NL8602496A - Werkwijze en inrichting voor het zuiveren van afvalgassen. - Google Patents

Description

at f - ... *

Werkwijze en inrichting voor_het_zuiveren van afvalbassen,

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze ., en een inrichting voor het zuiveren van gassen/ in het bijzonder van gas dat is verontreinigd met fenol en/of formaldehyd en/of condensatieprodukten daarvan. De uitvinding heeft in 5 het bijzonder betrekking op het zuiveren van gasvormige effluenten afkomstig uit industriële installaties voor de vervaardiging van minerale vezels waarbij de effluenten worden behandeld door ze te besproeien met een wasvloeistof die is verrijkt met microörganismen waardoor een deel van de in 10 het gas aanwezige verontreinigingen wordt gebonden, de wasvloeistof wordt verzameld endeerin aanwezige verontreinigingen tenminste ten dele worden ontleed door de microörganismen die worden onderworpen aan een aktiveringsbehandeling.

Alvorens ze in de atmosfeer af te laten, moet 15 men verontreinigde gassen die ontsnappen uit allerlei produk-tieinstallaties zoals bijvoorbeeld gieterijen en de hier in het bijzonder bedoelde installaties voor de vervaardiging van glasvezels of andere minerale vezels alsmede viltprodukten, vliezen en soortgelijke produkten die uit deze vezels worden 20 vervaardigd, eerst zuiveren.

De gassen zijn in hoofdzaak verontreinigd met fenol, zowel in vrije vorm als in gebonden vorm, met formaldehyd en met fenolfonaaldehydhars; stoffen afkomstig uit de bindmiddelen die worden gebruikt bij de vervaardiging van 25 minerale vezelprodukten. Bovendien bevatten deze gassen ook stoffen met een onaangename geur en zijn ze vaak gekleurd, een situatie die door de mensen in de omgeving dikwijls wordt toegeschreven aan een sterke verontreiniging van de in de atmosfeer afgevoerde gassen en aan een slechte zuivering ervan.

30 De richtlijnenVDI 3457 (Veréin Deutscher Ingenieure) 3602496 i * - 2 - omschrijvBH.de aard, de wijze van meten en de grenzen voor de emissie van dergelijke produktieinstallaties. Volgens de genoemde richtlijnen zijn de grenswaarden voor de emissie voor vluchtige fenolen in waterdamp en van formaldehyd 20 mg 5 per m3 voor hardingsovens en koelinstallaties en 40 mg per m3 voor de vervaardiging van vezels.

Een bekende werkwijze voor het zuiveren van gas bestaat hierin dat men het gas door een was- en bezinkkamer laat stromen en vervolgens door een natte elektrostatische 10 scheidingsinrichting, waarbij het waswater in een kringloop wordt rondgevoerd. Bij het besproeien van het gas met waswater, vormen zich aerosols waarin de organische verontreinigingen voor een groot deel worden geabsorbeerd voordat ze in de scheidingsinrichting worden teruggewonnen. Het 15 waswater kan uiteraard niet onbeperkt opnieuw worden gebruikt en moet van tijd tot tijd worden vernieuwd, wat dan het probleem meebrengt van het zuiveren van dit waswater. Een · ander bezwaar is dat in de natte elektrostatische scheidings-inrichtingen de uitgestoten gasvormige produkten slechts op 20 een onvoldoende wijze worden verzameld; de onaangenaam riekende en gekleurde Stoffen komen bovendien in de atmosfeer terecht. Tot overmaat van ramp hechten de resten van formaldehyd zich aan de platen van de elektrostatische s cheidings inrichting.

25 Anderzijds heeft men voor de zuivering van gassen zogenaamde biologische wasinrichtingen voorgesteld waarin bepaalde bestanddelen van de gassen worden meegesleurd in een wasvloeistof die wordt geregenereerd door microdrganismen die de bestanddelen uit het gas die daaruit zijn verwijderd 30 door wassen, als voedingsstoffen gebruiken. De microörganismen vormen met de niet opgeloste verontreinigingen een zogenaamd aktief slib. Omdat niet alle microörganismen bepaalde verontreinigingen kunnen ontleden treedt tijdens het wasprocédé een natuurlijke selectie (van microörganismen) op.

