FI87316B - Foerfarande och anordning foer rening av avfallsgaser. - Google Patents

Description

1 87316

Menetelmä ja laite jätekaasujen puhdistamiseksi Tämä keksintö koskee menetelmää ja laitetta kaasujen, etenkin fenolin ja/tai formaldehydin ja/tai niiden kondensaatio-tuotteiden likaamien kaasujen puhdistamiseksi. Keksintö soveltuu erityisesti mineraalikuituja valmistavien teollisuuslaitosten kaasupäästöjen puhdistamiseen, jotka päästöt käsitellään pirskottamalla jollakin mikro-organismeja sisältävällä pesunesteellä, jolloin osa kaasujen sisältämistä epäpuhtauksista saadaan kiinnitetyksi, pesuneste otetaan talteen ja sen sisältämät epäpuhtaudet hajoavat ainakin osaksi mikro-organismien, joille suoritetaan aktivointikäsittely, vaikutuksesta.

Ennen likaisten kaasujen päästämistä ilmakehään nämä likaiset kaasut, joita päästetään monista sellaisista tuotantolaitoksista kuten esimerkiksi valimoista tai tässä erityisesti kysymyksessä olevista lasikuitujen tai muiden mineraalikuitujen sekä näistä kuiduista valmistettujen huopien, mattojen ja senkaltaisten tuotteiden valmistuslaitoksista, on puhdistettava.

Kaasut ovat pääasiassa fenolin, sekä vapaana olevan että yh-disteinä esiintyvän, formaldehydin ja fenoli formaldehydi-hartsin, jotka ovat mineraalikuitutuotteiden valmistuksessa käytettävistä sideaineista peräisin olevia aineita, likaamia. Lisäksi nämä kaasut sisältävät myös epämiellyttävän hajuisia ja värisiä aineita, minkä ympäristön asukkaat usein panevat ilmakehään päästettyjen kaasujen voimakkaan saastepitoisuuden ja niiden huonon puhdistuksen syyksi.

.. VDI 3457 -ohjeissa (Verein der Deutschen Ingenieuren) mää ritellään tällaisten tuotantolaitosten päästöjen laatu ja niiden tutkimis- ja rajoitusmenettely. Edellä mainittujen ohjeiden mukaan päästöjen raja-arvot ovat, kun kysymyksessä ovat vesihöyryssä haihtuvat fenolit ja formaldehydi, 20 mg 2 87316 meissä, kun kysymys on kovetusuuneista ja jäähdytyslaitteis-toista, ja 40 mg meissä, kun kysymys on kuitujen valmistuksesta .

Eräässä tunnetussa kaasujen puhdistusmenetelmässä kaasut ohjataan pesu- ja saostuskammion kautta ja sitten kostean sähköstaattisen erottajan kautta ja pesuvesi kierrätetään. Kun kaasua pirskotetaan pesuvedellä, muodostuu aerosoleja, joihin orgaaniset epäpuhtaudet absorboituvat suureksi osaksi ennen niiden ottamista talteen erottajassa. Pesuvettä ei tietenkään voida rajattomasti käyttää uudelleen ja se on aika ajoin uusittava, jolloin ongelmana on tämän pesuveden puhdistaminen. Toinen haitta on se, että kosteassa sähköstaattisessa erottajassa kaasupäästöt saadaan kerätyiksi talteen vain riittämättömästi; haju- ja väriaineet pääsevät lisäksi ilmakehään. Kaiken lisäksi fenoli formaldehydi-jäänteet tarttuvat sähköstaattisen erottajan levyihin.

Lisäksi on kaasujen puhdistamiseen ehdotettu niin sanottuja biologisia pesulaitteita, joissa kaasujen eräät aineosat joutuvat pesunesteeseen, joka on regeneroitu mikro-organismeilla, jotka käyttävät kaasujen pesussa erotettuja aineosia ravinnokseen. Mikro-organismit muodostavat hajoamattomien epäpuhtauksien kanssa niin sanotun aktiivilietteen. Kun mikro-organismit eivät kaikki pysty hajoittamaan tiettyjä epäpuhtauksia, tapahtuu pesuprosessin aikana luonnollinen valinta. Yleensä aktiiviliete joudutaan ilmastamaan ha-pella ja lisäksi tuoreen veden lisääminen on tarpeen haihtumisen kompensoimiseksi (VDI 3478 -ohjeet).

Biologisella pesulaitteella ei kuitenkaan saada riittävästi erotetuksi sellaisia aerosoleja kuten fenoliyhdisteitä.

Keksinnön tavoitteena on sillä tavoin parannettu kaasujen puhdistusmenetelmä, että päästöarvot saadaan laskemaan, ilmakehään päästetyt kaasut ovat käytännöllisesti katsoen värittömiä ja hajuttomia ja erotetut epäpuhtaudet eivät myös- 3 87316 kään johda muiden käytetyn veden tyyppisten epäpuhtauksien, jotka vuorostaan joudutaan puhdistamaan, muodostumiseen.

