Мобильный биофильтр МБФ Российский патент 2021 года по МПК B01D53/34 B01D53/84 

Изобретение относится к оборудованию для очистки газовых сред с использованием микроорганизмов. Мобильный биофильтр МБФ состоит из прямоугольного корпуса, который выполнен в виде стандартного мусорного контейнера со всеми элементами крепления к мусоровозу. В его нижней части расположено дренажно-распределительное устройство. Которое состоит из стандартных дренажных желобов сверху которых установлены металлические пластины с отверстиями. Через это устройство подается загрязненный воздух. Он распределяется по всему устройству и поступает равномерно в фильтрующий слой. Это достигается за счет дифференцированного расположения отверстий с разным диаметром. Воздуховод проходящий через дренажно-распределительное устройство выходит из контейнера и с обоих концов и имеет стандартное крепление, что позволяет соединять такие мобильные биофильтры в любом количестве. В верхней части расположен трубопровод для орошения и внесения бактерий в фильтрующий слой.

Заявляемое изобретение относится к области охраны окружающей среды, точнее к оборудованию для очистки газовых сред с использованием микроорганизмов, и может быть использована в химической, нефтеперерабатывающей, деревоперерабатывающей, пищевой, сельскохозяйственной, биотехнологической промышленности для очистки отходящих газов от органических загрязнений, таких как фенол и его производные, спирты, альдегиды, меркаптаны, ароматические соединения.

Биологические методы очистки воздуха являются более дешевыми, чем традиционные физико-химические методы удаления загрязняющих примесей, такие как каталитический дожиг или абсорбция на активированном угле, и не оказывают вредного воздействия на окружающую среду. В их основе лежит способность некоторых микроорганизмов разрушать в аэробных условиях присутствующие в воздухе органические и неорганические вещества с образованием безвредных продуктов микробного метаболизма. Предварительный отбор специально адаптированных моно- или смешанных культур микроорганизмов обеспечивает более высокую эффективность очистки воздуха от соответствующих загрязнителей и сокращение сроков ввода установок в эксплуатацию.

Основным элементом биофильтра является фильтрующий слой, обеспечивающий сорбцию компонентов очищаемой воздушной смеси и последующую деструкцию их микроорганизмами, находящимися в этом слое. В качестве материала фильтрующего слоя используют компост, торф, опилки, овощные очистки и другие материалы природного происхождения, содержащие минеральные вещества, необходимые для питания микроорганизмов. При этом оптимальное содержание влаги в фильтрующем слое составляет от 40 до 60% от веса материала носителя. Фильтрующий слой может также содержать различные добавки, улучшающие его пористость (пористые стеклянные, фарфоровые или полиэтиленовые гранулы) и сорбционные свойства (активированный уголь) и/или обеспечивающие поддержание постоянства рН в фильтрующем слое (известняк, мел).

Задачей, решаемой автором, является создание мобильного биофильтра, обеспечивающего повышение эффективности биологической очистки газа.

Технический результат достигается созданием мобильного биофильтра, состоящего из стандартного прямоугольного мусорного контейнера, корпус которого имеет в нижней части дренажно-распределительную систему, которая выполняется в виде воздуховода, стандартных дренажных желобов и металлических пластин с отверстиями. В крыше корпуса расположен клапан избыточного давления. Что позволяет равномерно распределить загрязненный воздух по всех площади фильтрующего слоя. В верхней части расположен трубопровод распределяющий воду или состав с бактериями через форсунки. Влажность фильтрующего состава поддерживается на одном уровне за счет наличия датчиков влажности.

Корпус мобильного биофильтра выполнен из стандартного мусорного контейнера. Мусорный контейнер имеет погрузочную петлю, опорные ролики и распашные двери, которые позволяют осуществлять погрузку (разгрузку) силами одной единицы техники, мусоровоза. И ее осуществляет один человек, водитель мусоровоза. Так же данная конструкция контейнера позволяет производить выгрузку фильтрующего слоя непосредственно с грузовика по принципу самосвала, что ускоряет замену фильтрующего слоя.

