DE20010485U1 - SBA-Filter zur Abluftreinigung - Google Patents

Description

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Beschreibung

SBA- Filter zur Abluftreinigung

Die Erfindung betrifft ein SBA- Filter zur Abluftreinigung, wobei SBA für simultan, biologisch und adsorbtiv steht.

Das Anwendungsgebiet bezieht sich auf die Reinigung von Abluft verschiedener Herkunft, beispielsweise aus Industrieanlagen oder Kanalschächten der Abwasserkanalisation. Das erfindungsgemässe Abluftfilter eignet sich daher zur Reinigung von Abluft mit unterschiedlichen Feuchtigkeitsgehalten, die darüberhinaus mit Geruchsstoffen und/oder anderen adsorbierbaren und biologisch abbaubaren Stoffen beladen sein kann.

Je nach Reinigungsaufgabe sind speziell konzipierte aparative Lösungen einzusetzen.

Abluftfilter sind seit langem bekannt und in einer Vielzahl von verschiedenen Ausführungen auf dem Markt.

Ein bekanntes Abluftfilter für Kanalschächte der Abwasserkanalisation üblicherweise mit Torfmull, Kokos oder anderem Biomaterial als Filterschicht bestückt. Auf dem Biomaterial bildet sich nach geraumer Zeit ein bakterieller Biofilm. Die darin lebenden Mikroorganismen benutzen die in der Abluft enthaltenen Schadstoffe als Nahrungsgrundlage, was letztlich zur Abluftreinigung führt. Die Effizienz derartiger Filter ist aufgrund der Festlegung auf rein biologische Reinigung verbesserungsbedürftig.

Derüberhinaus sind sie aufgrund ihrer festen Verbindung mit dem Schmutzfänger sehr schwer handhabbar. Es mangelt ihnen an universeller Einsetzbarkeit.

Somit ergibt sich als Zielstellung für die in Rede stehende Erfindung, ein Abluftfilter mit hoher Reinigungsleistung bereitzustellen, das universell einsetzbar, somit für verschiedene Reinigungsaufgaben geeignet, leicht handhabbar und mit vertretbarem Aufwand herstellbar ist.

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Die genannten Nachteile des Standes der Technik sollen beseitigt, zumindest aber minimiert werden.

Dem Anwender soll ein Abluftfilter der beschriebenen Art zur Verfügung gestellt werden, das sich insbesondere durch wirkungsvolle Abluftreinigung und geringen Wartungsaufwand auszeichnet.

Die erfinderische Aufgabe ist in der Entwicklung eines Abluftfilters, das dieser Zielstellung gerecht wird, zu sehen. Dabei ist den Anforderungen der Praxis, nämlich verschiedenen Reinigungsaufgaben, resultierend aus der Art der Luftverschmutzung, durch die Wahl entsprechender apparativer Mittel Rechnung zu tragen.

Die Aufgabe ist nach den Merkmalen des Schutzanspruchs 1 gelöst worden. In den Unteransprüchen sind zweckmäßige Ausgestaltungen angegeben.

Erfindungsgemäss wurde ein simultan, biologisch und adsorbtiv wirkendes Filter entwickelt, mit dem Abluft verschiedenster Herkunft gereinigt werden kann. Das Filter arbeitet besonders wirkungsvoll, wenn mit Geruchsstoffen und/oder adsorbierbaren und biologisch abbaubaren Stoffen belastete Luft zu reinigen ist.

In Abhängigkeit von den örtlichen Verhältnissen durchströmt die zu reinigende Abluft das Filter selbsttätig oder zwangsgeführt. In der Regel ist die Abluftführung im Filter von unten nach oben vorgesehen, wobei auch andere Luftführungsvarianten denkbar sind. Die Filterschicht besteht aus einem porösen Material, bevorzugt körnigen Koks, mit einem Biofilm auf seiner Oberfläche.

Um die darin lebenden Mikroorganismen mit der notwendigen Feuchtigkeit zu versorgen, muss die Abluft einen gewissen Feuchtigkeitsgehalt aufweisen. Gegebenenfalls ist eine Konditionierungsstufe zur Luftbefeuchtung vorzuschalten, indem der Gasstrom fein im Wasserbad verteilt oder eine Wassereindüsung installiert wird. Die Konditionierungsstufe kann innerhalb des Filters oder extern angeordnet werden. Alternativ zur Konditionierungsstufe kann das Filtermaterial stetig befeuchtet werden.

