WO1998019775A1 - Method and device for cleaning exhaust air by separating particles and pollutant gases - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method and a device for cleaning even slightly polluted air quantities, e.g. in tunnels, street canyons, traffic structures and rooms.
- the gaseous and particulate pollutants released during the operation of internal combustion engines pollute the air considerably, so that measures for reducing pollutants are necessary.
- this task is solved by supplying fresh air and polluting air e.g. over fireplaces or similar is released to the environment.
- fresh air is used to dilute the e.g. supplied with polluted tunnel air; on the other hand, the selective release of pollutants at tunnel exits and / or exhaust air chimneys, especially in cities and other environmentally sensitive areas, leads to a considerable deterioration in air quality.
- bio-filters in activated sludge, in an organic fixed bed or on a carrier / nutrient medium (PS 32 27 375, PS 42 35 591 and PS 41 29 101),
- the invention has for its object to build up the cleaning of large-volume and lightly polluted air volumes, for example in tunnels, other traffic structures and the above-mentioned rooms and systems, by combining the methods, the arrangement (sequence) and by the fluidic design of the cleaning elements that a cleaning of the air is possible with little investment and operating costs (cf. Fig. 1, 2, 3 and 4)
- the method and the device according to the invention for cleaning large and slightly polluted air quantities is characterized in that air cleaning elements of modular design are decentralized all or part of the
- the circumference of the tunnel and the length of the tunnel are installed one after the other and remove particles and harmful gases from the tunnel air thanks to the flow-related design of the cleaning elements on the tunnel wall
- Air inlet and air outlet is a circulation of air through the modules without
- Each cleaning module is sized according to the size and the flow technology
- a central ventilation of the cleaning modules is possible if necessary (e.g. traffic jam) or in the event of a fire.
- the filter elements are combined in this order: coarse filter, controlled electrostatic! Filters, mechanical filters with switchable washer, bio-filter with a specially designed surface as a carrier system with a switchable gas filter (e.g.
- the modules form elastic obstacles that can absorb part of the kinetic energy; the load on the tunnel wall is reduced.
- the cleaning effort for the tunnel wall (now the cleaning module surface) is reduced to a minimum due to the low pollutant content of the tunnel air in the entire area
- the electrostatic filter is controlled as a function of the particle concentration (on-line, ionization current), as a result of which longer service lives are achieved and operating costs (energy) are reduced.
- the washer in the mechanical filter with a special nozzle system is switched on according to the invention if - the air humidity is too low, - the agglomeration of the particles is insufficient, - in the event of fire and
- the bio-filter is designed according to the invention by the shape and surface of the carrier system in such a way that, on the one hand, a stable bio-film for the degradation of the noxious gases is possible with minimal pressure losses in the nutrient and air circulation, and on the other hand self-cleaning of the Carrier system can take place.
- the effectiveness of the cleaning module can be increased by an increased nutrient and / or water cycle and the filter can be temporarily protected from high temperatures
- the fire is signaled early by the on-line particle concentration measurement and the particle size distribution measurement, which is used for controlling the electrostatic filter (smoke in the cleaning element)
- FIGS. 1-4 Exemplary embodiments for a tunnel system are shown in FIGS. 1-4.
- Each cleaning element of the system consists of the three segments 1-3
- Figure 2 shows the associated side view (at the decentralized air inlet and outlet)
- FIG. 4 The reverse case of the decentralized air inlet with a central air outlet is shown in FIG. 4 in a sectional view.
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Abstract
The invention relates to a method and a device for cleaning air masses even those with small amounts of contamination e.g. in tunnels, roads through gorges, road constructions and premises. The inventive method for cleaning heavily and slightly contaminated air masses is characterized in that modular designed air cleaning elements are successively and locally installed all along or along a section of the tunnel perimeter and the length of the tunnel, and particles and pollutant gases are removed from the tunnel air. The design of the cleaning elements on the tunnel wall (air inflow and outflow) is based on flow technology. It enables air to circulate through the modules without forced ventilation (the circulation of air in the tunnel itself, assisted by the piston effect of the motor vehicles and partially dependent upon meteorological conditions).
