s/biologische-abluftreinigung/Biologische Abluftreinigung/gi
Im Bereich der biologischen Abluftreinigung werden zur Desodorierung von geruchsbeladenen Abluftstroemen u.a. Biofilter eingesetzt, in denen die Umwandlung geruchsintensiver Verbindungen in geruchlich nicht mehr wahrnehmbare Verbindungen mittels Mikroorganismen erfolgt. Um die biologische Reinigungsleistung optimal auszunutzen ist es notwendig, dass die Durchstroemung von Biofiltern gleichmaessig erfolgt. Allerdings ist dies in der Realitaet oft nicht der Fall und als Folge ungleichmaessiger Durchstroemung treten lokal ueberlastete Zonen mit hohen Stroemungsgeschwindigkeiten, in denen der Filter durchbricht, sowie kaum durchstroemte Zonen auf. Liegen die Rohgastemperaturen ueber den Temperaturen der Umgebung, sind Inhomogenitaeten der Durchstroemung bereits an der Temperatur erkennbar. Derzeit wird die Eignung von Infrarotmessungen zur Erfassung der Waermezonen und der Durchstroemung von Biofiltern untersucht. Waehrend ueblicherweise die Messung der Temperatur und der Durchstroemung nur lokal begrenzt mit Hilfe eines Messpunkterasters erfolgt, bietet die Thermographie die Moeglichkeit, die Temperaturverteilung ueber eine Flaeche zu ermitteln In experimentellen Untersuchungen werden Infrarotmessungen von Biofiltern durchgefuehrt sowie zusaetzlich die Durchstroemung und die Geruchsemissionen ermittelt. Die Messergebnisse werden dargestellt und ausgewertet sowie hinsichtlich ihrer Korrelation untersucht.
Zur Reduktion der Ammoniak- und Geruchsemissionen aus Stallanlagen kann der Einsatz biologischer Abluftwaescher in Frage kommen. Hierzu liegen fuer den Dauerbetrieb keine verlaesslichen Zahlen vor. Ziel der Untersuchungen war die Bereitstellung dieser Daten und eine oekonomische Wertung der Abluftaufbereitung durch Biowaescher. Die Messungen sollten an Biowaeschern unter Praxisbedingungen durchgefuehrt werden. Die Messperioden je Biowaeschertyp lagen zwischen 10 und 14 Wochen (Langzeitmessungen). Zur Sicherung der Messdaten wurde ein online Erfassungssystem benutzt, das sich in Praxisversuchen bewaehrt hat und durch eine grosse Betriebssicherheit auszeichnet. Einmal woechentlich wurden jeweils zwei Geruchsproben vor und nach den Biowaeschern gezogen, um Aussagen ueber den Wirkungsgrad der Geruchsminderung (Analyse mittels Olfaktometer TO6) treffen zu koennen. Die durchschnittliche Ammoniakabscheidung betrug bei Biowaescher Typ I 26 Prozent, bei Biowaescher Typ II 36 Prozent und bei Biowaescher Typ III 22 Prozent. Je nach Biowaeschertyp und Betriebszustand ergaben sich Minimal- und Maximalwerte der Ammoniakabscheidung (Wochenmittelwerte) von 4 bis 59 Prozent. Haupteinflussfaktoren auf die Ammoniakabscheidung der Biowaescher sind der Luftvolumenstrom und der Wasserhaushalt. Die durchschnittliche Geruchsabscheidung lag bei Biowaescher Typ I bei 61 Prozent, bei Typ II bei 89 Prozent, waehrend Typ III 85 Prozent erreichte. Die untersuchten Abluftwaescher verursachen Kosten von 13,59 bis 25,57 DM pro Mastschwein. Je Kilogramm NH3-Minderung belaufen sich die Kosten der biologischen Abluftwaescher auf 16,20 bis 36,24 DM.
Zur Bestimmung der Hoehe der durchschnittlichen Abscheideleistungen fuer Ammoniak und Geruch sowie zur Untersuchung des Einflusses des Filtermaterials, unterschiedlicher Betriebsweisen bzw. technischer Ausstattungen auf die Abscheideleistungen, wurden parallele Versuche an zwei Biofiltern durchgefuehrt. In der ersten insgesamt einjaehrigen Messperiode mit 6,5 Jahre altem Filtermaterial lag der berechnete Abscheidegrad von Ammoniak mit 8 Prozent bzw. 34 Prozent recht niedrig. Im Vergleich dazu zeigten sich nach einjaehriger Nutzung eines neuen Filtermaterials bei diesem bereits keine deutlich hoeheren Abscheideleistungen mehr. Eine Erhoehung der Filtermaterialfeuchte hatte erst bei stark ansteigenden Filterbelastungen einen positiven Einfluss auf den Abscheidegrad an Ammoniak. Der Einsatz einer zusaetzlichen Vorkonditionierung der Rohluft mit Hilfe von Spruehwaeschern zeigte keinen positiven Effekt auf die Abscheideleistungen an Ammoniak und Geruch. Durch den Aufbau und Betrieb der untersuchten Biofilteranlage entstanden Gesamtkosten im Bereich von 12-15 DM pro Mastschwein.