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Die Reinigungswirkung ist dadurch gewährleistet, dass einerseits die kapillarporöse Struktur der Kokspartikeln Schadstoffe adsorbiert. Andererseits benutzen die Mikroorganismen die am Feststoff adsorbierte als auch in der Abluft befindliche Schadstoffe als Nahrungsgrundlage für ihren Lebensprozess. Dadurch tritt ein gewisser Selbstreinigungseffekt ein. Der für den Stoffwechsel der Mikroorganismen ausserdem erforderliche Sauerstoff befindet sich in hinreichendem Maße in der Abluft selbst.

Unabhängig von der speziellen Ausführungsform besitzt der erfindungsgemässe SBA- Filter zur Abluftreinigung den nachfolgend beschrieben prinzipiellen apparativen Aufbau.

Im Filterbehälter bzw. Filterkorb ist ein Lochboden oder eine andersgeartete perforierte Trennwand angeordnet. Auf dieser liegt eine Faser- oder Vliesmatte, vorzugsweise aus Naturfasen bestehend, auf. Darüber befindet sich eine mit einem Biofilm behaftete Koksschüttung. Über der Koksschüttung ist ein Freiraum zum Abströmen der gereinigten Abluft vorgesehen. Weitere technische Mittel sind in Abhängigkeit vom Verwendungszweck, den örtlichen Gegebenheiten und der konkreten Reinigungsaufgabe vorzusehen, beispielsweise ein Wasserbad mit Abluftverteilung, eine Wasserverdüsung, eine Befeuchtungsanlage für den Biofilm bzw. die Koksschüttung, weitere Lochböden, Faser- oder Vliesmatten, bzw. rein konstruktive Massnahmen. Das Filter ist eckig, oval, wie auch kreisförmig ausführbar. Mehrfachausführungen zur Realisierung einer modularen Standardbauweise sind realisierbar. Vorteilhaft sind die Einzelbauteile des Filters gegeneinander austauschbar gestaltet

In den Schutzansprüchen 8 und 12 sind besondere Ausführungsarten der Erfindung angegeben, auf die nachfolgend näher eingegangen wird.

Bei dem in Schutzanspruch 8 beschriebenen Filter handelt es sich um einen SBA- Filter zur Abluftreinigung für allgemeine Anwendungen, insbesondere in Industrieanlagen. Ein solches Filter besitzt eine zylindrische, ovale oder eckige Grundform. Der Behälter ist mit einem Lochboden als Auflagefläche für eine Matte aus Naturfasern mit darüberliegender Koksschüttung, auf der ein Biofilm angesiedelt ist, versehen.

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Oberhalb der Koksschüttung ist ein Freiraum zum Abströmen der gereinigten Abluft belassen. Unter dem Lochboden befindet sich ein Abluftverteilungssystem mit Luftkonditionierung. Auf letztere kann verzichtet werden, wenn die zu reinigende Abluft genügend Feuchtigkeit mitführt. Die technischen Mittel zur Luftkonditionierung sind innerhalb oder ausserhalb des Filterbehälters anordenbar.

Wie bereits ausgeführt, bieten sich für die Luftkonditionierung die Verteilung der Abluft in einem Wasserbad oder die Wassereindüsung in den Abluftstrom an. In jedem Fall ist zu garantieren, dass der Luftstrom den Biofilm ständig mit Feuchtigkeit versorgt. Die Reinigung der Abluft erfolgt während des Durchströmens der Koksschüttung in der beschriebenen Weise.

Im Schutzanspruch 12 ist ein SBA- Filter zur Reinigung der Abluft aus Kanalschächten der Abwasserkanalisation beschrieben. Bei derartigen Filtern entweicht die ausreichend mit Feuchtigkeit angereicherte Abluft selbsttätig ohne weiteres Zutun in die Atmosphäre.

Allerdings sind hier konstruktive Massnahmen zur ungestörten Einleitung von Oberflächenwasser in die Kanalisation zu ergreifen.

Der apparative Aufbau ist folgender: Das erfindungsgemässe Abluftfilter besteht aus einer Grundplatte mit eingehängtem oder anderweitig befestigtem Filterkorb, einem Ablaufschacht für Oberflächenwasser, der einen Geruchverschluss aufweist, einer Dichtmanschette und mehreren Haken zur Aufhängung im Kanalschacht.