Description
Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung der Abluft von Partikeln und Schadgasen Method and device for cleaning the exhaust air from particles and harmful gases
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reinigung auch schwachbelasteter Luftmengen, z.B. in Tunneln, Straßenschluchten, Verkehrsbauten und Räumen. Die beim Betrieb von Verbrennungsmotoren freigesetzten gasformigen und partikelfbrmigen Schadstoffe belasten die Luft erheblich, so daß Maßnahmen zur Schadstoffreduktion erforderlich sind. Zum überwiegenden Teil wird diese Aufgabe dadurch gelost, daß Frischluft zugeführt und schadstoffbelastete Luft z.B. über Kamine o.a. an die Umgebung abgegeben wird. Einerseits wird mit großem energetischen Aufwand (Lüfteranlage) Frischluft zur Verdünnung der z.B. belasteten Tunnelluft zugeführt; andererseits führt die punktuelle Abgabe von Schadstoffen an Tunnelausgangen und/oder Abluftkaminen vor allem in Städten u a umweltsensiblen Bereichen zu einer erheblichen Verschlechterung der Luftqualität.The invention relates to a method and a device for cleaning even slightly polluted air quantities, e.g. in tunnels, street canyons, traffic structures and rooms. The gaseous and particulate pollutants released during the operation of internal combustion engines pollute the air considerably, so that measures for reducing pollutants are necessary. For the most part, this task is solved by supplying fresh air and polluting air e.g. over fireplaces or similar is released to the environment. On the one hand, fresh air is used to dilute the e.g. supplied with polluted tunnel air; on the other hand, the selective release of pollutants at tunnel exits and / or exhaust air chimneys, especially in cities and other environmentally sensitive areas, leads to a considerable deterioration in air quality.
Bekannt sind bereits Verfahren und Vorrichtungen zur Reinigung von hochbelasteten Abluftströmen, die feste und flüssige Partikel eliminieren sowie die Konzentration von Schadgasen reduzieren. Bei den bekannten Verfahren zur Reinigung solcher Abluft von Partikeln und Schadgasen kommen physikalische, chemische und biologische Verfahren zum Einsatz, wie z. BMethods and devices for cleaning highly polluted exhaust air streams which eliminate solid and liquid particles and reduce the concentration of harmful gases are already known. In the known methods for cleaning such exhaust air from particles and harmful gases, physical, chemical and biological methods are used, such as. B
- Aktivkohlefilter mit unterschiedlicher Konfiguration zum Zurückhalten von Partikeln und zur Adsorption von Schadgasen (PS 29 25 864),- Activated carbon filter with different configurations for the retention of particles and for the adsorption of harmful gases (PS 29 25 864),
- Wascher mit (und ohne) chemischen Zusätzen (PS 36 20 728), - mechanische Filter (PS 30 40 177),- washer with (and without) chemical additives (PS 36 20 728), - mechanical filter (PS 30 40 177),
- Wirbelkammern/Zyklone (PS 32 07 706),- vortex chambers / cyclones (PS 32 07 706),
- Mikoorganismen (Bio-Filter) im Belebtschlamm, im organischen Festbett oder auf einem Träger/Nährboden (PS 32 27 375, PS 42 35 591 und PS 41 29 101),- microorganisms (bio-filters) in activated sludge, in an organic fixed bed or on a carrier / nutrient medium (PS 32 27 375, PS 42 35 591 and PS 41 29 101),
- Membranfilter, biologisch oder chemisch arbeitende Filter (PS 35 42 599), - Elektrostatische Filter (WO 90 12 649),- membrane filters, biological or chemical filters (PS 35 42 599), - electrostatic filters (WO 90 12 649),
- Katalyse (PS 40 33 353) und- Catalysis (PS 40 33 353) and
- die Nachoxidation, z B mit Ozon (PS 34 18 154)- post-oxidation, e.g. with ozone (PS 34 18 154)
Aber auch die Kombination der Verfahren, ist bekannt, z BThe combination of the methods is also known, for example
- Kombination Wascher mit Zyklon (PS 33 33 858), - Kombination Wascher mit Biologie (PS 44 09 806),- Combination washer with cyclone (PS 33 33 858), - Combination washer with biology (PS 44 09 806),
