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Title:
METHOD FOR DEODORISING LARGE-SCALE PLANTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/045657
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for deodorising large-scale plants, in which solid or liquid malodorous materials are stored, by means of treatment of the unpurified air above the surface of the malodorous materials with active agents which react with or mask malodorous substances in the air. The active agents are dispersed in a matrix of polymers comprising cross-linked hydrophilic groups and together with the above form a spongy mass from which the active agents are slowly released and vaporised. The spongy material is incorporated between two parallel plates (3), which are mounted above the surface of the malodorous materials or at the edge of the large-sized plant and an airflow runs between the plates (3) and releases the active agents.

Inventors:
WUEST ROBERT (FR)
Application Number:
PCT/EP2003/012553
Publication Date:
June 03, 2004
Filing Date:
November 11, 2003
Export Citation:
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Assignee:
AIR & D SARL (FR)
WUEST ROBERT (FR)
International Classes:
A61L9/012; A61L9/014; A61L9/04; A61L9/12; B01D53/74; (IPC1-7): A61L9/04; A61L9/012; A61L9/014; A61L9/12; B01D53/04
Domestic Patent References:
WO2001078794A22001-10-25
WO1996005870A11996-02-29
Foreign References:
EP1334736A12003-08-13
GB2324963A1998-11-11
DE20118329U12002-01-24
US4511552A1985-04-16
DE19711809A11998-09-24
GB2324963A1998-11-11
DE19711809A11998-09-24
DE3726636C11988-10-06
Attorney, Agent or Firm:
Wagner, Jutta (Rubensstrasse 30, Ludwigshafen/Rhein, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zum Desodorieren von großflächigen Anlagen, in denen übelrie chende feste oder flüssige Stoffe offen gelagert sind, durch Behandeln der verunreinigten Luft über der Oberfläche der übelriechenden Stoffe mit aktiven Agentien, welche mit den in der Luft enthaltenen übelriechenden Substanzen reagieren oder diese maskieren, wobei die aktiven Agentien in einer Matrix aus einem vernetzten, hydrophile Gruppen enthaltenden Polymeren verteilt sind und mit diesem zusammen eine schwammartige Masse bilden, aus der die aktiven Agentien langsam freigesetzt werden und verdunsten, dadurch gekennzeichnet, dass die schwammartige Masse zwischen zwei parallele Platten eingelagert ist, die über der Oberfläche der übelriechenden Stoffe oder am Rand der großflächigen Anlage angebracht sind und dass ein Luft strom zwischen den parallelen Platten hindurch die schwammartige Masse bestreicht und die aktiven Agentien freisetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die schwammartige Masse in Form von Krümeln, Platten oder Streifen mit einer Dicke von 0,2 bis 5 cm auf Netze oder Gitter aufgelegt ist, die zwischen die parallelen Platten eingelagert sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das vernetzte Polymere ein Kondensationsprodukt aus einem maleinisierten oder epoxi dierten Polymeren und einem Polyamin als Vernetzer ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das vernetzte Polymere ein Copolymerisat aus einem monofunktionellen (Meth) Acrylat Monomeren und einem polyfunktionellen (Meth) Acrylat Monomeren als Vernetzer ist.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die aktiven Agentien über einen Zeitraum von mindestens drei Tagen hinweg langsam und gleichmäßig aus der schwammartigen Masse freigesetzt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die aktiven Agentien in Mengen von 10 bis 90 Gew. % in der schwammartigen Masse enthalten sind.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die aktiven Agentien Aldehyde, Ketone, Alkohole, Ester oder natürliche ölige Essenzen sind.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die schwammartige Masse mindestens 0,1 Gew. %, vorzugsweise 1 bis 8 Gew. % Wasser enthält.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die schwammartige Masse zusätzlich Flammschutzmittel, Sublimationshilfsmittel und/oder Pulver zur Verhinderung des Verbackens enthält.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von parallelen Platten in der großflächigen Anlage verteilt oder ringsum an deren Rand angeordnet ist.
11. Einrichtung zum Desodorieren von großflächigen Anlagen, bestehend aus einem allseits offenen Paar paralleler Platten, zwischen die eine schwamm artige Masse eingelagert ist, welche eine Matrix aus einem vernetzte, hydrophile Gruppen enthaltende Polymeren und in diesem verteilt flüchtige, desodorierende Agentien enthält.
12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die schwammartige Masse auf Netzen oder Gittern aufgelegt ist.
13. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die paralle len Platten die Abmessungen 5x5 cm bis 100x100cm und einen Abstand voneinander von 2 bis 20 cm aufweisen.
14. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die paralle len Platten horizontal auf senkrecht stehenden Pfosten befestigt sind.
Description:
Verfahren zum Desodorieren von großflächigen Antagen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Desodorieren von großflächigen Anlagen, in denen übelriechende feste oder flüssige Stoffe offen gelagert sind, durch Be- handeln der verunreinigten Luft über der Oberfläche der übelriechenden Stoffe mit aktiven Agentien, die mit den in der Luft enthaltenen übelriechenden Substanzen reagieren bzw. diese maskieren.