$6024^2 -3- »' k

In het algemeen moet het actieve slib worden belucht met zuurstof en bovendien is aanvulling met vers water nodig om verdampingsverliezen te compenseren(richtlijnen VDI 3478).

Een biologische wasinrichting geeft evewel geen 5 voldoende afscheiding van aerosols zoals gebonden fenol.

De uitvinding heeft ten doel te voorzien in een zuiveringswerkwijze voor gassen waarmee de gehalten aan in het gas aanwezige bestanddelen zodanig wordt verlaagd dat het in de atmosfeer afgevoerde afvalgas praktisch kleurloos en 10 reukloos is en bovendien de afgescheiden verontreinigingen niet leiden tot de vorming van andere verontreinigingen zoals voorkomen in afvalwater dat dan zelf weer moet worden gezuiverd.

Volgens de uitvinding worden de gassen die zijn 15 verontreinigd met fenol en/of formaldehyd en/of condensatie-produkten daarvan, besproeid met een wasvloeistof die is verrijkt met microörganismen, waarbij een deel van de in de gassen aanwezige verontreinigingen zo wordt gebonden, de wasvloeistof wordt verzameld en de erin aanwezige verontrei-20 nigingen tenminste ten dele worden ontleed door de micro- organismen -welke microörganismen een activeringsbehandeling hebben ondergaan. Deze werkwijze wordt gekenmerkt doordat de gassen die worden besproeid met wasvloeistof door een elektrisch veld van hoge spanning worden geleid.

25 Door het besproeien van de gassen met wasvloei stof die is verrijkt met microörganismen, worden de gasvormige verontreinigingen voor het grootste deel door wassen uit het gas verwijderd. De aerosols die door de besproeiingskolom heengaan worden vervolgens in het veld van hoge spanning 30 gescheiden en de afgescheiden verontreinigingen worden biologisch geoxydeerd door de microörganismen.

De uitvinding heeft ook betrekking op een inrichting voor het uitvoeren van de hiervoor beschreven werkwijze.

Deze inrichting omvat een filtratieinstallatie en een verzamel- aa0 2 4 9 o Λ > - 4 - bassin voor de met microörganismen verrijkte wasvloeistof, welk verzamelbassin door middel van een leiding met pomp is verbonden met de filtratieinstallatie die uitmondt in het verzamelbassin. Deze inrichting wordt gekenmerkt door het feit 5 dat de filtratieinstallatie een besproeiingstoren omvat voorzien van sproeimondstukken en een natte elektrochemische scheidingsinrichting omvat die stroomafwaarts is geplaatst en de (genoemde) leiding is verbonden met de sproeimondstukken van de besproeiingstoren.

10 Bij voorkeur heeft de besproeiingstoren geen vullichamen. Dit is mogelijk door het feit dat, volgens de uitvinding, alleen de gasvormige verontreinigingen in de besproeiingstoren moeten worden gebonden. Op deze wijze is het energieverlies (drukverlies) en het gevaar van verontrei-15 niging uitermate te gering. Bovendien wordt zo het bezwaar dat het gevolg is van onvoldoende afscheiding van de gasvormige verontreinigingen in de·natte elektrostatische scheidingsinrichting/ vermeden.

De werkwijze volgens de uitvinding heeft ook 20 het voordeel, dat , omdat de natte elektrostatische scheider wordt gevoed met wasvloeistof, de microörganismen zich ophopen op de platen van de scheidingsinrichting in de vorm van zogenaamde kolonies. Deze kolonies binden de resten fenolform-aldehydhars die in de vorm van kleverige verontreinigingen in 25 het gas aanwezig zijn. Zo vermijdt men dat zich :©p de platen van de scheidingsinrichting niet een laag hars(bakeliet) vormt die werkt als isolatiemiddel en het rendement van de scheidingsinrichting duidelijk vermindert. De kolonies (van microörganismen) kunnen eenvoudig worden verwijderd door 30 wassen en worden(dan) naar het verzamelbassin voor de wasvloeistof meegevoerd. In het verzamelbassin ondergaat de wasvloeistof een biologische behandeling, waarbij zuurstof en eventueel voedingsstoffen zoals gist, worden toegevoegd.