- Kombination Wascher, Adsorptionstufe und Biologie (PS 32 24 350),- Combination washer, adsorption stage and biology (PS 32 24 350),
- Kombination Elektrostatischer Filter mit Aktivkohle-Stufe (PCT 02 21 571),- Combination of electrostatic filter with activated carbon stage (PCT 02 21 571),
- Kombination Bio-Filter mit Adsorptionsstufe (PS 3628402 und PS 43 41 667) Für großvolumige und schwachbelastete Luftstrome, vvie sie z B in Tunneln und anderen Verkehrsanlagen vorkommen, sind die genannten Verfahren aus verschiedenen Gründen nicht oder nur z T. effektiv einsetzbar. Zum einen entstehen bei großen Luftmengen hohe Investitionsund Betriebskosten, und/oder die Volumina der Filter sind so groß, daß der bauliche Aufwand und die Betriebskosten einer Luftreinigungsanlage zu hoch sind, wie z B bei einem biologischen Festbett-Filter,- Combination of bio-filter with adsorption stage (PS 3628402 and PS 43 41 667) For large-volume and lightly polluted air flows, such as those found in tunnels and other traffic facilities, the methods mentioned cannot be used for various reasons, or can only be used effectively. On the one hand, high investment and operating costs arise with large amounts of air, and / or the volumes of the filters are so large that the structural outlay and the operating costs of an air purification system are too high, for example in the case of a biological fixed bed filter,
Bekannt sind für großvolumige und schvvachbelastete Luftstrome zentrale Reinigungsanlagen (PS 44 09 806 und PS 42 35 951), die z B nach dem Prinzip des Luftwaschers arbeiten, wobei
das Waschwasser zusätzlich über eine biologische Reinigungsanlage geführt wird. Der Aufbau der zentralen Reinigungsanlagen erfolgt dabei an den Punkten höchster Schadstoffkonzentration. Diese Losung besitzt den prinzipiellen Nachteil, daß sowohl für die Luftführung über den Tunnelbereich als auch für die Reinigung ein hoher Aufwand (baulich und energetisch) erforderlich istCentral cleaning systems (PS 44 09 806 and PS 42 35 951) are known for large-volume and low-pressure air flows, which work, for example, on the principle of the air washer, wherein the wash water is also passed through a biological cleaning system. The central cleaning systems are set up at the highest pollutant concentration points. This solution has the fundamental disadvantage that a high expenditure (structural and energetic) is required both for the air guidance over the tunnel area and for the cleaning
Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß durch den langen Weg der schadstofrbelasteten Luft zwischen den Reinigungsanlagen die Abluft mit der Tunnelwand in Kontakt kommt (Schadstoffablagerungen) und sich im Tunnel Abschnitte mit einer hohen und solche mit einer niedrigen Schadstoffkonzentration abwechseln. Die Schadstoffablagerungen an den Tunnel- wanden führen zu erhöhten Reinigungskosten und reduzieren die Lebensdauer der Tunnelwand (z B. durch Forderung der Betonkorrosion) Eine Zwangsbelüftung ist bei diesem System standig notwendigAnother disadvantage is that due to the long path of the polluted air between the cleaning systems, the exhaust air comes into contact with the tunnel wall (contaminant deposits) and sections with a high and a low pollutant concentration alternate in the tunnel. The pollutant deposits on the tunnel walls lead to increased cleaning costs and reduce the lifespan of the tunnel wall (e.g. due to the need for concrete corrosion). Forced ventilation is constantly necessary with this system
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Reinigung von großvolumigen und schwachbelasteten Luftmengen, z B in Tunneln, anderen Verkehrsbauten und den oben erwähnten Räumen und Anlagen, durch die Kombination der Verfahren, die Anordnung (Reihenfolge) und durch die strömungstechnische Gestaltung der Reinigungselemente derart aufzubauen, daß eine Reinigung der Luft mit geringem Aufwand an Investitions- und Betriebskosten möglich ist (Vgl Fig 1 , 2, 3 und 4) Das erfindungsgemaße Verfahren und die erfindungsgemaße Vorrichtung zur Reinigung großer und schwachbelasteter Luftmengen ist dadurch gekennnzeichnet, daß modular aufgebaute Luftreinigungselemente dezentral