Provozní biofiltry pro čištění odpadního vzduchu Radim Žebrák DEKONTA a.s. 1
Biofiltrace Pracuje na principu biofilmu, který pokrývá částice materiálu použitého jako náplň biofiltru. Základem je kombinace adsorpce kontaminantů na biofilmu nebo přímo na nosiči biofilmu a jejich následný biochemický rozklad vhodnými bakteriálními kulturami Náplň biofiltru (nosič biofilmu) může být organický (rašelina, kůra, vřes) i anorganický materiál (perlit, keramzit, plastová tělíska) 2
Princip biofiltrace Biofiltrace je technologie čištění odpadního vzduchu založená na využití mikroorganismů schopných biodegradace nebo biotransformace škodlivých látek. Kont. + O 2 microorg. CO 2 + H 2 O + biomasa 3
Výhody oproti sorpci a spalování Nesrovnatelně nižší provozní náklady Použitelnost i při velmi nízkých koncentracích kontaminantů a velkých průtocích čištěné vzdušniny Rozklad škodlivých látek biologickou cestou (nedochází k produkci dalších polutantů, např. NO x nebo SO 2 ) 4
Proces biofiltrace Znečištěný vzduch prochází biofiltrem naplněným porézním materiálem pokrytým vrstvou biomasy Při průchodu plynu biofiltrem dochází k přestupu polutantu z plynné do kapalné fáze a transportu do biofilmu V biofilmu jsou přítomny bakterie produkující enzymy (oxigenasy, oxidoreduktázy, hydrolázy ), které katalyzují degradaci polutantu až na oxid uhličitý a vodu Biofiltrace představuje ekologicky šetrnou a hlavně bezodpadovou metodu čištění odpadního vzduchu 5
Schema biofiltru Treated Air Contaminated Air Humidifer Biofilter 6
Biofilm 7
Biofilm 8
Klasický (náplňový) biofiltr 9
Klasický (náplňový) biofiltr Znečištěný vzduch je zvlhčován před vstupem do biofiltru předřadnou pračkou integrovanou v distribučním kanále Nosič biomasy přírodního původu (rašelina, kůra, kokosové vlákno, dřevní štěpka) Biofiltry jsou vybaveny teplotními a vlhkostními čidly Mohou být zastřešené nebo otevřené 10
Biotrickling filtr 11
Biotrickling filtr nosič biomasy - syntetického původu biofilm je neustále zvlhčován cirkulující vodou snadná regulace procesu ph, obsah min. látek vyšší účinnost eliminace delší životnost náplně nižší prostorové nároky 12
Kontaminanty alcohols (methanol, ethanol, propanol, butanol,...) organic acids (acetic, propionic, butyric,...) esters (ethanolacetate, butyricacetate, ethylbutyrate,...) aldehydes (acetaldehyde, butylaldehyde, valeraldehyde,...) ketones (acetone, methylethylketone, methylbutylketone,...) amines (methylamine, triethylamine, butylamine,...) aromates (toluene, xylene, styrene) merkaptanes (butylmerkaptane,...) ammonia (NH 3 ) 13
Oblasti použití biofiltrace Lakovny a laminátovny Výroba plastických hmot Výroba a zpracování barev Chemický a farmaceutický průmysl Odstraňování zápachu z ČOV Zemědělské a potravinářské výroby Sanační technologie Odstraňování pachových látek 14
Výhody biofiltrace Nízké investiční a provozní náklady Jednoduchý provoz Vysoká účinnost eliminace VOC a pachových látek Široké spektrum VOC a pachových látek Ekologicky nejšetrnější metoda!!! 15
