BIOFILTRACE ODPADNÍCH VZDUŠNIN ÚVOD DO PROBLEMATIKY
Evropské sociální fondy, ESF, projekt JPD 3, 060511
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 Evropské sociální fondy, ESF, projekt JPD 3, 060511
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. Evropské sociální fondy, ESF, projekt JPD 3, 060511
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, Evropské sociální fondy, ESF, projekt JPD 3, 060511
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 Evropské sociální fondy, ESF, projekt JPD 3, 060511
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 Evropské sociální fondy, ESF, projekt JPD 3, 060511
6
POUŽITELNOST BIOFILTRACE Výroba gumových dílů - Ethylacetát, butylacetát, aceton Kalové hospodářství ČOV methanthiol, sirovodík, dimethylsulfid, dimethyldisulfid, triethylamin, amoniak, S-ethylmethanthiosulfát , methylcyklohexan, cykloheptatrien Výroba obuvi - Ethylacetát, butylacetát, aceton Evropské sociální fondy, ESF, projekt JPD 3, 060511
7
ZÁKLADNÍ TYPY BIOFILTRŮ 1. 2. 3.
Biofiltr s pevným ložem Biologická pračka (bioskruber) Biofiltr se zkrápěným ložem
Evropské sociální fondy, ESF, projekt JPD 3, 060511
8
SCHÉMA BIOFILTRU BIOFILTR S PEVNÝM LOŽEM
Evropské sociální fondy, ESF, projekt JPD 3, 060511
9
PEVNÉ LOŽE 1. Směs kompostů, kůry, dřevní štěpka, pH stabilizátor 2. Inertní materiály, kompost 3. Rašelina 4. Vřes a další rostlinné materiály
Evropské sociální fondy, ESF, projekt JPD 3, 060511
10
BIOFILTR SE ZKRÁPĚNÝM LOŽEM
Evropské sociální fondy, ESF, projekt JPD 3, 060511
11
BIOFILTR SE ZKRÁPĚNÝM LOŽEM
Evropské sociální fondy, ESF, projekt JPD 3, 060511
12
LOŽE ZKRÁPĚNÉHO BIOFILTRU Aktivní uhlí
Pevné vestavby
Evropské sociální fondy, ESF, projekt JPD 3, 060511
13
BIOLOGICKÁ PRAČKA BIOSKRUBR
Evropské sociální fondy, ESF, projekt JPD 3, 060511
14
Gas Flow Rate (m3/hr)
Gas treatment technology comparison 1,000,000 Biofiltration Trickling Filters Bioscrubbing
100,000
Incineration/catalytic oxid.
10,000 Regenerative adsorption
1,000
Scrubbing
Condensation
100 Non-regenerative adsorption
10 0.1
1
10
100
1000
Concentration (g/m3) Evropské sociální fondy, ESF, projekt JPD 3, 060511
15
PŘEHLED TECHNOLOGIÍ
Evropské sociální fondy, ESF, projekt JPD 3, 060511
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
Evropské sociální fondy, ESF, projekt JPD 3, 060511
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 Evropské sociální fondy, ESF, projekt JPD 3, 060511
18
FUNKCE LOŽE Musí zásobovat mikroorganismy živinami v době odstávky biofiltru Umožňuje zásobení mikroorganismů kyslíkem
Evropské sociální fondy, ESF, projekt JPD 3, 060511
19
BIOFILM
Evropské sociální fondy, ESF, projekt JPD 3, 060511
20
VZNIK BIOFILMU
Evropské sociální fondy, ESF, projekt JPD 3, 060511
21
Evropské sociální fondy, ESF, projekt JPD 3, 060511
22
BIOFILM
Evropské sociální fondy, ESF, projekt JPD 3, 060511
23
BIOFILM
Evropské sociální fondy, ESF, projekt JPD 3, 060511
24
VLASTNOSTI LOŽE NEMĚL BY SÁM O SOBĚ ZAPÁCHAT MUSÍ MÍT NÍZKOU CENU PO POUŽITÍ HO MUSÍ MUSÍ BÝT SNADNÉ A LEVNÉ ZLIKVIDOVAT
Evropské sociální fondy, ESF, projekt JPD 3, 060511
25
VLASTNOSTI LOŽE MUSÍ UMOŽŇOVAT DOSTUPNOST MAKROBIOTICKÝCH PRVKŮ (DUSÍK, FOSFOR, DRASLÍK), ORGANICKÉHO UHLÍKU I STOPOVÝCH PRVKŮ
Evropské sociální fondy, ESF, projekt JPD 3, 060511
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 m2.m-3.
Evropské sociální fondy, ESF, projekt JPD 3, 060511
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.
Evropské sociální fondy, ESF, projekt JPD 3, 060511
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
Evropské sociální fondy, ESF, projekt JPD 3, 060511
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.
Evropské sociální fondy, ESF, projekt JPD 3, 060511
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.
Evropské sociální fondy, ESF, projekt JPD 3, 060511
31
Problematika odběrů vzorku
Evropské sociální fondy, ESF, projekt JPD 3, 060511
32
Problematika odběrů vzorku
Evropské sociální fondy, ESF, projekt JPD 3, 060511
33
Hodnoty měřené na biofiltru
Evropské sociální fondy, ESF, projekt JPD 3, 060511
34
Výsledek je závislý na velikosti vzorkované plochy
Plachta 2 x 2 m
Poklop, 0,5 x 0,5 m
Evropské sociální fondy, ESF, projekt JPD 3, 060511
35
Významnější rozdíly u velkoplošných biofiltrů
Evropské sociální fondy, ESF, projekt JPD 3, 060511
36
Kontrola biofiltrů
Evropské sociální fondy, ESF, projekt JPD 3, 060511
37
Kontrola biofiltrů
Evropské sociální fondy, ESF, projekt JPD 3, 060511
38
Kontrola biofiltrů
Evropské sociální fondy, ESF, projekt JPD 3, 060511
39
Parametry biofiltrů
Evropské sociální fondy, ESF, projekt JPD 3, 060511
40
OTÁZKY ??
Evropské sociální fondy, ESF, projekt JPD 3, 060511
41