БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФИЛЬТР

Полезная модель относится к области биологической очистки, и предназначена преимущественно для очистки воздуха от органических загрязняющих веществ, в том числе вентиляционных выбросов промышленных предприятий.
Известно устройство, применяемое в способе аэробной микробиологической очистки газов, содержащий корпус, носитель, состоящей из компоста и древесных опилок, подвод и отвод загрязненного воздуха, система подкормки микроорганизмов (патент ЕР 663234, МПК В 01 D 53/84)
Недостатком данного устройства является ограниченный срок эксплуатации, повышение аэродинамического сопротивления по мере развития микроорганизмов, а также однонаправленное движение воздуха и воды, что приводит к уменьшению градиента концентрации вредных веществ на разделе массообменных фаз (воздух - вода), что приводит к уменьшению скорости массообмена, а значит к увеличению размеров устройства.
Известен капельный биофильтр, используемый в способе биохимической очистки газовых потоков, содержащий корпус и две зоны очистки, носители которых содержат микроорганизмы рода Hyphomi crobium, систему подкормки микроорганизмов, емкость орошающего раствора, подвод и отвод загрязненного воздуха (см. патент ЕР 669155, МПК B 01 D 53/00).
Недостатком данного устройства является то, что вода, насыщенная органическими соединениями серы во второй зоне, насосом подается без дополнительной очистки на орошение носителя в этой зоне, что приводит к увеличению концентрации органических соединений перед первой зоной, из-за разности парциальных давлений органики в воде и в очищенном воздухе после второй зоны.
7
Наиболее близким к предлагаемому решению является биофильтр для очистки воздуха от органических загрязняющих веществ, содержащий корпус, носитель, систему подкормки микроорганизмов, емкость орошающего раствора, подвод и отвод загрязненного воздуха. В качестве носителя используется полимер, в емкость орошающего раствора введен дополнительный носитель микроорганизмов и подвод сжатого воздуха для интенсификации процесса очистки воды от растворенных загрязняющих веществ (см. патент на полезную модель №36263, МПК B 01 D 53/00).
Недостатком биофильтра является недостаточно эффективная очистка осадительного орошающего раствора.
Задачей решения является повышение степени очистки путем обеспечения очистки не только воздуха, но и раствора.
Поставленная задача решается тем, что биологический фильтр, содержащий корпус с патрубками для подвода и отвода воздуха, установленные в корпусе друг над другом с зазором носители микроорганизмов для очистки воздуха, отбойный лист со сливным патрубком под нижним носителем, систему орошения, соединенную с емкостью для орошающего питательного раствора, снабженную подводом воздуха, расположенную в нижней части корпуса, отводящую раствор систему, согласно решению, в него введены не менее двух дополнительных носителей для очистки орошающего питательного раствора, расположенные с зазором друг над другом, система для распределения раствора по поверхности дополнительных носителей, расположенная под отбойным листом, при этом дополнительные носители размещены между системой для распределения раствора по поверхности дополнительных носителей и емкостью для орошающего питательного раствора.
Биофильтр может содержать каплеуловитель, установленный над верхним носителем для очистки воздуха, а также ячейку для определения рН орошающего питательного раствора. Емкость для орошающего питательного раствора также может содержать носитель микроорганизмов
Полезная модель поясняется чертежом, где:
1 - корпус,
2 - носители микроорганизмов для очистки воздуха,
3 - система орошения носителя микроорганизмов,
4 - входной патрубок,
5 - емкость с орошающим питательным раствором,
6 - носитель микроорганизмов в емкости,
7 - раздаточные трубы сжатого воздуха,
8 - верхняя крышка с выходным патрубком,
9 - отбойный лист со сливным патрубком,
10 - каплеуловитель,
11 - накопительная емкость с сетчатым фильтром,
12 - ячейка определения рН питательного раствора,
13 - контроллер,
14 - емкость с корректирующим раствором
15 - дополнительные носители для очистки питательного раствора;
16 - распределительная система.
Устройство содержит размещенные в корпусе 1 две зоны: верхнюю для носителей 2 и нижнюю для носителей 15, разделенных отбойным листом 9 и распределительной системой 16 для распределения раствора по поверхности дополнительных носителей 15. Носители 2 верхней (рабочей) зоны предназначены для очистки воздуха, а носители 15 нижней зоны - орошающего питательного раствора (воды), поступающего из верхней зоны. Носители установлены друг над другом с зазором. При этом расстояние между носителями 15 и их высота определяются оптимумом развития аэробной микрофлоры и естественной доступностью к ней кислорода из воздуха.
Под нижней зоной расположена емкость для сбора питательного раствора 5 с носителем микроорганизмов 6. Емкость 5 соединена трубопроводами с накопительной емкостью 11 и системой орошения носителя микроорганизмов 3. Входной патрубок 4 расположен в нижней части верхней зоны. Корпус 1 снабжен верхней крышкой 8 с выходным патрубком. Под крышкой установлен каплеуловитель 10 для предотвращения уноса капель воды с микроорганизмами. Для коррекции водородного показателя (рН) питательного раствора введены ячейка определения рН питательного раствора 12, контроллер 13 и насос с емкостью корректирующего раствора 14, подключенные к системе орошения 3.
Устройство работает следующим образом
Загрязненный воздух через входной патрубок 4 попадает в рабочую зону биофильтра и увлажняются посредством контакта с поверхностью разбрызгиваемого и стекающего по отбойному листу 9 питательного раствора. Затем воздух очищается, проходя последовательно ярусы носителей бактерий (микроорганизмов) 2, орошаемых питательным раствором из системы 3. На поверхности носителя происходит тепломассообмен и биодеструкция органических веществ. Питательный раствор, насыщенный углеводородами, по отбойному листу через сливные патрубки 9 попадает на распределительное устройство 16 для равномерного распределения по поверхности дополнительных носителей 15, где происходит биодеструкция углеводородов микроорганизмами с использованием кислорода из сжатого воздуха, поступающего через раздаточные трубы 7. При работе биофильтра под разряжением можно
использовать атмосферный воздух, который подводят через дополнительный патрубок (на чертеже не показан).
Из рабочей зоны очищенный воздух через каплеуловитель 10 поступает в выходной патрубок 8, который присоединяется к воздуховоду выброса очищенного воздуха в атмосферу.
Очищенный от органики питательный раствор поступает в накопительную емкость 11. Из накопительной емкости 11 через сетчатый фильтр, предотвращающий попадание крупных конгломератов биомассы, питательный раствор электронасосным агрегатом подается в систему орошения 3.
2
4
Сигнал от ячейки определения рН питательного раствора 12 поступает на контроллер 13, который в свою очередь управляет работой насоса, подающего корректирующий раствор 14 в линию системы орошения 3. в качестве корректирующего раствора может применяться HPО, если рН>7.5, либо щелочь, если рН<6.5.
Предлагаемое устройство позволяет повысить степень очистки, увеличить срок эксплуатации носителя с высокоразвитой поверхностью массообмена, обеспечить постоянство аэродинамического сопротивления в процессе эксплуатации, увеличить скорость массообмена за счет противотока и как следствие уменьшение габаритов установки.