Die Grundplatte und die Dichtmanschette sind in geeigneter Weise fest miteinander verbunden. Letztere besteht vorteihafterweise aus Einzelsegmenten. Beim Einbau in den Kanalschacht legt sich die Dichtmanschette an den zylindrischen Schachtmantel an und dichtet das Abluftfilter ausreichend gegen diesen ab.

Mittels ebenfalls mit der Grundplatte fest verbundener Haken ist das erfindungsgemässe Abluftfilter im Kanalschacht abgehängt. Dazu greifen die Haken in der Schachtabdeckung befindliche Auskerbungen ein, die an sich zur Befestigung des Schmutzfängers vorgesehen sind. Es besteht somit keine direkte Verbindung zwischen dem Abluftfilter und dem Schmutzfänger. Maßlich sind die Grundplatte und die Haken so gestaltet, dass eine im wesentlichen waagerechte Einbaulage des Abluftfilters im Kanalschacht gewährleistet ist. Der Boden des mit der Grundplatte verbundenen Filterkorbes weist eine Perforation auf.

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Er ist mit einer Faser- oder Vliesmatte, vorzugsweise aus Naturmaterial bestehend, bedeckt. Darüber befindet sich eine Schüttung aus körnigem Koks, der an seiner Oberfläche mit einem Biofilm behaftet ist. Die Schüttung ist wiederum mit einer Faser- oder Vliesmatte abgedeckt. Auf dieser liegt eine mit Arretierungsstiften gehaltene Lochplatte auf. Schliesslich ist der Filterkorb nach oben mit einem Deckel abgeschlossen.

Die aus dem Kanalschacht aufströmende Abluft ist gezwungen, die Filterschicht von unten nach oben zu durchströmen. Die gereinigte Luft sammelt sich dann im Freiraum zwischen Lochplatte und Deckel und verlässt den Filterkorb über Öffnungen am Umfang des Filterkorbes in diesem Bereich.

Nahe dem Filterkorb ist ein Ablaufschacht zur ungehinderten Ableitung des Oberflächenwassers in die Grundplatte eingearbeitet. Im unteren Bereich des Ablaufschachtes befindet sich ein Geruchverschluss. Vorteilhafterweise ist dieser als gewichtsbelastete Pendelklappe ausgebildet, die sich bei einem definierten Flüssigkeitspegel im Ablaufschacht durch das Gewicht der Flüssigkeitssäule selbsttätig öffnet und nach dem Ablaufen des Wassers wieder schliesst.

Das einströmende Oberflächenwasser erreicht den Ablaufschacht entweder direkt über die Grundplatte oder es trifft auf den Deckel des Filterkorbes auf, läuft von diesem ab und fließt dann über die Grundplatte in den Ablaufschacht.
Die Filtration der Abluft aus der Kanalisation ist aufgrund der beschriebenen Merkmale auch während des Einströmens von Oberflächenwassers gewährleistet.

Somit steht ein Abluftfilter für Kanalschächte der Abwasserkanalisation zur Verfügung, der sich durch hohe Reinigungsleistung, leichte Handhabbarkeit, und sichere Arbeitsweise, auch im Hinblick auf die Oberflächenwasserableitung, auszeichnet. Hinsichtlich der Befestigung im Kanalschacht werden vorhandene Befestigungspunkte für den Schmutzfänger benutzt. Sollten diese nicht zur Verfügung stehen, wäre ein Spannring mit Auflagering im zylindrischen Teil des Kanalschachtes zu verspannen. Der Auflagering trägt dann das Abluftfilter.

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Nachfolgend wird die Erfindung anhand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen in Figur 1 ein SBA- Filter zur Abluftreinigung für allgemeine Anwendungen, insbesondere in Industrieanlagen, und in Figur 2 ein SBA- Filter zur Reinigung der Abluft aus Kanalschächten der Abwasserkanalisation. Die verwendeten Bezugszeichen haben folgende Bedeutung:

1	Grundplatte,
2	Filterkorb,
3	Abluftschacht,
4	Geruchverschluss,
5	Dichtmanschette,
6	Haken
7	Perforation, Lochboden,
8	Faser- oder Vliesmatte, Naturfasermatte,
9	Schüttung, Koksschüttung,
10	Lochplatte,
11	Deckel.
12	Behälter,
13	Wasserbad,
14	Abluftverteilung.

