PL212228B1 - Sposób i urządzenie do usuwania odorów jonowych substancji odorotwórczych - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do usuwania odorów jonowych substancji odorotwórczych.

Obecność odorów w środowisku stanowi poważną uciążliwość. Najczęściej do ich usuwania stosuje się filtry wypełnione węglem aktywnym. Złoże węgla aktywnego dobrze usuwa związki wielocząsteczkowe, natomiast ich pojemność sorpcyjna do związków małocząsteczkowych takich jak H2S, NH3 jest stosunkowo niewielka. Tymczasem w szeregu miejscach, w tym w szczególności na farmach hodowlanych to emisja amoniaku jest głównym źródłem odpadów.

Dotychczas znane jest rozwiązanie według zgłoszenia patentowego japońskiego nr 2005152560, w którym zastosowano żywice jonowymienne aminofosforylowe do usuwania H2S, NH3 i merkaptanów emitowanych w toaletach itp., polega ono na absorpcji na jonowymiennym złożu wymienionych zanieczyszczeń. Złoże po wyczerpaniu wymaga utylizacji. Ze zgłoszenia patentowego japońskiego nr 05317029 przedstawiono usuwanie odorów w procesie fermentacji za pomocą mieszaniny kationitu i anionitu z ewentualnym dodatkiem syntetycznych absorbentów, również i w tym przypadku jonity po wyczerpaniu wymagają utylizacji. Ze zgłoszenia patentowego niemieckiego nr 10209364, materiał jonowymienny zawiera także wkładkę z węglem aktywowanym uformowaną w formie koca, przeznaczonego jako legowisko dla psów czy kotów. Odory głównie pochodzące od amoniaku wchłaniane były przez koc. Po wyczerpaniu pojemności sorpcyjnej filtr wymagał także utylizacji. Materiały jonowymienne wykorzystywano także do wytwarzania masek jednorazowego użytku według zgłoszenia patentowego japońskiego nr 2005152560. Inne rozwiązanie przedstawiono w zgłoszeniu patentowym amerykańskim nr 2006008442, polegające na trwałym wiązaniu jonów metali na powierzchni nanocząsteczek. W tak uformowanym materiale jony metali wiążą specyficzne związki odorotwórcze na przykład H2S, NH3 itp. Usuwanie odorów z dużych obiektów staje się kosztowne jeśli wkład filtracyjny jest jednorazowego użytku.

Istotą sposobu usuwania odorów jonowych substancji odorotwórczych jest to, że gaz kieruje się na uformowany wymieniacz jonowy w postaci taśmy z materiału jonowymiennego stanowiącego filtr przesuwający się na rolkach, z których dolna część taśmy zanurzona jest w kąpieli regeneracyjnej, zaś oczyszczany gaz przepływa przez warstwę jonitu częściowo wyczerpaną, na której odbywa się częściowe usunięcie odorotwórczej substancji, a następnie częściowo oczyszczony gaz przepuszcza się przez świeżo zregenerowaną warstwę jonitu, na której usuwa się resztkowe zanieczyszczenia odorotwórcze, przy czym warstwa materiału jonowymiennego przesuwa się i w dolnej części ulega regeneracji.

Istotą urządzenia do usuwania odorów jonowych substancji odorotwórczych składającego się z obudowy wyposażonej w króćce do doprowadzenia gazu oczyszczanego i odprowadzania gazu oczyszczonego jest to, że w obudowie znajduje się taśma z materiału jonowymiennego stanowiąca filtr i przesuwająca się na rolkach zamocowanych na narożach ramy wewnątrz obudowy umożliwiając ciągłe lub periodyczne przesuwanie taśmy jonowymiennej od strefy oczyszczania gazu do pojemnika zawierającego roztwór regenerujący i wyposażona jest w króciec do doprowadzania roztworu do regeneracji i króciec do odprowadzania roztworu poregeneracyjnego.

Korzystnym skutkiem wynalazku jest to, że umożliwia równoczesne wyczerpanie i regenerację odpowiednio uformowanego wkładu filtracyjnego. Ponadto w przypadku oczyszczania gazów ze składowiska roztwór może być odprowadzany do odcieku.

Wynalazek został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przedmiotowe urządzenie z uniesioną lekko obudową, bez taśmy z jonowymiennego materiału, a fig. 2 - urzą dzenie bez obudowy z taś m ą jonowymienną .

Urządzenie do usuwania odorów jonowych substancji odorotwórczych składa się z obudowy 1 w kształcie otwartej komory z pojemnikiem 5, w której znajduje się taśma z materiału jonowymiennego stanowiąca filtr i przesuwająca się na rolkach 7 zamocowanych na narożach ramy wewnątrz obudowy i napędzana dwoma rolkami 10 zamocowanymi na ramie 4 obudowy 1. Obudowa 1 posiada króciec do doprowadzania gazu oczyszczanego i króciec 3 do odprowadzania gazu oczyszczonego. Dolna część komory filtracyjnej stanowiąca pojemnik 5, wyposażona jest w króciec 8 do doprowadzania roztworu do regeneracji i króciec 9 do odprowadzania roztworu poregeneracyjnego.