Henniges Automotive - Ostrava Průmyslově instalovaný biofiltr Organická náplň tvořená směsí baltské vláknité rašeliny, kůry, kompostu, anorganických stabilizátorů a dalších složek Využívá biotechnologie Dekontam-AIR Odpadní vzdušnina odsávána z výrobní haly kde probíhá lakování pryžových výrobků Dominantní kontaminanty xylen, toluen, aceton 16
biofiltr Henniges Automotive 17
Ventilátor a pračka vzduchu 18
Parametry Množství čištěného vzduchu (průtok) - 28 000 m3/hod Předúprava vstupního vzduchu zvlhčení na 86% při průchodu pračkou vzduchu Objem použité náplně - cca 250 m3 (0,4 kg/ m3) Hmotnost náplně - cca 100 t Rozměry - délka 16 m, šířka 12 m, výška 1,8m Hmotnost zařízení - cca 105 t Koncentrace TOC na vstupu - max 110 mg/m3 Koncentrace TOC na výstupu < 50 mg/m3 Hmotnostní tok TOC - 3 kg/hod Průměrná teplota odpadního plynu - 20,1 C 19
Montáž těla biofiltru 20
Montáž těla biofiltru 21
Rozvodný kanál ve středu těla filtru 22
Plnění filtru 23
Plnění filtru 24
Organická náplň 25
Montáž zastřešení 26
27
Zastřešení s osazenými čidly 28
Zastřešený biofiltr 29
Systém rozprašovacích trysek 30
Čidla vlhkosti 31
Čidlo teploty, snímač hladiny 32
Strojovna biofiltru, míchací nádrž 33
Míchací nádrž 34
Pohled do podzemní jímky 35
Pohled do strojovny 36
Pohled do strojovny, řídící systém 37
Ukazatel měřených hodnot 38
Měření koncentrace TOC na výstupu z biofiltru 39
Měření průtoku vzduchu 40
Provozní data Průměrná vstupní konc. TOC 90 mg/m 3 Na výstupu 29 mg/m 3 V ČR limit dle platné legislativy 50 mg/m 3 Eliminační kapacita biofiltru 10 g.m -3.hod -1 Nárůst koncentrace CO 2 o 45% 41
Biofiltr kompostárna Badín Odpadní vzdušnina odsávána z kompostárenské haly kde probíhá kompostace za účelem výroby alternativního paliva Množství čištěného vzduchu 16 000 m 3 /hod Předúprava vstupního vzduchu zvlhčení na více než 90% při průchodu předřazenou pračkou vzduchu Cílem je především odstanění pachových látek Dominantní kontaminanty amoniak, sulfan, TOC 42
Kompostovací hala 43
Biofiltr 44
45
Celkový pohled na biofiltr 46
Výdechový komín biofiltru 47
Předřadná pračka vzduchu 48
49
50
Papírna MONDI SCP 51
Schéma biofiltru s integrovanou pračkou vzduchu 52
53
Bioplynová stanice Ultzama, Španělsko 54
Bioplynová stanice Ultzama, Španělsko 55
ČOV Litva 56
ČOV Litva 57
JUTA Dvůr Králové n. L. 58
JUTA Dvůr Králové n. L. 59
JUTA Dvůr Králové n. L. 60
Schema pračky vzduchu 61
Použitelnost biofiltrů Průtok vzduchu 100 100 000 m 3 /h Teplota 10 40 C (možnost chlazení nebo předehřevu) Vlhkost 80 100% (zkrápění substrátu nebo vlhčení vzduchu pomocí předřadné pračky) Kontaminanty: ropné uhlovodíky, rozpouštědla, aromatické sloučeniny (toluen, xylen), chlorované uhlovodíky, pachové látky (merkaptany, sulfan, amidy, thiofenol, dimethylsulfid, dimethyldisulfid, limonen), alkoholy, aminy apod. Vhodné koncentrace org. látek 10 1 000 mg/m 3, pro anorganické sloučeniny 1-100 mg/m 3 62
Možnosti uplatnění biofiltrů Výroba chemikálií a plastů Průmyslové provozy (lakovny, čistírny) Farmaceutický průmysl Zpracování odpadů Čistírny odpadních vod Zemědělství a živočišná výroba (jatka) Čištění zemin a podzemních vod (venting) Potravinářské provozy (cukrovary, lihovary) 63