Großflächige Anlagen, in denen übelriechende Stoffe gelagert sind, sind zum Bei- spiel : - Klärbecken, die eine schräg abfallende Einfassung aufweisen und mehrere hundert Quadratmeter groß sein können. Sie sind meist mit tndustrieabwäs- sern, die größere Mengen Feststoffe enthalten, gefüllt.

Kläranlagen mit runden Becken, in denen Haushalt-und Industrieabwässer, sowie Abwässer aus Tierverwertungsanstalten gereinigt werden.

-Kompostieranlagen für Haus-und Gartenabfälle sowie für Industrieschlamm.

- Deponien, auf denen Haushalt-und Industrieabfälle gelagert sind.

-Müllsortieranlagen.

- Abwasserstapelbecken, z. B. in der Zuckerindustrie, Agrarindustrie und chemi- schen Industrie.

- Hafenbecken und offene Kanäle, insbesondere Abwasserkanäle.

-Freiluftställe, insbesondere Schweineställe.

- Großindustrieanlagen mit verschiedenartigen Emissionen.

Die Luft über der Oberfläche dieser Anlagen ist mit übelriechenden Gasen, wie z. B. Ammoniak, Aminen und Schwefelverbindungen geschwängert. Um das Ge- ruchsproblem und die Umweltbelastung sowohl in der Nähe als auch in der weite- ren Umgebung in den Griff zu bekommen, müssen aufwendige Maßnahmen, wie Abdeckung, Lagerung in geschlossenen Räumen, Einbau von Kaminen und Ab- sauganlagen ergriffen werden, die aber meist unbefriedigend sind.

Es besteht daher das Bedürfnis nach einer effizienten und schnell wirkenden Be- seitigung oder zumindest starker Verminderung dieser Geruchsbelastung.

Die daraus resultierende Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Verfahren gelöst. Gegenstand der Erfindung ist demzufolge ein Verfahren zum Desodorieren der genannten großflächigen Anlagen durch Behandeln der verunreinigten Luft mit aktiven Agentien, die mit den in der Luft enthaltenen übelriechenden Substanzen reagieren oder diese maskieren, wobei die aktiven Agentien in einer Matrix aus einem vernetzten, hydrophile Gruppen enthaltenden Polymeren verteilt sind und mit diesem zusammen eine schwammartige Masse bilden, aus der die aktiven Agentien langsam freigesetzt werden und verdunsten. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die schwammartige Masse zwischen zwei parallele Platten eingelagert ist, die über der Oberfläche der übelriechenden Stoffe oder am Rand der großflächigen Anlage angebracht sind, und dass ein Luftstrom zwischen den parallelen Platten hindurch die schwammartige Masse bestreicht und die aktiven Agentien freisetzt.

Die WO 01/78794 A2 beschreibt ein wasserfreies Gelelement zum Desodorieren von Luft oder geschlossenen Räumen, welches hergestellt wird durch Vernetzen eines funktionalisierten flüssigen Polymeren mit einem Vernetzer in Gegenwart des Desodorierungsmittels. Das Gelelement kann auf Gitter aufgelegt werden, die in ein Gehäuse eingebracht sind, welches in Kontakt mit der Umgebungsluft steht.

Von einer gezielten Freisetzung der Desodorierungsmittels durch einen Luftstrom ist nicht die Rede. Mit den entsprechenden Einrichtungen können daher keine großflächigen Anlagen desodoriert werden.

Geeignete Matrix-Polymere sind vernetzte, hydrophile Gruppen enthaltende Poly- kondensate und vernetzte (Meth-) Acrylat-Polymere.