Keksinnön mukaan fenolin ja/tai formaldehydin ja/tai niiden kondensaatiotuotteiden likaamat kaasut pirskotetaan pesunesteellä, johon on lisätty mikro-organismeja, jolloin osa kaasujen epäpuhtauksista saadaan sidotuksi, pesuneste otetaan talteen ja sen sisältämät epäpuhtaudet hajoavat ainakin osaksi mikro-organismien vaikutuksesta - mikro-organismeille suoritetaan aktivoimiskäsittely. Tämä menetelmä on tunnettu siitä, että pesunesteellä pirskotetut kaasut ohjataan korkeajännitesähkökenttään.

Kun kaasut pirskotetaan mikro-organismeja sisältävällä pesunesteellä, kaasumaiset epäpuhtaudet erottuvat suurimmaksi osaksi pesussa. Pirskotustornin läpi kulkevat aerosolit erotetaan sitten korkeajännitekentässä ja erotetut epäpuhtaudet hapetetaan biologisesti mikro-organismien avulla.

Keksinnön kohteena on myös laite edellä kuvatun menetelmän toteuttamiseksi. Tämä laite käsittää suodatuslaitteiston ja mikro-organismeja sisältävää pesunestettä varten tarkoitetun keräysaltaan, joka on liitetty pumpulla varustetulla kanavalla suodatuslaitteistoon, joka päättyy keräysaltaa-seen. Tämä laite on tunnettu siitä, että suodatuslaitteis-to käsittää pirskotustornin, joka on varustettu pirskotus-suuttimilla, ja sen jälkeen sovitetun kostean sähköstaattisen erottajan, kanavan ollessa liitetty pirskotustornin pirskotussuuttimiin.

Mieluiten pirskotustornissa ei ole vuorausta. Tämä on mahdollista siten, että keksinnön mukaan pirskotustornissa on määrä sitoa ainoastaan kaasumaiset epäpuhtaudet. Nain hävikki ja karstaantumisen vaara ovat erittäin pienet. Lisäksi näin vältytään haitalta, joka johtuu kaasumaisten epäpuh-. . tauksien riittämättömästä erottumisesta kosteissa sähkö staattisissa erottajissa.

4 87316

Keksinnön mukaisen menetelmän etuna on myös se, että kun kosteaan sähköstaattiseen erottajaan syötetään pesunestettä, mikro-organismit kerääntyvät erottajan levyille viljelmäksi. Tämä viljelmä sitoo fenoli-formaldehydi jäänteet, jotka ovat kaasussa tarttuvina epäpuhtauksina. Tällä tavoin vältetään se, että erottajan levyille muodostuu hartsi-kerros (bakeliitti), joka toimii eristäjänä ja pienentää selvästi erottajan tehokkuutta. Viljelmä saadaan poistetuksi yksinkertaisesti pesemällä ja se johdetaan pesunesteen keräysaltaaseen.

Keräysaltaassa pesunesteelle suoritetaan biologinen käsittely, jossa siihen lisätään happea ja mahdollisesti ravinteita, kuten hiivaa.

Keksinnön eräs toinen etu on se, että mikro-organismit kestävät hyvin äkkinäisiä yliannoksia.

Kokeet ovat osoittaneet, että päästöarvot saadaan lasketuksi selvästi edellä mainittujen raja-arvojen alapuolelle. Keksinnön mukaisella menetelmällä ja laitteella saadaan seu-raavat tyypilliset suodatustehot: - fenoli: 95 - 98 % - formaldehydi: 65 - 80 %.

Tyypilliset pitoisuudet puhdistetussa kaasussa ovat: - fenoli: 1 mg m-^.-ssä - formaldehydi: 4 mg m^ssä.

Nämä arvot koskevat mineraalikuitujen valmistuslaitosta, jossa käytetään fenoli-formaldehydisideainetta.

Näihin edellä mainittuihin selvästi pienentyneisiin päästö-arvoihin tulee lisäksi vielä se, että puhdistetussa kaasussa ei ole käytännöllisesti katsoen minkäänlaista hajua ja 5 87316 se on näkymätöntä vesihöyryn kondensoitumiseen saakka.

Keksintöä kuvataan yksityiskohtaisemmin seuraavassa selityksessä, joka liittyy liitteenä olevassa ainoassa piirustuksessa kaavamaisesti esitettyyn laitteen erääseen suoritusmuotoon.