Zasada pracy urządzenia polega na tym, że oczyszczony gaz wpływa na filtr poprzez króciec 2 umieszczony w obudowie 1 i w czasie przepływu przez taśmę z warstwą jonitu 6a, znacząca część substancji odorotwórczej jest zatrzymywana w złożu jonitu. Następnie gaz przepływa przez świeżą,

PL 212 228 B1 zregenerowaną taśmę z warstwą jonitu 6b i jako oczyszczony opuszcza filtr króćcem 3. Taśma uformowana z materiału jonowymiennego przesuwa się na rolkach 7 umieszczonych w narożach ramy 4, a jej ruch uzyskuje się za pomocą dwóch rolek 10 napędzających. Roztwór do regeneracji podawany jest króćcem 8 umieszczonym w pojemniku 5, a roztwór poregeneracyjny jest odbierany króćcem 9 po drugiej stronie pojemnika 5.

P r z y k ł a d 1. Gazy ze studzienki odgazowującej na wysypisku śmieci zawierające 90 mg NH3/m³ kierowane są na filtr z jonitem Fiban K-1 o powierzchni filtracji 1 m² z szybkością 180 m/godz. Zawartość amoniaku na wylocie z filtra wynosiła poniżej 0,02 mg/m³. W ten sposób na jonicie zatrzymane zostało prawie 16,2 g NH3/godz. Do regeneracji jonitu podawano 4% H2SO4 w ilości 50 cm³/min. Odbierano roztwór poregeneracyjny o stężeniu 2,4% H2SO4 i 2,1% (NH4)2SO4 w ilości 3 dm³ na godzinę. Roztwór ten po zneutralizowaniu amoniakiem lub wapnem nadawał się do zastosowania jako nawóz mineralny. W przypadku oczyszczania gazów ze składowiska odpadów roztwór poregeneracyjny może być alternatywnie odprowadzany do odcieku.

P r z y k ł a d 2. Powietrze wentylacyjne z fermy hodowlanej świń zawierające 102 mg NH3/m³ kierowane było na filtr z jonitem włóknistym Fiban K-1 z szybkością 250 m/godz. Powierzchnia filtracji filtra jonitowego wynosiła 1 m². Zawartość amoniaku na wylocie z filtra była poniżej 1 mg/m³. W ten sposób na jonicie włóknistym zatrzymane zostało ponad 25,25 g NH3/godz. Regenerację jonitu prowadzono za pomocą 4% H2SO4 z szybkością 50 cm³/min. Uzyskano roztwór poregeneracyjny o stężeniu 1,6% H2SO4 i 3,3% (NH4)2SO4 w ilości 3 dm³ na godzinę. Roztwór ten po zneutralizowaniu nadmiaru kwasu za pomocą amoniaku lub wapna może być wykorzystywany jako nawóz mineralny.

Claims (2)

1. Sposób usuwania odorów jonowych substancji odorotwórczych, znamienny tym, że gaz kieruje się na uformowany wymieniacz jonowy w postaci taśmy z materiału jonowymiennego stanowiącego filtr przesuwający się na rolkach, z których dolna część taśmy zanurzona jest w kąpieli regeneracyjnej, zaś oczyszczony gaz przepływa przez warstwę jonitu częściowo wyczerpaną, na której odbywa się częściowe usunięcie odorotwórczej substancji, a następnie częściowo oczyszczony gaz przepuszcza się przez świeżo zregenerowaną warstwę jonitu, na której usuwa się resztkowe zanieczyszczenia odorotwórcze, przy czym warstwa materiału jonowymiennego przesuwa się i w dolnej części ulega regeneracji.

2. Urządzenie do usuwania odorów jonowych substancji odorotwórczych składające się z obudowy wyposażonej w króćce do doprowadzania gazu oczyszczanego i odprowadzania gazu oczyszczonego, znamienne tym, że w obudowie (1) znajduje się taśma (6a, 6b) z materiału jonowymiennego stanowiąca filtr i przesuwająca się na rolkach (7) zamocowanych na narożach ramy (4) wewnątrz obudowy (1) i napędzana dwoma rolkami (10) zamocowanymi na ramie (4) obudowy (1), umożliwiając ciągłe lub periodyczne przesuwanie taśmy jonowymiennej od strefy oczyszczania gazu do pojemnika (5) zawierającego roztwór regenerujący, a dolna część komory filtracyjnej wyposażona jest w króciec (8) do doprowadzania roztworu do regeneracji i króciec (9) do odprowadzania roztworu poregeneracyjnego.