Bevorzugt sind Kondensationsprodukte aus einem maleinisierten oder epoxidier- ten Polymeren und einem Vernetzer, vorzugsweise einem Polyamin. Geeignete Polymere sind z. B. Umsetzungsprodukte von Polydienen, wie Polybutadien, Po- lydecadien und Soyabohnenöl mit Maleinsäureanhydrid, ferner Copolymere von Olefinen, wie Ethylen mit Maleinsäureanhydrid, sowie epoxidiertes Polybutadien.

Bevorzugte Vernetzer sind Polyamine, insbesondere Polyoxypropylendiamin und Polyoxypropylentriamin. Daneben sind auch Harnstoff, Polyethylenimin sowie Triethylenglykol als Vernetzer geeignet. Die Vernetzungsreaktion kann in Gegen- wart des aktiven Agens und/oder in alkoholischer Lösung, z. B. in Dipropylengly- kol, bei erhöhter Temperatur erfolgen. Als hydrophile Gruppen wirken insbeson- dere die von den Polyoxyalkylenpolyaminen stammenden-CRH-O-Gruppen, daneben auch die Maleinsäureanhydrid-und Carboxylgruppen oder Epoxidgrup- pen bzw. die-NR-CO-Gruppen des vernetzten Polymeren.

Eine andere Klasse von vernetzten Polymeren sind Copolymerisate von mono- funktionellen (Meth-) Acrylat-Monomeren, z. B. Hydroxyethylacrylat oder Poly (propylenoxid) (ethylenoxid) monomethacrylat, mit einem polyfunktionellen (Meth-) Acrylat-Monomeren, z. B Ethylenglykoldimethacrylat oder Polyethylengly- kol-400-dimethacrylat als Vernetzer. Die Herstellung der vernetzten (Meth-) Acry- lat-Polymeren erfolgt durch radikalische Copolymerisation der Monomeren.

Eine typische Zusammensetzung der Ausgangsmaterialien bei der Herstellung der bevorzugten schwammartigen Masse sieht folgendermaßen aus : Maleinisierte oder epoxidierte Polymere bzw. monofunktionelle (Meth-) Acrylat-Monomere 10 bis 30 Gew.-% Vernetzer : 0,2 bis 10 Gew.-% Wasser : 0,5 bis 20 Gew.-% Flammschutzmittel : 0 bis 20 Gew.-% Aktives Agens : Rest In beiden Fällen sind die vernetzten Polymeren in der Lage, Flüssigkeiten und Gase, z. B. die aktiven Agentien, zu absorbieren, wobei sich eine Schwamm- struktur ausbildet. Das vernetzte Polymere weist ein räumliches Netzwerk mit Po- ren auf, in dem die flüchtigen Fremdsubstanzen aufgesaugt und absorbiert werden können, so dass das Polymere wie ein Schwamm anquillt. Im angequollenen Zu- stand besteht das dreidimensionale Netzwerk aus Elementarzellen, die im Mittel ein Volumen von 1 bis 1000 nm3, vorzugsweise von 3 bis 200 nm3, aufweisen.

Das vernetzte Polymere ist erfindungsgemäß mit einem aktiven Agens beladen und bildet mit diesem eine schwammartige Masse. Das aktive Agens wird daraus langsam freigesetzt und kann dann mit in der Anlage vorhandenen übelriechenden Substanzen, z. B. Aminen, Ammoniak und Schwefelverbindungen reagieren, diese reduzieren bzw. maskieren. Die aktiven Agentien sind meist flüssige Aldehyde, Ketone, Alkohole oder Ester, beispielsweise Vanillin, Eugenol, Thymol, Geraniol, Kampferöl, Citronellol, Linanol, Menthol, Cumarin, Citral, Alpha-Pinen, Nerylace- tat, Linalylacetat, Butylhydroxytoluol, C7-bis C12-Aldehyde, Salicylsäurebenzy- lester und natürliche ölige Essenzen. Neben eigentlichen chemischen Reaktionen, z. B. zwischen Schwefelwasserstoff oder Ammoniak und Aldehyden kann es auch zu Bindungen durch elektrostatische oder van der Waals'sche Kräfte kommen, wodurch die Geruchswahrnehmbarkeit zumindest herabgesetzt wird.