Mineraalikuitutuotteiden valmistuslaitteistosta 1, jossa käytetään sideaineena ureamodifioitua fenoli formaldehydi-hartsia, tuleva kaasu joutuu kanavan 2 kautta perinteiseen esipesuriin 3, jossa sille suoritetaan karkea esipuhdistus. Kanava 4 yhdistää esipesurin 3 pirskotustorniin 5, jossa mieluiten ei ole vuorausta ja joka on pelkästään varustettu pirskotussuuttimilla. Hävikki ja karstaantumisvaara ovat siis pienet, joten puhdistustoimenpiteet ovat helppoja ja niitä joudutaan suorittamaan suhteellisen harvoin. Pirsko-tustornista 5 on yhteys toisen kanavan 6 kautta kosteaan sähköstaattiseen erottajaan 7, joka toimii esimerkiksi 70 kV:11a ja jonka poistoon 8 on liitetty tuuletin 9, joka päästää puhdistetun kaasun ilmakehään hormin 10 kautta.

Esipesurin 3 tehtävänä on pääasiassa erottaa kuituepäpuhtau-det ja siihen syötetään pesuvettä, joka otetaan kokooja-altaasta 11 hanalla 12 ja johdetaan pumpun 13 avulla kanavan 14 kautta esipesuriin 3. Osa tästä vedestä voidaan ohjata valmistuslaitteistoon 1 haarajohdon 15 kautta. Esipesuris-ta 3 poistuva vesi menee poistojohdon 16 kautta kokooja-altaaseen 11, jossa se puhdistetaan mekaanisesti.

- Pesunesteen syöttämistä varten pirskotustornin 5 pirskotus- suuttimiin on järjestetty keräysallas 17, jonka poistoon 18 on liitetty venttiilillä 19 johto 20, jossa on sisäänrakennettu pumppu 21. Pirskotustornin 5 poistojohto 22 päättyy keräysaltaaseen 17.

Keräysaltaassa 17 on pesuneste, johon on lisätty mikro-organismeja. Tällaisia mikro-organismeja on kunnallisten puh- 6 873if.

distuslaitosten aktiivilietteessä, joissa ne käyttävät orgaanisina aineina orgaanisia yhdisteitä. Pesuneste muodostuu vedestä ja aktiivilietteestä. Se muodostaa siis uuden aktiivilietteen, jossa tapahtuu luonnollista valintaa, jonka aikana fenolia, formaldehydiä ja niiden kondensaatiotuot-teita muuntavat mikro-organismit lisääntyvät, kun muut mikro-organismit puolestaan kuolevat.

Jotta mikro-organismit saadaan pysymään aktiivisina, niihin on lisättävä riittävästi happea (noin 1-3 mg litraa kohti). Tätä tarkoitusta varten on ilmastuslaitteisto 23. Aktiivi-lietteessä pidetään jatkuvasti mieluiten 3-7 g kuiva-ainetta litraa pesunestettä kohti. Myös ravinteita voidaan lisätä. Muutoin aktiivilietteeseen liittyvät muut toimintaolosuhteet ovat asiantuntijalle, joka käyttää esimerkiksi VDI 3478 -ohjeita, tuttuja.

On osoittautunut tehokkaaksi lisätä fenolia mikro-organis-meihin, jotka stimuloituvat tällöin erityisen voimakkaasti ja pystyvät tästä syystä kuluttamaan jopa epätavallisen pitkiä molekyyliketjuja.

Pirskotustornissa 5 kaasun mukana tulleet kaasuepäpuhtaudet liittyvät pesunesteeseen (aktiivilietteeseen), muut epäpuhtaudet erottuvat osaksi pesussa ja ohjataan poistojohdon 22 kautta keräysaltaaseen 17.

Kaasu joutuu sitten kanavan 6 kautta kosteaan sähköstaattiseen erottajaan 7. Aerosolit laskeutuvat erottajan 7 elektrodeille 24 ja joutuvat poistojohdon 25 kautta keräysaltaaseen 17. Siinä mikro-organismit hajottavat sekä pirskotus-tornista 5 että kosteasta sähköstaattisesta erottajasta tulevat epäpuhtaudet.

Johtoon 25 on asennettu kolmitiehana 26, jolloin pesuneste voidaan haluttaessa ohjata joko keräysaltaaseen 17 tai kokooja-altaaseen 11. Tämä toimenpide mahdollistaa esipuhdis- 7 87316 tuksen suorittamisen esipesurissa 3 ainakin osaksi pesunesteellä .

Kosteasta sähköstaattisesta erottajasta 7 poistuva kaasu on selvästi puhtaampaa kuin aikaisemmin tunnetuilla menetelmillä ja laitteilla puhdistettu kaasu. Lisäksi se ei sisällä käytännöllisesti katsoen lainkaan haju- ja väriaineita, jotka muutoin antaisivat ympäristön asukkaille vaikutelman riittämättömästä puhdistuksesta.