über den gesamten bzw einen Teil desThe invention has for its object to build up the cleaning of large-volume and lightly polluted air volumes, for example in tunnels, other traffic structures and the above-mentioned rooms and systems, by combining the methods, the arrangement (sequence) and by the fluidic design of the cleaning elements that a cleaning of the air is possible with little investment and operating costs (cf. Fig. 1, 2, 3 and 4) The method and the device according to the invention for cleaning large and slightly polluted air quantities is characterized in that air cleaning elements of modular design are decentralized all or part of the
Tunnelumfanges und der Tunnellange hintereinander installiert sind und Partikel sowie Schadgase aus der Tunnelluft entfernen Durch die stromungstechnische Gestaltung der Reinigungselemente an der TunnelwandThe circumference of the tunnel and the length of the tunnel are installed one after the other and remove particles and harmful gases from the tunnel air thanks to the flow-related design of the cleaning elements on the tunnel wall
(Lufteintritt und Luftaustritt) ist eine Zirkulation der Luft durch die Module ohne(Air inlet and air outlet) is a circulation of air through the modules without
Zwangsbelüftung möglich (durch die naturliche Strömung im Tunnel und durch dieForced ventilation possible (due to the natural flow in the tunnel and through the
Eigenzirkulation aufgrund Kolbenwirkung der Kraftfahrzeuge und z T bedingt durch meteorologische Verhaltnisse) Jedes Reinigungsmodul wird bzgl der Große und der Stromungstechnik entsprechend einerSelf-circulation due to the piston effect of the motor vehicles and partly due to meteorological conditions) Each cleaning module is sized according to the size and the flow technology
"mittleren Fahrzeuglange" und einem "mittleren Fahrzeugabstand" dimensioniert ("endloser"medium vehicle length" and a "medium vehicle distance" dimensioned ("endless
Kolben" mit Uberstromkanalen)Piston "with overcurrent channels)
Eine Z angsbelüftung der Reinigungsmodule ist bei Bedarf (z B Stau) oder im Brandfall möglich Die Filtereiemente werden dabei in dieser Reihenfolge kombiniert Grobfilter, gesteuerter elektrostatische! Filter, mechanischer Filter mit zuschaltbarem Wascher, Bio-Filter mit besonders gestalteter Oberflache als Tragersystem mit einem zuschaltbaren Gas-Filter (z B Aktivkohle) und einem zuschaltbaren Lufter Diese Kombination sichert für alle Betriebszustande im Tunnel einen hohen Reinigungsgrad und niedrige Betriebskosten Das Zuschalten der einzelnen Filterstufen erfolgt entsprechend der Schadstofϊbelastung durch eine elektronische Steuerung
Für den Brandfall sichern der Wäscher im mechanischen Filter und der gesteuerte elektrostatische Filter, daß die Sichttrübung reduziert und der Abbau eines Teils der im Brand entstehenden toxischen Schadgase sowie die Kühlung der Brandgase für einen zur Räumung des Tunnels ausreichenden Zeitraum gewahrleistet ist. Die Reinigungsmodule bilden für die Tunnelwand selbst einen Feuerwiderstand Die Tunnelwande können einfacher ausgeführt werden.A central ventilation of the cleaning modules is possible if necessary (e.g. traffic jam) or in the event of a fire. The filter elements are combined in this order: coarse filter, controlled electrostatic! Filters, mechanical filters with switchable washer, bio-filter with a specially designed surface as a carrier system with a switchable gas filter (e.g. activated carbon) and a switchable fan This combination ensures a high degree of cleaning and low operating costs for all operating conditions in the tunnel Filter stages are carried out by an electronic control according to the pollutant load In the event of a fire, the scrubber in the mechanical filter and the controlled electrostatic filter ensure that the visibility is reduced and the breakdown of some of the toxic noxious gases arising in the fire and the cooling of the fire gases are ensured for a sufficient period of time to clear the tunnel. The cleaning modules form a fire resistance for the tunnel wall itself. The tunnel walls can be made simpler.