Man kann die aktiven Agentien entweder bei der Herstellung der vernetzten Poly- meren durch Kondensation bzw. Polymerisation zusetzen oder das vernetzte Po- lymere mit den aktiven Agentien tränken und damit anquellen. Das aktive Agens <BR> <BR> sollte in der schwammartigen Masse in Mengen von 10 bis 90 Gew. -%, vorzugs- weise von 40 bis 80 Gew.-% enthalten sein.

Die schwammartige Masse kann neben der Polymermatrix und den aktiven Agentien noch weitere Zusatzstoffe, insbesondere Wasser in Mengen von mindestens 0,1 Gew.-%, vorzugsweise von 0,5 bis 20 Gew. -% und insbesondere von 1 bis 8 Gew.-%, enthalten, ferner 1 bis 20 Gew.-% Flammschutzmittel, wie Zucker, Azodicarbonamid oder Bromverbindungen sowie Pulver zur Verminderung des Verbackens und Sublimationshilfsmittel. Wasser unterstützt die Bildung von Poren und Kanälen bei der Herstellung der vernetzten Polymeren und sorgt dafür, dass die aktiven Agentien leichter in die Poren eindringen können, darin festgehalten werden und gleichmäßig wieder ausdiffundieren.

Wesentlich ist, dass das aktive Agens mit dem zur Anwendung kommenden ver- netzten Polymeren und gegebenenfalls dem Gehalt an Wasser so abgestimmt ist, dass es langsam und gleichmäßig aus der schwammartigen Masse freigesetzt wird und seine Wirkung mindestens drei Tage, vorzugsweise mindestens eine Woche und insbesondere mehr als einen Monat lang beibehält. Das freigesetzte aktive Agens kann mit den übelriechenden Substanzen in der Gasphase reagieren und/oder den üblen Geruch überdecken. Darüber hinaus ist die schwammartige Masse in der Lage, gasförmige übelriechende Substanzen zu absorbieren und dadurch aus der Luft zu entfernen.

Die schwammartige Masse, welche die aktiven Agentien enthält, kann in Form von Kugeln, Spänen oder Granulat zur Anwendung kommen. Sie wird jedoch bevor- zugt in Form von Krümeln, Platten oder Steifen mit einer Dicke von 0,2 bis 5 cm, insbesondere von 0,5 bis 3 cm, eingesetzt, die zweckmäßigerweise auf Gitter oder Netze aufgelegt werden. Die schwammartige Masse wird erfindungsgemäß zwi- schen parallele Platten eingelagert. Die Platten können aus Holz, Metall oder Kunststoff bestehen. Ihre Abmessungen betragen vorzugsweise 5x5 cm bis 1 00x100 cm, der Abstand der Platten voneinander kann zwischen 2 und 20 cm, insbesondere zwischen 5 und 15 cm liegen. Das Plattenpaar ist allseits offen, so dass der Luftstrom von allen Seiten her durchströmen kann. Die Platten werden vorzugsweise auf senkrecht stehenden Pfosten befestigt, sie können aber auch an Seilen aufgehängt oder einfach auf den Boden aufgelegt werden.

Zwischen diesen parallelen Platten hindurch wird die schwammartige Masse von einem Luftstrom bestrichen, der die aktiven Agentien freisetzt. In den meisten An- wendungsfällen wirkt natürlicher Wind als Luftstrom, wobei wahrscheinlich zwi- schen den parallelen Platten durch den Widerstand der schwammartigen Masse die Luft komprimiert und dadurch der Kontakt zwischen der Luft und den aktiven Agentien verstärkt wird.

Falls dies nicht ausreicht, kann der Luftstrom auch durch ein Gebläse oder einen Ventilator verstärkt werden. Die freigesetzten Agentien vermischen sich mit den aus den übelriechenden Stoffen ausdünstenden Gasen und können mit diesen reagieren bzw. diese maskieren. Durch Verstärken des Luftstroms, falls möglich, und durch die Wahl der aktiven Agentien und ihr Zusammenwirken mit den Poly- meren und gegebenenfalls dem Wasser kann die Menge der freigesetzten Agentien gesteuert werden und dadurch auch über größere Entfernung zwischen Emissionsstelle und Immissionsstelle hinweg eine ausreichende Geruchsverminderung erreicht werden.