Ein SBA- Filter zur Abluftreinigung für allgemeine Anwendungen, insbesondere in Industrieanlagen, nach Figur 1 besteht im wesentlichen aus einem Behälter 12 mit Lochboden 7, unter dem sich ein Wasserbad 13 mit inliegender Abluftverteilung befindet. Auf dem Lochboden 7 liegt eine Naturfasermatte 8 auf, auf der sich eine Koksschüttung 9 mit anhaftenden Biofilm befindet.

Der Wasserstand des Wasserbades 13 ist vorteilhaft mittels Schwimmerschaltung geregelt. Die einströmende Abluft wird so verteilt, dass sie in feinen Blasen durch das Wasserbad aufsteigt, dabei die erforderliche Feuchtigkeit aufnimmt und den Biofilm beim Durchströmen somit ständig feucht hält. Die gereinigte Abluft strömt oberhalb der Koksschüttung 9 über den gesamten Querschnitt des Behälters 12 in die Atmosphäre ab.

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Ein Abluftfilter zum Einhängen in einen Kanalschacht nach Figur 2 besteht aus den Hauptbauteilen Grundplatte 1 mit eingehängtem Filterkorb 2, Ablaufschacht 3 für Oberflächenwasser, Geruchverschluss 4, Dichtmanschette 5 und mehreren Haken 6 zur Aufhängung im Kanalschacht.

Mit der Grundplatte 1 sind vier Haken 6 verschraubt. Die Haken 6 greifen in Auskerbungen in der Schachtabdeckung ein, die an sich zum Einhängen des Schmutzfängers vorgesehen sind. Die maßliche Gestaltung garantiert eine waagerechte Positionierung des Abluftfilters im Kanalschacht.
Mit der Grundplatte 1 ist die Dichtmanschette 5, die aus mehreren Segmenten besteht, verschraubt. Beim Einbau in den Kanalschacht legt sich die Dichtmanschette 5 an den zylindrischen Schachtmantel an und dichtet das Abluftfilter ausreichend gegen diesen ab. Die Grundplatte 1 trägt weiterhin den Filterkorb 2. Dieser kann lose eingehängt oder fest mit der Grundplatte 1 verbunden sein.
Der Boden des Filterkorbs 2 weist eine Perforation 7 in Form von Lochungen in der Art eines Lochbleches auf. Er ist mit einer Faser- oder Vliesmatte 8 aus Naturmaterialien abgedeckt. Darüber ist eine Schüttung 9, bestehend aus körnigem Koks, dessen Oberfläche mit einem Biofilm besetzt ist, aufgebracht. Auf der Schüttung 9 befindet sich wiederum eine Faser- oder Vliesmatte 8. Auf letzterer liegt eine Lochplatte 10 auf. Der Filterkorb 2 ist nach oben mit einem Deckel 11 abgeschlossen. Die Lochplatte 10 und der Deckel 11 sind mit Arretierungsstiften oder anderweitig befestigt.

Nahe dem Filterkorb 2 ist ein Ablauf schacht 3 in die Grundplatte 1 eingearbeitet. Im unteren Bereich des Ablaufschachtes 3 befindet sich ein Geruchverschluss 4. Vorteilhafterweise ist dieser als gewichtsbelastete Pendelklappe ausgebildet.

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1. SBA-Filter zur Abluftreinigung 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Filter im wesentlichen aus einem Behälter (12), mit integriertem Lochboden (7), aufliegender Faser-, Vlies oder Naturfasermatte (8) und einer darüber angeordneten Filterschicht aus porösem Material, bevorzugt einer Koksschüttung (9) besteht, dass, sofern erforderlich, integrative oder externe Mittel zur Abluftkonditionierung, sprich Luftbefeuchtung, vorgesehen sind und dass das SBA-Filter in seiner konstruktiven Gestaltung an den vorgesehenen Verwendungszweck, die örtlichen Gegebenheiten und die konkrete Reinigungsaufgabe angepasst ist.

2. SBA-Filter zur Abluftreinigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Koksschüttung (9) aus körnigem Koks mit einem Biofilm auf seiner Oberfläche besteht.

3. SBA-Filter zur Abluftreinigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (12) als Filterkorb (2) ausgebildet ist.

4. SBA-Filter zur Abluftreinigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass alternativ zur Abluftkonditionierung eine stetige Befeuchtung des Filtermaterials vorgesehen ist.

5. SBA-Filter zur Abluftreinigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterelemente so gestaltet sind, dass jedes Element einzeln austauschbar ist.