Im Falle eines Verkehrsunfalls bilden die Module elastische Hindernisse, die einen Teil der kinetischen Energie aufnehmen können; für die Tunnelwand wird die Belastung reduziert. In Tunneln mit den erfindungsgemäßen dezentralen Reinigungsmodulen reduziert sich der Reingungsaufwand für die Tunnelwand (jetzt Reinigungsmoduloberflache) aufgrund des geringen Schadstoffgehalts der Tunnelluft im gesamten Bereich auf ein MinimumIn the event of a traffic accident, the modules form elastic obstacles that can absorb part of the kinetic energy; the load on the tunnel wall is reduced. In tunnels with the decentralized cleaning modules according to the invention, the cleaning effort for the tunnel wall (now the cleaning module surface) is reduced to a minimum due to the low pollutant content of the tunnel air in the entire area
Erfindungsgemaß wird der elektrostatische Filter in Abhängigkeit von der Partikelkonzentration gesteuert (On-Line, Ionisationsstrom), wodurch längere Standzeiten erreicht und die Betriebskosten (Energie) gesenkt werden .According to the invention, the electrostatic filter is controlled as a function of the particle concentration (on-line, ionization current), as a result of which longer service lives are achieved and operating costs (energy) are reduced.
Der Wascher im mechanischen Filter mit speziellem Düsensystem wird erfindungsgemäß zugeschaltet, wenn -die Luftfeuchtigkeit zu gering ist, -die Agglomeration der Partikel nicht ausreichend ist, - im Brandfall undThe washer in the mechanical filter with a special nozzle system is switched on according to the invention if - the air humidity is too low, - the agglomeration of the particles is insufficient, - in the event of fire and
- zur Zwangsspulung der Reinigungselemente- For forced winding of the cleaning elements
Der Bio-Filter ist erfindungsgemäß durch die Form und die Oberflache des Tragersystems derart gestaltet, daß zum einen über den Nahrstoffkeislauf ein stabiler Bio-Film für den Abbau der Schadgase bei geringsten Druckverlusten im Nährstoff- und im Luftkreislauf möglich ist und zum anderen eine Selbstreinigung des Tragersystem erfolgen kann Im Brandfall kann durch einen erhöhten Nährstoff- und/oder Wasserkreislauf die Wirksamkeit des Reinigungsmoduls erhöht und der Filter kurzzeitig vor hohen Temperaturen geschützt werdenThe bio-filter is designed according to the invention by the shape and surface of the carrier system in such a way that, on the one hand, a stable bio-film for the degradation of the noxious gases is possible with minimal pressure losses in the nutrient and air circulation, and on the other hand self-cleaning of the Carrier system can take place. In the event of a fire, the effectiveness of the cleaning module can be increased by an increased nutrient and / or water cycle and the filter can be temporarily protected from high temperatures
Der Brandfall wird erfindungsgemaß durch die On-Line-Partikelkonzentrationsmessung und die Partikelgroßenverteilungsmessung, welche für die Steuerung des Elektrofilters genutzt wird, frühzeitig signalisiert (Rauch im Reinigungselement)According to the invention, the fire is signaled early by the on-line particle concentration measurement and the particle size distribution measurement, which is used for controlling the electrostatic filter (smoke in the cleaning element)
Die Lufter für die Zwangbeluftung der Reinigungsmodule erden erfindungsgemaß bei kritschen Betπebszustanden des Tunnels und im Brandfall ein ΌgeschaltetGround the Lufter for Zwangbeluftung accordance with the invention of the cleaning modules of the tunnel during Kritschen Betπebszustanden and g eschaltet in case of fire a Ό
In den Figuren 1 - 4 sind Ausführungsbeispiele für eine Tunnelanlage dargestellt Jedes Reinigungselement der Anlage besteht aus den 3 Segmenten 1-3Exemplary embodiments for a tunnel system are shown in FIGS. 1-4. Each cleaning element of the system consists of the three segments 1-3
- dem Lufteintrittssegment (Lufteintritt), bezeichnet mit (1),- the air inlet segment (air inlet), designated by (1),
- dem Mittelsegment . bezeichnet mit (2),- the middle segment. designated with (2),
- dem Luftaustrittssegment (Luftaustritt), bezeichnet mit (3).