Jätekaasussa läsnäolevat vielä aktiiviset sideaineen aineosat ja hiukkaset voivat kovettua kostean sähköstaattisen erottajan 7 elektrodeille ja siten laskea erotustehoa. Elektrodeilla 24 olevat mikro-organismit muodostavat kuitenkin viljelmän, joka estää tämän sideaineen kovettumisen. On kuitenkin todettu hyväksi puhdistaa elektrodit 24 säännöllisesti ja tätä tarkoitusta varten yksinkertaisesti huuhdella ne pesunesteellä.

: . Johdot 27 ja 28 sulkuelimineen 29 ja 30 johtavat tuoreen ve den lähteestä W vastaavasti keräysaltaaseen 17 ja kokooja-altaaseen 11.

Mikro-organismien lisääntymisen ja ravinteiden ja tuoreen veden lisäysten vuoksi pesunesteen tilavuus kasvaa keräysal-taassa 17. Tästä syystä siitä on yli juoksun 31 kautta yhteys lisälaskeutusaltaaseen 32, jossa aktiivilietteen ylimäärä laskeutuu ja otetaan pois poistojohdon 33 kautta; tämä aktiivi 1ietemäärä voidaan käyttää muualla tai heittää pois. Biologisesti puhdistettu vesi, joka voidaan ottaa li-sälaskeutusaltaasta 32, johdetaan pumpun 34 ja haara johdon 35 kautta kokooja-altaaseen 11, josta vettä, kuten jo mainittiin, otetaan käytettäväksi valmistuslaitteistossa 1. Kuten tässä on kaavamaisesti osoitettu katkoviivoin, tätä vettä voidaan käyttää myös kostean sähköstaattisen erottajan 7 elektrodien 24 huuhtelemiseen.

8 87316

Keksinnöllä saadaan siis jätekaasun puhdistusmenetelmä, jolla saadaan puhdistettua kaasua, jonka päästöarvot ovat merkittävästi pienemmät ja joka on jokseenkin väritöntä ja hajutonta. Lisäksi keksinnöllä saadaan tämän menetelmän toteuttamiseen tarkoitettu laite, jota voidaan käyttää pienin hävikein ja vähäisin karstaantumisin sekä helpoin puhdistus-mahdollisuuksin. Koska aktiiviliete sopii sellaisenaan käytettäväksi erilaisiin epäpuhtauksiin, keksintö ei rajoitu tässä kuvattuihin jätekaasuihin ja sitä voidaan yhtä hyvin käyttää esimerkiksi valimoissa tai lastulevyteollisuudessa.

Claims (8)

9 87516

1. Menetelmä jätekaasun, erityisesti fenolin ja/tai formaldehydin ja/tai niiden kondensaatiotuotteiden likaaman, mineraalikuitujen valmistuslaitteistosta tulevan kaasun puhdistamiseksi, jossa menetelmässä kaasu pirskotetaan jollakin pesunesteellä, jota kierrätetään ja joka sisältää mikro-organismeja, jolloin osa kaasun sisältämistä epäpuhtauksista saadaan sidotuksi, sitten pesuneste otetaan talteen ja mikro-organismit, joille suoritetaan aktivoimiskäsittely, hajottavat ainakin osaksi sen sisältämät epäpuhtaudet, tunnettu siitä, että pesunesteellä pirskotettu jäte-kaasu johdetaan korkeajännitesähkökenttään.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet- t u siitä, että osa pesunesteestä erotetaan haarajohdon kautta, puhdistetaan ja johdetaan valmistuslaitteistoon ja/tai käytetään jätekaasun esipuhdistukseen.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, t u n- • n e t t u siitä, että pesunesteeseen lisätään fenolia.

4. Laite jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukaisen menetelmän suorittamiseksi, jossa laitteessa on suodatuslaitteisto ja mikro-organismeja sisältävää pesunestettä varten tarkoitettu keräysallas, joka on liitetty pumpulla varustetun johdon kautta suodatuslaitteistoon, joka avautuu keräysaltaa- . . seen, tunnettu siitä, että suodatuslaitteisto kä sittää pirskotustornin (5), joka on varustettu pirskotus-suuttimilla, ja sen jälkeen sovitetun kostean sähköstaattisen erottajan (7), johdon (20) ollessa liitetty pirskotustornin (5) pirskotussuuttimiin.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainitussa pirskotustornissa (5) ei ole vuorausta .

6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu ίο 87 31 6 siitä, että se käsittää lisälaskeutusaltaan (32), josta menee haarajohto (35) takaisin valmistuslaitteistoon (1) ja josta on ylijuoksun (31) kautta yhteys keräysaltaaseen (17).

7. Jonkin patenttivaatimuksista 4-6 mukainen laite, tunnettu siitä, että ennen pirskotustornia (5) on järjestetty kaasunpesuri (3).

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen laite, tunnettu siitä, että kaasunpesuri (3) on liitetty lisälaskeutusaltaan (32) haarajohtoon (35). I; 11 8731 6