der Umwälzpumpe 16 gefördert. Es kann daran gedacht sein, die Waschflüssigkeit zu ersetzen, d.h. frische Waschflüssigkeit in das Ausgleichsbecken 14 oder in die Einrichtung zum Einbringen einer Waschflüssigkeit 19 einzuspeisen (nicht dargestellt). Das gewaschene Abgase 12 verlässt das Waschsystem 4 in Richtung Biofilter 5. Hierbei kann einerseits ein separater Biofilter 5 verwendet werden, wie in 2 gezeigt. Ferner kann auch daran gedacht sein, den Biofilter 5 zu nutzen, welcher die Fermentationsabgase 7 der Biogasanlage 1 reinigt. Die Prozessabluft 9 kann in die Atmosphäre abgelassen werden.
Obwohl dies in den 1 und 2 nicht dargestellt ist, können das Waschsystem 4 und der Biofilter 5 sowie, falls vorhanden, der Rohrbefeuchter 3 in demselben Container untergebracht bzw. angeordnet sein, um die Vorrichtung zur Nachbehandlung möglichst kompakt auszugestalten.
4 zeigt eine Vorrichtung zur Vorbehandlung 101. Deutlich erkennbar sind das Gehäuse 102 umfassend eine Gehäusewand 118 sowie einen Gehäuseboden 107 und eine Gehäusedecke 108. Weiterhin erkennbar sind ein Gas-Einlass 103, ein Gas-Auslass 104, eine Revisionsluke 122, eine Überlaufeinrichtung 123, Aufstellmittel 124, eine Einheit 125 umfassend einen Kugelhahn 116, einen Wasserfilter 115, einen Wasserzähler 114, einen Druckminderer 113 sowie ein Magnetventil 112. Ausserdem sind Hähne 126 zur Probenentnahme erkennbar.
5 zeigt eine Draufsicht der Vorrichtung zur Vorbehandlung 101.
In 6 ist die Einheit 125 vergrössert dargestellt.
In den 7 und 9 sind im Vergleich zu den 4 und 5 weitere Details erkennbar. Im Inneren des Gehäuses 102 sind Lava-Füllkörper 110 zu sehen, welche das Lava-Füllmaterial 105 bilden. Zwischen den Lava-Füllkörpern 110 sind Zwischenräume 111 erkennbar. In 7 ist deutlich erkennbar, dass der durchschnittliche Durchmesser der Lava-Füllkörper 110 nach oben hin abnimmt und die Zwischenräume 111 kleiner werden. Im Inneren des Gehäuses 102 umfasst die Einrichtung zum Einbringen einer Flüssigkeit 106 einen Siphon 117 sowie einen Sprenklerschlauch 127.
8 zeigt den vergrösserten Bereich 130 nach 7.
10 zeigt im Vergleich zur 4 zusätzlich einen Sammelschacht 121, welcher der Vorrichtung zur Vorbehandlung 101 zugeordnet ist.
Bezugnehmend auf die 4–10 erklärt sich die Funktionsweise der Vorrichtung zur Vorbehandlung folgendermassen:
Das zu reinigende Gas tritt über den Gas-Einlass 103 in Richtung eines Pfeils 131 in die Vorrichtung zur Vorbehandlung 101 ein. Das Gas passiert die Auflage 109 sowie die Lava-Füllkörper 110, welche das Lava-Füllmaterial 105 bilden. Das Gas wird während der Passage des Lava-Füllmaterials 105 von darauf lebenden Mikroorganismen biologisch und von Bestandteilen der Lava chemisch umgesetzt. Das Gas verlässt die Vorrichtung zur Vorbehandlung über den Gas-Auslass 104 in Richtung eines Pfeils 132.
Über den Sprenklerschlauch 127 wird Wasser in das Gehäuse 102 eingebracht bzw. auf das Lava-Füllmaterial 105 aufgebracht. Diese Wasser benötigen die Mikroorganismen, um sich fortzupflanzen und ihre Stoffwechselprozesse durchzuführen.
Das Wasser wird in einem Reservoir 129 unmittelbar oberhalb des Gehäusebodens 107 gesammelt. Die Überlaufeinrichtung 123 legt eine maximale Füllhöhe des Reservoirs 129 fest. Indem die Überlaufeinrichtung 123 stets in das im Reservoir 129 befindliche Wasser eingetaucht ist, bildet sie ausserdem eine Gassperre und verhindert, dass das zu behandelnde Gas die Vorrichtung zur Vorbehandlung 101 auf anderem Wege als über den Gas-Auslass 104 verlässt.