Die Segemente 1-3 können sowohl die ganze Tunnelwand bedecken oder nur teilweise, z B nur bis zur Decke, ausgeführt sein Die Luft im Tunnel bewegt sich aufgrund des Fahrzeugverkehrs (sowie meteorologischer Verhaltnisse) mit einer mittleren Geschwindigkeit durch den Tunnel Der Eintritt der schadstoffbelasteten Tunnelluft in die Reinigungsanlage (Segmente (1) (3)) erfolgt erfindungsgemaß durch die stromungstechnische Gestaltung der Lufteintrittssegmente (1) und wird durch den Überdruck an der Fahrzeugfront unterstutzt Der Luftaustritt aus den Austπttssegmenten (3) wird durch den Unterdruck an der Fahrzeugruckseite unterstutzt Die Lange der Mittelsegmente (2) (Fig 1 und 2) ist z B nach mittlerem Fahrzeugabstand (und Fahrzeuglange) zu dimensionieren Die Segmente (1), (2) und (3) nehmen entsprechend den Patentansprüchen die Filterelemente in der entsprechenden Kombination auf, wobei sich je nach Ausführungsform die dezentralen Lufter (oder der zentrale Lufter) für die Zwangsbelüftung in den Segementen (1) , (2) oder (3) befinden können (vgl Fig 3 und 4)- The air outlet segment (air outlet), designated by (3). Segments 1-3 can cover the entire tunnel wall or only partially, e.g. only up to the ceiling. The air in the tunnel moves through the tunnel at a medium speed due to vehicle traffic (as well as meteorological conditions). The entry of the polluted tunnel air In the cleaning system (segments (1) (3)) takes place according to the invention by the flow design of the air inlet segments (1) and is supported by the overpressure on the vehicle front The air outlet from the outlet segments (3) is supported by the vacuum on the rear side of the vehicle the middle segments (2) (Fig. 1 and 2) is to be dimensioned, for example, according to the average vehicle distance (and vehicle length). The segments (1), (2) and (3) take up the filter elements in the corresponding combination according to the claims, whereby depending on the embodiment, the decentralized fans (or the central fans) for the forced ventilation ng in the segments (1), (2) or (3) (see Fig. 3 and 4)
In der Figur 1 ist das Prinzip der Reinigungsanlage als Draufsicht für den Fall des dezentralen Lufteintritts und -austritts dargestelltIn Figure 1, the principle of the cleaning system is shown as a top view for the case of decentralized air inlet and outlet
Figur 2 zeigt die dazugehörige Seitenansicht (beim dezentralen Lufteintritt und -austritt)Figure 2 shows the associated side view (at the decentralized air inlet and outlet)
Für die Variante mit zentralem Lufteintritt und dezentralem Luftaustritt ist eineThere is one for the variant with central air inlet and decentralized air outlet
Schnittdarstellung für einen Tunnel in Figur 3 aufgeführtSectional view for a tunnel shown in Figure 3
Der umgekehrte Fall des dezentralen Lufteintrittes mit zentralem Luftaustritt zeigt Figur 4 in Schnittdarstellung.
The reverse case of the decentralized air inlet with a central air outlet is shown in FIG. 4 in a sectional view.
