BIOFILTRACE ODPADNÍCH VZDUŠNIN - ÚVOD DO PROBLEMATIKY 1
HISTORIE BIOFILTRACE První aplikace uvažoval Bach pro eliminaci zápachu v čistírně odpadních vod (sirovodík) již v roce 1923 Provozní využití od roku 1955 v západním Německu u čistíren odpadních vod 1959 půdní biofiltr u ČOV Norimberku 60. léta SRN a USA V ČSR první použití v 80. létech u kafilérií, technologie z Rakouska 2
VÝHODY BIOFILTRACE VELICE NÍZKÉ PROVOZNÍ NÁKLADY NÍZKÉ INVESTIČNÍ NÁKLADY PŘI PROVOZU BIOFILTRU NEVZNIKAJÍ DRUHOTNÉ ODPADY VYSOKÁ ÚČINNOST MALÉ NÁROKY NA OBSLUHU A SPOTŘEBU LIDSKÉ PRÁCE FUNGUJE PRO ŠIROKÉ SPEKTRUM POLUTANTŮ NÍZKÁ SPOTŘEBA ENERGIE. 3
POUŽITELNOST BIOFILTRACE Tiskařský - Ethyl acetát, BTEX, isopropanol, ethanol Výroba kabelů - Xylen, toluen Výroba autokarů - Fenol, formaldehyd, ethanol, aceton Výroba nábytku - Hexan, ethanol, aceton, styren, ethyl acetát, toluen, xylen Praní vlny - Amoniak, sirovodík, dimethylsulfid, dimethyldisulfid, diethylamin, methylmerkaptan, 4
POUŽITELNOST BIOFILTRACE Výroba kompozitů - Cyklohexanon, methylethyl keton Výroba laminátových dílů - Styren, epichlorhydrin, aceton, BTEX Kožedělný - Ethylacetát, butylacetát, aceton, toleun, ethanol Kompostování - Sirovodík, amoniak, terpeny, aminy, mastné kyseliny, merkaptany Výroba pekařského droždí - Ethanol, aldehydy, ketony 5
POUŽITELNOST BIOFILTRACE Mechanicko-biologická úprava bioodpadů - Sirovodík, amoniak, mastné kyseliny, aminy, merkaptany, dimethylsulfid, dimethyldisulfid Chov vepřů a skotu - sirovodík, amoniak, mastné kyseliny, kyselina máselná, aminy, methylsulfidy, indol, Zpracování masa - Aldehydy (zapáchající), organické kyseliny, sirovodík, amoniak 6
POUŽITELNOST BIOFILTRACE Výroba gumových dílů - Ethylacetát, butylacetát, aceton Kalové hospodářstvíčov - methanthiol, sirovodík, dimethylsulfid, dimethyldisulfid, triethylamin, amoniak, S-ethylmethanthiosulfát, methylcyklohexan, cykloheptatrien Výroba obuvi - Ethylacetát, butylacetát, aceton 7
ZÁKLADNÍ TYPY BIOFILTRŮ 1. Biofiltr s pevným ložem 2. Biologická pračka (bioskruber) 3. Biofiltr se zkrápěným ložem 8
SCHÉMA BIOFILTRU BIOFILTR S PEVNÝM LOŽEM 9
PEVNÉ LOŽE 1. Směs kompostů, kůry, dřevní štěpka, ph stabilizátor 2. Inertní materiály, kompost 3. Rašelina 4. Vřes a další rostlinné materiály 10
BIOFILTR SE ZKRÁPĚNÝM LOŽEM 11
BIOFILTR SE ZKRÁPĚNÝM LOŽEM 12
LOŽE ZKRÁPĚNÉHO BIOFILTRU Aktivní uhlí Pevné vestavby 13
BIOLOGICKÁ PRAČKA - BIOSKRUBR 14
Gas treatment technology comparison Gas Flow Rate (m 3 /hr) 1,000,000 100,000 10,000 1,000 100 10 Biofiltration Trickling Filters Bioscrubbing Regenerative adsorption Non-regenerative adsorption Incineration/catalytic oxid. Scrubbing Condensation 0.1 1 10 100 1000 Concentration (g/m 3 ) 15
PŘEHLED TECHNOLOGIÍ 16