Die Überlaufeinrichtung 123 der Vorrichtung zur Vorbehandlung kann mit der Einlassöffnung 128 des Sammelschachts 121 fluidtechnisch verbunden sein. Die fluidtechnische Verbindung ist in 10 nicht dargestellt. Somit ist im Reservoir 129 einerseits eine ausreichende Menge Wasser vorhanden, um eine gewünschte Sättigung des im Gehäuse 102 befindlichen Gases zu erzielen. Andererseits kann überschüssiges Wasser in den Sammelschacht 121 ablaufen und dort gefahrlos zwecks Weiterverwertung oder Entsorgung entnommen werden, da kein Gas in den Sammelschacht 121 gelangt. Der Sammelschacht 121 ist in den Untergrund 120 eingelassen. Einerseits ist der Niveau-Unterschied zwischen dem Reservoir 129 und dem Sammelschacht 121 nötig, damit das Wasser in den Sammelschacht 121 abfliesst, sobald die Füllhöhe im Reservoir sich oberhalb der Überlaufeinrichtung 123 befindet.
Über den Hahn 116 wird die Einheit 125 bzw. die gesamte Einrichtung zum Einbringen einer Flüssigkeit 106 mit Wasser versorgt. Das Wasser tritt hierbei in Richtung eines Pfeils 133 in die Einheit 125 ein. Hierfür wird der Hahn 116 beispielsweise mit dem Frischwassernetz verbunden. Über den Wasserfilter 115 werden grobe Schmutzstoffe zurückgehalten. Der Wasserzähler 114 dient zumindest der Ausgabe der verbrauchten Wassermenge. Er kann darüberhinaus auch mit einer Steuer- oder Regelungseinheit in Verbindung stehen. Der Druckminderer 113 dient der Einstellung des gewünschten Wasserdrucks. Das Magnetventil 112 kann händisch oder automatisch, beispielsweise über die Steuerungs- oder Regelungseinheit, angesteuert werden und kann den Wasserfluss in Richtung Siphon 117 entweder freigeben oder stoppen oder drosseln bzw. einstellen.
Der Siphon 117 bildet einen Gasverschluss und verhindert im Fall einer Leckage oder einer anderen Fehlfunktion, dass das im Gehäuse 102 befindliche Gas über die Einrichtung zum Einbringen einer Flüssigkeit 106, d.h. entgegen der Richtung des Pfeils 133, austritt.
Die Aufstellmittel 124 sind so beschaffen oder angeordnet, dass die Vorrichtung zur Vorbehandlung 101 mit einem Gabelstapler bewegt werden kann. Bezugszeichenliste

Claims

Verfahren zur Abgasnachbehandlung gekennzeichnet durch die Schritte – Gaswäsche und – Biofiltration.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zu behandelnde Abgas bei der Verbrennung von Biogas anfällt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst die Gaswäsche und sodann die Biofiltration stattfindet.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gaswäsche mit Hilfe einer Waschflüssigkeit in einem Waschsystem stattfindet, wobei das Waschsystem einen Wäscher umfasst.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Waschsystem einen dem Wäscher vorgeschalteten Rohrbefeuchter umfasst.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass dem zu behandelnden Abgas Ammoniak oder eine Harnstofflösung beigemischt wird und dass das Verfahren in einer Vorrichtung zur Nachbehandlung durchgeführt wird, welche einen SCR-Katalysator umfasst.
Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Biofiltration in einem Biofilter stattfindet.
Vorrichtung zur Abgasnachbehandlung, beispielsweise aus einer Biogas- oder Erdgas-Verbrennung, umfassend ein Waschsystem und einen Biofilter.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Waschsystem einen Wäscher umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Waschsystem zumindest eine Einrichtung zum Einbringen einer Waschflüssigkeit umfasst.
Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Waschsystem ferner zumindest eine der folgenden Komponenten umfasst: – eine Dosierungspumpe, – eine Förderpumpe, insbesondere eine Umwälzpumpe, – eine Wäscherraum, – eine Vorratstank, – eine Ausgleichsbecken, – eine Auffangwanne.
Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 8 bis 11, gekennzeichnet durch zumindest eine der folgenden Messeinrichtungen: – eine Durchflussmesseinrichtung, – eine Einrichtung zur pH-Messung, – eine Einrichtung zur Messung der Temperatur, – eine Einrichtung zur Messung des Stickoxid-Gehalts, – eine Einrichtung zur Messung des Schwefeloxid-Gehalts, – eine Einrichtung zur Messung des Gehalts flüchtiger organischer Verbindungen, – eine Einrichtung zur Messung des Formaldehyd-Gehalts.
Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Wäscherraum mit Füllkörpern befüllt ist.
Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass Waschsystem einen dem Wäscher vorgeschalteten Rohrbefeuchter umfasst.
Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Komponenten und Bauteile der Vorrichtung in einem einzigen Container untergebracht sind.