Claims
Patentansprücheclaims
1. Das Verfahren zur Reinigung großer schwachbelasteter Luftmengen, vorzugsweise aus Tunneln, anderen Verkehrsbauten, Straßenschluchten und Räumen, ist dadurch gekennzeichnet, daß modular aufgebaute Abluftreinigungsanlagen dezentral zum Beispiel über den gesamten bzw. den größten Teil des Tunnelumfanges und der Tunnellänge hintereinander oder im schadstoffreichsten Bereich des Tunnels derart installiert sind, daß in den doppelschaligen Reinigungselementen an der Tunnelwand und -decke durch die strömungstechnische Gestaltung eine Zirkulation der schadstoffbelasteten Tunnelluft, die sich mit einer mittleren Geschwindigkeit in Tunnel bewegt, durch die Reinigungsmodule ohne oder mit geringer Zwangsbelüftung (Normalbetrieb) möglich wird Durch die Kolbenwirkung der passierenden Fahrzeuge oder durch die meteorologischen Verhaltnisse wird diese Zirkulation unterstutzt1. The method for cleaning large amounts of light air, preferably from tunnels, other traffic structures, street canyons and rooms, is characterized in that modularly constructed exhaust air purification systems decentrally, for example over the entire or most of the tunnel circumference and the tunnel length in succession or in the most polluting area of the tunnel are installed in such a way that in the double-walled cleaning elements on the tunnel wall and ceiling, the fluidic design enables circulation of the polluted tunnel air, which moves into the tunnel at a medium speed, through the cleaning modules with little or no forced ventilation (normal operation) This circulation is supported by the piston effect of the passing vehicles or by the meteorological conditions
2 Das Verfahren nach Anspruch 1 ist dadurch gekennzeichnet, daß im Tunnel durch die stromungstechnische Gestaltung der Reinigungsmodule, insbesondere der Lufteintritts- und der Luftaustrittsöffhungen, mit einer Zwangsbelüftung der dezentralen Reinigungselemente auch ohne passierende Fahrzeuge oder im Staufall eine axiale zirkulierende Strömung aufgebaut wird, wodurch sichergestellt ist, daß eine Reinigungung der belasteten Abluft über die gesamte Tunnellange erfolgt und eine Frischluftzufuhr gewahrleistet ist2 The method according to claim 1 is characterized in that an axial circulating flow is established in the tunnel by the flow design of the cleaning modules, in particular the air inlet and outlet openings, with forced ventilation of the decentralized cleaning elements even without passing vehicles or in a traffic jam, thereby ensuring is that the polluted exhaust air is cleaned over the entire length of the tunnel and a fresh air supply is ensured
3 Das Verfahren nach Anspruch 1 ist dadurch gekennzeichnet, daß der für verschiedene Verkehrssituationen, z B Stau oder langsam fließenden Verkehr, notwendige Aufbau einer axialen zirkulierenden Strömung im Tunnel durch den axialen Versatz der Lufteintritts- und der Luftaustrittsöffhungen erreicht wird3 The method according to claim 1 is characterized in that the necessary for different traffic situations, such as traffic jams or slow-moving traffic, build up an axial circulating flow in the tunnel by the axial offset of the air inlet and the air outlet openings
4 Das Verfahren nach Anspruch 1 ist dadurch gekennzeichnet, daß durch die stromungstechnische Gestaltung und durch das Betriebsregime der Reinigungsmodule der Betriebszustand Brandfall w Tunnel für einen bestimmbaren Zeitraum beherrschbar wird, indem die in der Nahe des Brandherdes vorhandenen Module die entstehenden Rauchgase reinigen (Sichtverbesserung) und die axialwirkende Strömung ein Ruckschlagen der Rauchgase (Backlayering) verhindert4 The method according to claim 1 is characterized in that the operational state of the cleaning modules and the operating regime of the cleaning module fire mode tunnel is manageable for a determinable period of time by the existing in the vicinity of the source of the fire clean the resulting smoke gases (improved vision) and by the flow design the axially acting flow prevents the flue gases from kicking back (back layering)
5 Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß bedarfsabhangig eine Kombination folgender Filterelemente im doppelschaligen Decken- und Wandbereich in jedem dezentralen Reinigungsmodul vorhanden ist. z B in der Reihenfolge a) Grobfilter, b) gesteuerter elektrostatischer Filter. c) mechanischer Nachfilter mit zuschaltbarem Wäscher. d) Bio-Filter mit besonders gestalteter Oberflache als Tragersystem, e) zuschaltbarer adsorptiver Filter, f) zuschaltbarer Lüfter