Vorzugsweise werden die parallelen Platten, zwischen die die schwammartige Masse in Netzen oder Gitter eingelagert ist, horizontal auf senkrecht stehenden Pfosten befestigt. Diese Pfosten können am Rand der großflächigen Anlage und/oder in dieser verteilt aufgestellt werden. Beispielsweise werden eine Vielzahl von parallelen Platten, z. B. mehr als fünf, insbesondere zwischen zehn und zwei- hundert, rings um eine großflächige Anlage herum oder in dieser verteilt angeord- net. Wenn dann ein Wind aus einer Richtung weht (und zwar gleichgültig aus wel- cher Richtung), werden nicht nur die übelriechenden Substanzen in dieser Rich- tung von der Oberfläche der Anlage abgetrieben, sondern gleichzeitig setzt der Luftstrom auch die aktiven Agentien aus der schwammartigen Masse frei, die in der selben Richtung abgetrieben werden und mit den übelriechenden Substanzen reagieren bzw. diese maskieren.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zum Desodorieren von großflächigen Anlagen, bestehend aus einem allseits offenen Paar paralleler Platten, zwischen die eine schwammartige Masse eingelagert ist, welche flüchtige desodorierende Agentien enthält.

Eine derartige Einrichtung ist in den Abbildungen 1 und 2 skizziert. Dabei sind mit 1 die Oberfläche der übelriechenden Stoffe, mit 2 der Pfosten und mit 3 die paral- lelen Platten bezeichnet, zwischen denen in einem Netz oder Gitter 4 die schwammartige Masse 5 eingelagert ist.

Beispiel 1 21 g maleinisiertes Polybutadien (Umsetzungsprodukt von flüssigem Polybutadien mit Maleinsäureanhydrid-LITHENE der Fa. Revertex) wurden mit 5 g Wasser und 79 g einer Mischung von öligen Essenzen als aktives Agens bei 45° C vermischt (Mischung A). 94 g des aktiven Agens und 7,5 g Polyoxypropylentriamin (MG 400) wurden vermischt (Mischung B). Die Mischungen A und B wurden zusammenge- rührt.

Die erhaltene schwammartige Masse wurde in Platten von 2 cm Dicke, 20 cm Breite und 20 cm Länge geschnitten und auf ein Metallnetz aufgelegt. Dieses Netz wurde zwischen zwei parallele, 50 x 50 cm große Kunststoffplatten mit einem Ab- stand von 10 cm eingebracht. 16 derartiger Platten wurden ringsum an der schrä- gen Einfassung eines 100 m2 großen Klärbeckens aufgelegt.

Beispiel 2 In einem geschlossenen Gefäß wurden 4 g Poly (propylenoxid) (ethylenoxid)- Mo- nomethacrylat mit 0,5 g Polyethlenglykol-400-Dimethacrylat vermischt und 100 Mikroliter 30%-iges Wasserstoffperoxid wurden injiziert. Die Mischung wurde 30 min. lang in einem Ultraschallbad evakuiert. Dann wurde die Mischung in ein offe- nes, flaches Gefäß geleert und dort bei 10° C 5 min. lang mit UV-Licht (290 bis 400 nm, 40 mW/cm2) in einem Abstand von 5 cm bestrahlt.

Das erhaltene vernetzte Polymere wurde mit 3g Salicylsäurebenzylester als akti- vem Agens getränkt. Die erhaltene schwammartige Masse wurde in die erfin- dungsgemäße Einrichtung eingebracht. Einhundert solcher Einrichtungen wurden auf Pfosten befestigt und in einer Mülldeponie verteilt aufgestellt.

Beispiel 3 15 g epoxidiertes Polybutadien (POLY BD von Atofina), 3 g Polyoxypropylen-dia- min (Jeffamine D 400 von Huntsman) und 8 g Wasser wurden mit 70 g eines flüs- sigen Aldehyds vermischt, entgast und gerührt. Die Masse wurde 5 mm dick auf einen Träger aufgetragen und mittels eines 80°C heißen Luftstroms polymerisiert.

Drei Lagen des entstandenen Blattes wurden übereinandergelegt und in 20 mm breite Streifen geschnitten. Diese wurden auf Netze aufgelegt, die zwischen zwei Platten eingebracht wurden. Zehn derartiger Platten wurden in einer Kompostier- anlage aufgestellt.