Een ander voordeel van de uitvinding is dat @§02493 i <r %Γ - 5 - plotselinge overbelastingen goed worden verdragen door de microörganismen.

Proeven hébben aangetoond dat de emissiewaarden kunnen worden verlaagd tot duidelijk beneden de hiervoor 5 genoemde grenswaarden. Met de werkwijze en de inrichting volgens de uitvinding verkrijgt men de volgende typische filtratierendementen: fenol 95 - 98% formaldehyd 65 - 80% 10 Typische concentraties in het gezuiverde gas zijn: fenol 1 mg per m3 formaldehyd 4 mg per m3 .

Deze waarden gelden voor een installatie voor 15 de vervaardiging van minerale vezelprodukten waarbij men een fenol-formaldehydbindmiddel gebruikt.

Bij de hiervoor genoemde merkbaar verlaagde emissiewaarden komt nog het feit dat het gezuiverde gas praktisch geen onaangename geur heeft en onzichtbaar is tot 20 waterdamp condenseert.

De uitvinding wordt gedetailleerd geïllustreerd in de hierna volgende beschrijving die wordt gegeven aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld van de inrichting die schematisch is weergegeven op de tekening.

Het gas dat uit een produktieinstallatie 25 1 komt voor de vervaardiging van minerale vezelprodukten onder toepassing van een met ureum gemodificeerde fenol-formaldehydhars als bindmiddel, komt via leiding 2 in een traditionele voorwasser 3 waarin het wordt onderworpen aan een grove voorafgaande zuivering. Een leiding 4 verbindt de voorwasser 3 met een besproeiingstoren 5, bij voorkeur een 30 toren zonder vullichamen en alleen isvoorzien van sproeimond- stukken. Het energieverlies en het gevaar voor vorming van 8602496 - 6 - aankorstingen zijn gering zodat schoonmaken gemakkelijk kan plaatsvinden en betrekkelijk zelden nodig is. De besproeiingstoren 5 staat via een andere leiding 6 in verbinding met een natte elektrostatische scheidingsinrichting 7 5 die bijvoorbeeld werkt onder een spanning van 70 kV en waarvan de uitlaat 8 is verbonden met een blaastoestel 9 dat garandeert dat het gezuiverde gas via een schoorsteen 10 wordt afgevoerd naar de atmosfeer.

De voorwasser 3 dient in hoofdzaak voor het 10 afscheiden van vezelige verontreinigingen en wordt gevoed met waswater dat wordt onttrokken aan een verzamelbassin 11 via een kraan 12 en met behulp van een pomp 13 via leiding 14 naar de voorwasser 3 wordt geleid. Een gedeelte van dit water kan aan de produktieinstallatie 1 worden toegevoerd door 15 een aftakleiding 15. Het waswater dat uit de voorwasser 3 komt gaat door een afvoerleiding 16 naar het verzamelbassin 11 Vaar het mechanisch wordt gezuiverd.

Voor het voeden met .wasvloeistof van de sproei-mondstukken van de besproeiingstoren 5, dient een verzamel-20 bassin 17 waarvan de uitlaat 18 via een afsluiter 19 is verbonden met een leiding 20 met een daarin opgenomen pomp 21.

De afvoer 22 van de besproeiingstoren 5>nmondt uit in het verzamelbassin 17.

In dit verzamelbassin 17 bevindt zich een was-25 vloeistof die is verrijkt met microörganismen. Dergelijke microörganismen zijn aanwezig in het actieve slib· van communale zuiveringsinstallaties waar ze als organische stoffen de organische verbindingen verbruiken. De wasvloeistof wordt gevormd door water en door actief slib. Er ontstaat zo een 30 nieuw actief slib waarin een natuurlijke selectie plaatsvindt tijdens welke de microörganismen die fenol, formaldehyd en de condensatieprodukten daarvan omzetten zich vermenigvuldigen terwijl de andere microörganismen sterven.