„„,„„.,« PCT7EP97/059595 The device for performing the method is characterized in that a combination of the following filter elements in the double-shell ceiling and wall area is present in each decentralized cleaning module depending on requirements. eg in the order a) coarse filter, b) controlled electrostatic filter. c) mechanical post-filter with switchable scrubber. d) bio-filter with a specially designed surface as a carrier system, e) switchable adsorptive filter, f) switchable fan "", ""., " PCT7EP97 / 05959
WO 98/19775WO 98/19775
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6. Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 5 ist dadurch gekennzeichnet, daß der Ionisationsstrom (und die Kollektorspannung) des elektrostatischen Filters in Abhängigkeit von der Partikelkonzentration und der Partikelgroßenverteilung On-Line gesteuertet wird 7 Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 5 ist dadurch gekennzeichnet, daß aus der Partikelgroßen- und Partikelkonzentrationsverteilung der On-Line Messung ein Brandfall früh detektierbar ist6. The device for performing the method according to claim 5 is characterized in that the ionization current (and the collector voltage) of the electrostatic filter is controlled on-line as a function of the particle concentration and the particle size distribution. 7 The device for performing the method according to claim 5 is characterized in that a fire can be detected early from the particle size and particle concentration distribution of the on-line measurement
8. Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 5 ist dadurch gekennzeichnet, daß der Wascher im mechanischen Nachfilter zugeschaltet wird, wenn die Luftfeuchtigkeit für die biologischen Filter zu niedrig sowie die Agglomeration der Partikel nicht ausreichend ist und im detektierten Brandfall8. The device for performing the method according to claim 5 is characterized in that the washer is switched on in the mechanical post-filter when the air humidity for the biological filter is too low and the agglomeration of the particles is insufficient and in the detected fire
9 Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 5 ist dadurch gekennzeichnet, daß die Form und die Oberflache des Tragersystems des Bio-Filters so gestaltet ist, daß zum einen über den Nahrstoffkeislauf unter den Umgebungsbedingungen ein stabiler Bio- Film für den Abbau der Schadgase bei geringsten Druckverlusten entsteht und zum anderen eine Selbstreinigung des Tragersystems erfolgen kann9 The device for performing the method according to claim 5 is characterized in that the shape and the surface of the carrier system of the bio-filter is designed so that on the one hand over the nutrient ice skating under the ambient conditions a stable bio-film for the degradation of the harmful gases minimal pressure loss occurs and on the other hand self-cleaning of the carrier system can take place
0 Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 5 ist dadurch gekennzeichnet, daß0 The device for performing the method according to claim 5 is characterized in that
1 im Bio-Filter/E-Filter ein Kreislauf (Hauptstrom Luft, Nebenstrom Nährstoff) gefahren wird und1 a cycle (main stream air, secondary stream nutrient) is run in the bio-filter / e-filter and
2 die Biofilm-Ansiedlung durch Nahrstoffzuführ und die Umgebungsbedingungen steuerbar ist und2 the biofilm settlement can be controlled by the supply of nutrients and the environmental conditions and
3 die Reinigungsmodule sich an unterschiedliche Betriebsbedingungen und verschiedene meteorologische Einflüsse durch eine Steuerung selbständig anpassen 11 Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 5 ist dadurch gekennzeichnet, daß je nach Anwendungsfall eine Anlage nicht alle Elemente a) - f) nach Anspruch 5 enthalten muß und daß die einzelnen Elemente der Anlage unterschiedlich dezentral angeordnet sein können, z B daß ein zentral gesteuerter Elektrofilter b) nach Anspruch 5 mehrere nachgeschaltete Elemente c) - f) nach Anspruch 5 versorgen kann oder ein zentraler Lufter f) nach Anspruch 5 mehrere nachgeschaltete Elemente a) e) nach Anspruch 5 versorgen kann
3 the cleaning modules independently adapt to different operating conditions and different meteorological influences by a control 11 The device for carrying out the method according to claim 5 is characterized in that, depending on the application, a system does not have to contain all the elements a) - f) according to claim 5 and that the individual elements of the system can be arranged differently decentrally, for example that a centrally controlled electrostatic filter b) according to claim 5 can supply several downstream elements c) - f) according to claim 5 or a central fan f) according to claim 5 several downstream elements a ) e) can supply according to claim 5
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