POROVNÁNÍ PROVOZN Í NÁKLADY SPOTŘEBA MATERIÁLÚ NÁKLADY NA ÚDRŽBU RIZIKO DALŠÍHO ZNEČIŠŤOV ÁNÍ ODSTRAŇUJ E VŠECHNY PACHY ÚČINNOST PROMÝVÁNÍ VODOU VYSOKÉ MALÁ NÍZKÉ ANO NE NÍZKÁ SPALOVÁNÍ VYSOKÉ VYSOKÁ VYSOKÉ ANO ANO VYSOKÁ ADSORPCE NA AKTIVNÍ UHLÍ VYSOKÉ VYSOKÁ VYSOKÉ NE TÉMĚŘ VYSOKÁ CHEMICKÉ PRANÍ NÍZKÉ VYSOKÁ VYSOKÉ ANO ANO VYSOKÁ BIOFILTRACE NÍZKÉ NÍZKÁ NÍZKÉ NE TÉMĚŘ VYSOKÁ 17
FUNKCE LOŽE Je zásobárnou vody Zásobuje mikroorganismy látkami nezbytnými pro jejich činnost, které nejsou obsaženy v přiváděné vzdušnině Slouží k vyrovnávání kolísání koncentrace polutantů přiváděných do biofiltru, ke snížení kolísání teploty, vlhkosti a musí udržovat téměř konstantní ph Musí být schopné sorbovat polutanty 18
FUNKCE LOŽE Musí zásobovat mikroorganismy živinami v době odstávky biofiltru Umožňuje zásobení mikroorganismů kyslíkem 19
BIOFILM 20
VZNIK BIOFILMU 21
22
BIOFILM 23
BIOFILM 24
VLASTNOSTI LOŽE NEMĚL BY SÁM O SOBĚ ZAPÁCHAT MUSÍ MÍT NÍZKOU CENU PO POUŽITÍ HO MUSÍ MUSÍ BÝT SNADNÉ A LEVNÉ ZLIKVIDOVAT 25
VLASTNOSTI LOŽE MUSÍ UMOŽŇOVAT DOSTUPNOST MAKROBIOTICKÝCH PRVKŮ (DUSÍK, FOSFOR, DRASLÍK), ORGANICKÉHO UHLÍKU I STOPOVÝCH PRVKŮ 26
VLASTNOSTI LOŽE Pro vytváření dostatečné plochy biofilmu je nezbytný velký specifický povrch materiálu. Velký specifický povrch také podporuje přenos hmoty (zejména polutantu a kyslíku) z plynné fáze do bifilmu. Běžné náplně ho mají v rozmezí 100 až 800 m 2.m -3. 27
VLASTNOSTI LOŽE MUSÍ MÍT VYSOKOU VODNÍ KAPACITU (SCHOPNOST ZADRŽOVAT VODU), ABY NEDOCHÁZELO K RYCHLÉMU VYSYCHÁNÍ NESMÍ PODLÉHAT RYCHLÉMU BIOLOGICKÉMU ROZKLADU. ZKRACUJE TO ŽIVOTNOST FILTRAČNÍHO LOŽE A ZVYŠUJE TLAKOVOU ZTRÁTU. 28
VLASTNOSTI LOŽE MUSÍ MÍT HOMOGENNÍ STRUKTURU. TO JE DŮLEŽITÉ PŘEDEVŠÍM PROTO, ABY ZARUČOVALO ROVNOMĚRNOU DISTRIBUCI PŘIVÁDĚNÉ VZDUŠNINY DO CELÉHO OBJEMU LOŽE. HOMOGENNÍ STRUKTURA TAKÉ PŘISPÍVÁ K MALÉ TLAKOVÉ ZTRÁTĚ A SNIŽUJE MOŽNOST TVORBY ZKRATOVÝCH PROUDŮ 29
VLASTNOSTI LOŽE FILTRAČNÍ MATERIÁL MUSÍ MÍT DOSTATEČNOU POROZITU A DOSTATEČNÝ OBJEM DUTIN. POROZITA BY MĚLA BÝT V ROZMEZÍ 40 % AŽ 60 %. MATERIÁLY PRO ODSTRAŇOVÁNÍ ZÁPACHU ZE ZEMĚDĚLSKÝCH VÝROB MAJÍ POROZITU AŽ 90 %. OBĚ VLASTNOSTI PŘISPÍVAJÍ K NÍZKÉ TLAKOVÉ ZTRÁTĚ A MALÉ ODPORU PRO PROCHÁZEJÍCÍ VZDUŠNINU. POROZITA OVLIVŇUJE ODVÁDĚNÍ VODY A TÍM ZVYŠUJE PŘESTUP KYSLÍKU. 30
VLASTNOSTI LOŽE MĚLO BY OBSAHOVAT DOSTATEK ORGANICKÉHO MATERIÁLU, KTERÝ MŮŽE BÝT VYUŽÍVÁN ORGANISMY PROVÁDĚJÍCÍMI BIOTRANSFORMACI POLUTANTŮ. ZARUČUJE I DOSTATEČNOU ŽIVOTNOST LOŽE. DOSTATEK ŽIVIN JE NEZBYTNÝ I PRO OBDOBÍ, KDY BIOFILTR NENÍ ZATĚŽOVÁN. 31
Problematika odběrů vzorku 32
Problematika odběrů vzorku 33
Hodnoty měřené na biofiltru 34
Výsledek je závislý na velikosti vzorkované plochy Plachta 2 x 2 m Poklop, 0,5 x 0,5 m 35
Významnější rozdíly u velkoplošných biofiltrů 36
Kontrola biofiltrů 37
Kontrola biofiltrů 38
Kontrola biofiltrů 39
Parametry biofiltrů 40
OTÁZKY?? 41