Om de mircroörganismen actief te houden moet 8602496 i ... _____ - 7 - daaraan voldoende zuurstof (ongeveer 1tot3mgperliter)‘worden toegevoerd voerd. Daartoe is een beluchtingsinstallatie 23 aanwezig.

Bij voorkeur worden in het actieve slib 3 tot 7 gram droge stof per liter wasvloeistof gehandhaafd. Toevoegen van voedings-5 stoffen komt ook in aanmerking. Overigens zijn de algemene condities voor het werken met actief slib aan de specialisten bekend die zich daarvoor bijvoorbeeld kunnen beroepen op de richtlijnen VDI 3478.

Het is nuttig gebleken om fenol toe te voeren 10 aan de microörganismen die daardoor speciaal worden gestimu -leerd en zodoende in staat zijn zelfs onhandig lange molekuul-ketens te verteren.

In de besproeiingstoren worden de gasvormige verontreinigingen die met het gas zijn meegevoerd, gebonden 15 door de wasvloeistof (actief slib) terwijl de andere verontreinigingen ten dele door het wassen worden verwijderd en via de uitlaat 22 worden meegevoerd in het verzamelbassin 17.

Het gas komt daarna door de leiding 6 in de natte elektrostatische scheidingsinrichting 7. De aerosols zettén 20 zich af op de elektroden 24 van de scheidingsinriehting 7 en komen door een afvoerleiding 25 in het verzamelbassin 17 terecht. Daarin worden de verontreinigingen die afkomstig zijn. zowel uit de besproeiingstoren 5 als uit de natte elektrostatische scheidingsinriehting 7 door de microörganismen ontleed ;.

25 In de leiding 25 is een driewegkraan 26 gemonteerd die het mogelijk maakt cm alnaar men wenst de wasvloeistof hetzij naar het verzamelbassin 17 te leiden hetzij naar het verzamelbassin 11. Deze maatregel maakt het mogelijk om de voorzuivering in de voorwasser 3 tenminste ten dele uit te 30 voeren met wasvloeistof.

Het gas dat de natte elektrostatische scheidings-inrichting 7 verlaat is aanzienlijk zuiverder dan het gas dat wordt gezuiverd met de werkwijze of in de inrichtingen volgens de stand van de techniek. Bovendien bevat het praktisch 3002496 .1 -¾ - 8 - geen kwalijk riekende en gekleurde stoffen die anders aan de bevolking in de omgeving de indruk geven van een onvoldoende zuivering.

De bestanddelen en nog actieve bindmiddeldeeltjes 5 die in het gebruikte gas aanwezig zijn kunnen op de elektroden 24 van de natte elektrostatische scheidingsinrichting uitharden en zo de werkingsgraad van de scheiding verlagen. De micro-organismen die op de elektroden 24 aanwezig zijn vormen echter een kolonie die deze harding van het bindmiddel verhindert.· 10 Het verdient evenwel de voorkeur om de elektroden 24 regelmatig te reinigen en ze daartoe eenvoudig af te spoelen met wasvloeistof.

Leidingen 27 en 28 met afsluitorganen 29 en 30 voeren van een bron van vers water W respectievelijk naar 15 het verzamelbassin 17 en naar het verzamelbassin 11.

Als gevolg van de vermenigvuldiging van de micro-organismen en van de aanvoer van voedingsstoffen en van vers water neemt het volume van de wasvloeistof in het verzamel-baèsin 17 toe. Daarom is dit bassin via een overdoop 31 20 verbonden met een secundaire bezinkbak 32 waarin de overmaat actief slib bezinkt en wordt verwijderd door een afvoer 33? deze hoeveelheid actief slib kan elders worden gebruikt of worden weggegooid. Het biologisch gezuiverde water dat uit de secundaire bezinkbak 32 kan worden afgevoerd, wordt door 25 een pomp 34 en een afvoerleiding 35 naar het verzamelbassin 11 geleid, waaraan, zoals reeds vermeld, water wordt onttrokken voor toepassing in de produktieinstallatie 1. Zoals hier schematisch is aangegeven door de streeplijn, kan dit water ook worden gebruikt voor het afspoelen van de elektroden 24 30 van de natte elektrostatische scheidingsinrichting 7.