6. SBA-Filter zur Abluftreinigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Mehrfachanordnungen in Form von Reihen oder Parallelschaltungen von mehreren Einzelfiltern vorgesehen sind, wobei diese in einem Gesamtkorpus zusammengefasst sein können.

7. SBA-Filter zur Abluftreinigung nach Anspruch 1 für allgemeine Anwendungen, insbesondere in Industrieanlagen, dadurch gekennzeichnet dass dieser im wesentlichen aus einem Behälter (12) mit Lochboden (7) besteht, wobei unter dem Lochboden (7) eine Abluftkonditionierung in Form eines Wasserbades (13) mit inliegender Abluftverteilung (14) befindlich ist, und wobei auf dem Lochboden (7) eine Naturfasermatte (8) aufliegt, auf der sich eine Koksschüttung (9) mit anhaftendem Biofilm befindet, und dass über der Koksschüttung (9) ein Freiraum zum Abströmen der gereinigten Abluft in die Atmosphäre vorgesehen ist.

8. SBA-Filter zur Abluftreinigung für allgemeine Anwendungen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserstand des Wasserbades (13) mittels Schwimmerschaltung regelbar ist.

9. SBA-Filter zur Abluftreinigung für allgemeine Anwendungen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abluftkonditionierung mittels einer Wassereindüsung realisiert ist.

10. SBA-Filter zur Abluftreinigung für allgemeine Anwendungen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abluftkonditionierung, d. h., die Luftbefeuchtung, extern angeordnet ist.

11. SBA-Filter zur Abluftreinigung nach Anspruch 1 für Kanalschächte der Abwasserkanalisation, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptbauteile Grundplatte (1), Filterkorb (2), Ablaufschacht (3), Geruchverschluss (4), Dichtmanschette (5) und Haken (6) wie folgt miteinander kombiniert sind.

- Die Grundplatte (1) weist Haken (6) auf, die im eingebauten Zustand in Auskerbungen in der Schachtabdeckung eingreifen, die an sich der Befestigung des Schmutzfängers vorbehalten sind, wobei die Haken (6) so ausgebildet sind, dass das Abluftfilter eine waagerechte Einbaulage einnimmt;

- Mit der Grundplatte (1) ist die Dichtmanschette (5) zur Abdichtung des Abluftfilters gegenüber dem Kanalschacht verbunden;

- Die Grundplatte (1) trägt weiterhin den Filterkorb (2);

- Der Boden des Filterkorbes (2) weist eine Perforation (7) auf und ist mit einer Faser- oder Vliesmatte (8) belegt auf der sich eine Schüttung (9), bestehend aus körnigem Koks, dessen Oberfläche mit einem Biofilm behaftet ist, befindet, wobei die Koksschüttung (9) mit einer weiteren Faser- oder Vliesmatte (8) abgedeckt ist, auf der eine Lochplatte (10) aufliegt;

- Der Filterkorb (2) ist nach oben mit einem Deckel (11) abgeschlossen und in seinem Mantel im Bereich über der Lochplatte (10) sind Öffnungen zum Entweichen der gereinigten Abluft vorgesehen;

- Nahe dem Filterkorb (2) ist ein Ablaufschacht (3) in die Grundplatte (1) eingearbeitet, in dessen unterem Bereich ein Geruchverschluss (4) befindlich ist.

12. SBA-Filter zur Abluftreinigung für Kanalschächte der Abwasserkanalisation nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass dieser auf einem im zylindrischen Teil des Kanalschachtes verspannten Spannring mit Auflagering gelagert ist.

13. SBA-Filter zur Abluftreinigung für Kanalschächte der Abwasserkanalisation nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtmanschette (5) aus mehreren Segmenten zusammengesetzt ist.

14. SBA-Filter zur Abluftreinigung für Kanalschächte der Abwasserkanalisation nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Filterkorb (2) lose in die Grundplatte (1) eingehängt ist.

15. SBA-Filter zur Abluftreinigung für Kanalschächte der Abwasserkanalisation nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Perforation (7) nach Art eines Lochbleches ausgebildet ist.

16. SBA-Filter zur Abluftreinigung für Kanalschächte der Abwasserkanalisation nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Lochplatte (10) mit Arretierungsstiften befestigt ist.

17. SBA-Filter zur Abluftreinigung für Kanalschächte der Abwasserkanalisation nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Geruchverschluss (4) als gewichtsbelastete Pendelklappe ausgebildet ist.