Ziel des Projektes war die Reinigung von belasteten Ablueften, deren lnhaltsstoffe verschiedene physikochemische Eigenschaften aufweisen. Als Teilprojekt wurde von der TU Freiberg der Abbau von Toluol, Butanol und Dichlormethan in einem Airliftreaktor bearbeitet. In verschiedenen Versuchsreihen wurde der Abbau der Schadstoffe hinsichtlich der Abbaugrenzen, des Abbaugrades, der Langzeitstabilitaet des Abbaus sowie das Betriebsverhalten unter veraenderlichen Bedingungen (z. B. Temperatur, Eingangskonzentration, Wochenendsimulation und Stossbelastung) untersucht. Als Ergebnis laesst sich festhalten, dass der biologische Abbau der drei ausgewaehlten organischen Loesungsmittel bei Einhaltung bestimmter Randbedingungen mittels Airliftreaktor erfolgen kann. Die Abbaugrade lagen zwischen 50 und 99 Prozent. Der Reaktor ist sowohl mit immobilisierter als auch suspendierter Biomasse arbeitsfaehig. Durch die Optimierung der Naehrsalzloesung konnte ein Anfall von Ueberschussbiomasse vermieden werden. Der erstmals fuer die biologische Abluftreinigung konzipierte und eingesetzte Airliftreaktor mit aeusserer Schlaufe hat sich im Labormassstab (80 l) bewaehrt. Mit den erzielten Ergebnissen bietet sich eine Vielzahl von weiteren Untersuchungsansaetzen hinsichtlich der Hydrodynamik im Airliftreaktor, der Elementenbilanz von C, O und N, der Ueberleitung in den Technikumsmassstab und zum Abbau von Loesungsmittelgemischen an.
Ziel war, die kostenguenstige biologische Abluftreinigung fuer hochbelastete Abluefte zu erschliessen. Hohe organische Belastung fuehrt zu hoher Biomassebildung. Aufgabe war, die Bildung der Biomasse durch Prozessfuehrung zu vermeiden und gebildete Ueberschussbiomasse aus dem Reaktor zu entfernen, ohne die Leistungsdaten der Anlage zu mindern. Diese Ziele wurden erreicht durch Mineralbegrenzung und apparativ durch Abscherung und homogene Verteilung der Biomasse im Reaktor.
In einer halbtechnischen Anlage sollen die reaktions- und verfahrenstechnischen Grundlagen des Biorieselbettreaktors untersucht werden. Es soll geprueft werden, ob man durch schadstoffspezifischen Einsatz von Bakterienstaemmen, Geruchsstoffe auf wirtschaftliche Weise aus Prozessabluft entfernen kann. Hierzu werden verschiedene Bakterien (Mono)-Kulturen auf unterschiedlichen Traegern wie A-Kohle, Glasschwamm use. fixiert. Mit diesen Biokatalysatoren werden technisch bedeutsame Schadstoffe (zB Aldehyde) umgesetzt. Untersucht werden hierbei die Anlagerungskinetik des Systems Mikroorganismen/Traeger und sein Einfluss auf den biochemischen Abbau der Schadstoffe. Weiterhin sind anwendungsbezogene Untersuchungen zum Druckverlust der Anlage, dem Arbeiten unter nichtsterilen Bedingungen und der Toleranz des Biokatalysators bzgl Schadstoffueber- und -unterangebot und des Reaktortyps vorgesehen.
Um Betriebsstillstandszeiten und Konzentrationsschwankungen abzupuffern, kann als verfahrenstechnische Problemloesung die Kombination des Biofilters mit adsorptiven Verfahren zum Einsatz kommen. In der Verfahrenskombination wird die Adsorption der biologischen Abluftreinigungsanlage bei Auftreten von Konzentrationsspitzen vorgeschaltet. Das in einem kurzen Zeitraum sorptiv gebundene Schadstoffgemisch wird in Zeiten mit geringem Schadstoffanfall durch einen Regenerationsschritt ueber einen laengeren Zeitraum hin aus dem vorgeschalteten Adsorber zugefuehrt, in dem die Schadstoffe biologisch abgebaut werden. Neben der Untersuchung der am Markt erhaeltlichen Adsorbentien hinsichtlich ihrer Eignung fuer die beschriebene Verfahrenskombination und der Ermittlung der dazugehoerigen Adsorptionsisothermen steht im ersten Projektjahr die verfahrenstechnische Optimierung des Verfahren in einer Laboranlage im technischen Massstab im Mittelpunkt. Im zweiten Projektjahr werden die gewonnen Erkenntnisse in Pilotprojekten mit der Industrie umgesetzt.
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