Корпус мобильного биофильтра утеплен и имеет систему отопления фильтрующего слоя, температура которого не должна опускаться ниже 15-18°С. Данная температура поддерживается и контролируются датчиками температуры.

Мобильный биофильтр работает следующим образом (фиг. 1). Очистку газа проводят, как правило, с использованием помещаемой в инертный материал загрузки ассоциации активных штаммов микроорганизмов родов, которые обеспечивают очистку отходящих газов одновременно от органических веществ и оксидов азота, оксидов серы, оксидов углерода.

Загрузка контейнера инертным материалом 4 производится через открытые ворота 1 или через съемную крышу 2. Очищаемый газ вводится через вход 7, проходит через направляющие и выходит вверх через решетки распределительного короба 10. Постепенно поднимаясь через инертный материал 4 загрязненный газ очищается, происходит биодеструкция загрязняющего вещества консорциумом микроорганизмов до СО₂ и паров воды (при очистке газа от органических соединений). Очищение газа происходит в перекрестном токе. Чтобы в инертном материале 4 не образовывалось анаэробных очагов в съемной крыше установлен клапан избыточного давления 6. Благодаря ему газ заполняет весь объем контейнера и попадает во все участки фильтрующего слоя. Чтобы контролировать все биохимические процессы, происходящие в биофильтре в нем, устанавливается модульный блок датчиков 5. Который позволяет контролировать оптимальные условия для жизнедеятельности бактерий и микроорганизмов. Питающий раствор поступает в форсунки и распыляется по верх инертного материала 4.

Расположение корпуса биофильтра в стандартном мусорном контейнере 3, позволяет мобильное его перевозить, и быстро выгружать отработанный фильтрующий слой и не требует никаких дополнительных приспособлений для его монтажа. Контейнер оснащен стандартными крепления 9. Корпус контейнера может быть утеплен и оснащен системой подогрева это необходимо для создания благоприятной среды обитания микроорганизмов и бактерий в холодный период года. Так же контейнер оснащен выходом не очищенного газа 8, это сделано для того что бы можно было соединять биофильтра между собою для повышения производительности.

На фиг. 1 изображена схема компоновки изобретения, на котором изображены:

1. Ворота

2. Съемная крыша

3. Корпус мобильного биофильтра

4. Фильтрующий слой

5. Модульный блок датчиков

6. Клапан избыточного давления

7. Вход

8. Выход

9. Крепление

10. Распределительный короб.

Изобретение относится к оборудованию для очистки газовых сред с использованием микроорганизмов. Мобильный биофильтр (МБФ) характеризуется тем, что его корпус выполнен из утепленного мусорного контейнера, имеющего погрузочную петлю, опорные ролики и распашные двери, в нижней части которого имеется дренажно-распределительная система, которая выполнена из стандартных дренажных желобов сверху которых установлены металлические пластины с отверстиями разного диаметра. Фильтр также оснащен фильтрующим слоем с микроорганизмами, системой орошения фильтрующего слоя, системой отопления фильтрующего слоя и имеет съемную крышу, в которой установлен клапан избыточного давления. При этом конструкция корпуса биофильтра выполнена таким образом, что позволяет соединять параллельно множество биофильтров для достижения оптимальной производительности. Изобретение обеспечивает повышение эффективности биологической очистки газа за счет равномерного распределения загрязненного воздуха по всей площади фильтрующего слоя, а также позволяет ускорить замену фильтрующего слоя и соединять такие мобильные биофильтры в любом количестве для повышения производительности. 1 ил.

Мобильный биофильтр (МБФ), характеризующийся тем, что его корпус выполнен из утепленного мусорного контейнера, имеющего погрузочную петлю, опорные ролики и распашные двери, в нижней части которого имеется дренажно-распределительная система, которая выполнена из стандартных дренажных желобов, сверху которых установлены металлические пластины с отверстиями разного диаметра, причем он также оснащен фильтрующим слоем с микроорганизмами, системой орошения фильтрующего слоя, системой отопления фильтрующего слоя и имеет съемную крышу, в которой установлен клапан избыточного давления, а конструкция корпуса биофильтра выполнена таким образом, что позволяет соединять параллельно множество биофильтров для достижения оптимальной производительности.