De uitvinding voorziet dus in een werkwijze voor het zuiveren van een gebruikt (afval)gas waarmee een gezuiverd gas kan worden verkregen waarvan de emissiewaarden aanzienlijk zijn verminderd en dat praktisch kleurloos en @302406' Λ Λ - 9 - reukloos is. De uitvinding voorziet voorts in een inrichting voor het uitvoeren van deze werkwijze welke inrichting kan werken met geringe verliezen aan materiaal en onder vorming van geringe aankorstingen, terwijl het mogelijk is cm hem 5 op eenvoudige wijze schoon te maken. Omdat het actieve slib zich spontaan aanpast bij de verschillende verontreinigingen, is de uitvinding niet beperkt tot de beschreven afvalgassen maar kan ze eveneens worden toegepast bijvoorbeeld in gieterijen of in industrieën waar platen worden vervaardigd uit 10 kleine deeltjes.

5202496

Claims (8)

1. Werkwijze voor het zuiveren van een afvalgas, in het bijzonder gas dat is verontreinigd met fenol en/of formaldehyd en/of condensatieprodukten daarvan afkomstig uit een installatie voor de vervaardiging van minerale vezels, 5 waarbij het gas met een in een kringloop gecirculeerde wasvloeistof die is verrijkt met microorganismen wordt besproeid, zodat een deel van de in het gas aanwezige verontreinigingen wordt gebonden en vervolgens de wasvloeistof wordt verzameld en de erin aanwezige verontreinigingen tenminste ten dele 10 worden ontleed door de microorganismen welke microorganismen een activeringsbehandeling hebben ondergaan met het kenmerk dat het met wasvloeistof besproeide afvalgas door een elektrisch veld van hoge spanning wordt geleid.

2. Werkwijze volgens conclusie 1 met het kenmerk 15 'dat een deel van de wasvloeistof wordt ~ afge- takt, wordt gezuiverd en naar de produktieinstallatie wordt gevoerd en/of wordt gebruikt voor het voorzuiveren van het afvalgas.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2 met het 20 kenmerk dat men aan de wasvloeistof fenol toevoegt.

4. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens een der conclusies 1 tot 3 omvattende een filtratie-installatie en een verzamelbassin voor de met microorganismen verrijkte wasvloeistof, welk verzamelbassin door middel van 25 een leiding met een pomp is verbonden met de filtratieinstal-latie die in het verzamelbassin uitmondt of loost, met het kenmerk dat de filtratieinstallatie een besproeiingstoren (5) omvat voorzien van sproeimondstukken en een natte elektrostatische scheidingsinrichting (7) omvat die stroomafwaarts is 30 gelegen waarbij de leiding (20) is verbonden met de sproeimonds tukken van de besproeiingstoren (5).

5. Inrichting volgens conclusie 4 met het kenmerk 8ê 0 2 4 § 3 -« i -η - dat de besproeiingstoren (5) geen vullichamen bevat.

6. Inrichting volgens conclusie 4 of 5 met het kenmerk dat hij een secundaire bezinkbak (32) omvat van waaruit een afvoerleiding (35) terugvoert naar de produktieinstallatie 5 (1) en welke secundaire bezinkbak (32) via een overloop (31) in verbinding staat met het verzamelbassin.(17).

7. Inrichting volgens een der conclusies 4 tot 6 met het kenmerk dat een gaswasser (3) aanwezig is stroomopwaarts van de besproeiingstoren (5) 10

8. Inrichting volgens conclusie 7 met het: kenmerk dat de gaswasser (3) is verbonden met (aangesloten op)de afvoerleiding (35) van de secundaire bezinkbak (32). o-o-o-o-o-o-o-o· 1602496