Bei der Emission leicht fluechtiger Kohlenwasserstoffe (VOC) sind haeufig die Konzentrationen gering (unter 100 mg C/m3), die Volumenstroeme dagegen hoch. In vielen Faellen enthalten die Abluefte neben einer Mischung mehrerer Kohlenwasserstoffe auch Feinstaeube. Die bekannten konventionellen Sekundaermassnahmen wie Adsorption oder thermische bzw. katalytische Nachverbrennung verursachen unter diesen Bedingungen hohe Betriebskosten. Zur Reinigung grosser Volumenstroeme mit niedriger Schadstoffbelastung bietet sich als Alternative das bei quasi Raumtemperatur arbeitende Elektronenstrahlverfahren (ESV) an. Bisher wurde dieses Verfahren zur simultanen Entstickung und Entschwefelung von Rauchgasen erprobt. Durch den Eintrag der Elektronenenergie werden in der Abluft hoch reaktive Primaerspezies erzeugt (angeregte Molekuele, Ionen), die ihrerseits hohe Radikalkonzentrationen erzeugen. Aehnlich wie in der Photochemie der Atmosphaere bewirken die Radikale (insbesondere das OH-Radikal) einen oxidativen Schadstoffabbau. Gewoehnlich treten dabei nicht nur gasfoermige Produkte auf, sondern auch partikelfoermige. Aufgrund der Aerosolbildung ist nach der Bestrahlungsstufe eine Filtrationsstufe erforderlich. Ziel dieses Vorhabens ist die Aufklaerung der Reaktionsmechanismen beim VOC-Abbau mittels ESV sowie die Erarbeitung von Auslegungsgrundlagen fuer den Einsatz des ESV z.B. zur Reinigung von industriellen Ablueften, von Strassentunnelabluft und bei Sanierungsmassnahmen. Die Bestrahlungsexperimente wurden am Versuchsstand AGATE-2 (1000 Nm3/h) mit einem Loesemittelgemisch aus ca. 40 Komponenten und mit den Einzelsubstanzen Butylacetat und Xylol durchgefuehrt. Die Anfangskonzentrationen lagen im Bereich 40 - 300 mg C/Nm3, und die Bestrahlungsdosis wurde im Bereich 0 - 10 kGy variiert. Die Konzentrationen der gasfoermigen Kohlenwasserstoffe wurden bestimmt, partikelfoermige Produkte wurden mittels Elementaranalyse, GC/MS und HPLC untersucht. Zusaetzlich wurden Bestrahlungsexperimente mit Trichloethen (Grundwassersanierung) und mit einer niedrig konzentrierten NOx/SO2-Mischung (simulierte Tunnelabluft) durchgefuehrt. Die wichtigsten experimentellen Ergebnisse lassen sich wie folgt zusammenfassen: Die Abscheidegrade fuer VOC betragen in Abhaengigkeit der Dosis und der Rohgaskonzentration bis zu 90 Prozent, die maximal gemessene Abbaueffizienz fuer ein Loesungsmittelgemisch betraegt 40 g C/kWh bei kleinen Abscheidegraden und sinkt auf 15 - 20 g C/kWh fuer Abscheidegrade zwischen 70 - 80 Prozent, als Bestrahlungsprodukte bilden sich CO, CO2, einfache organische Saeuren (Ameisensaeure, Essigsaeure) und partikelfoermige Produkte mit einem Kohlenstoffgehalt von ca. 50 Gew.-Prozent. Die experimentell bestimmte Kohlenstoffbilanz war zu 95 +/- 15 Prozent geschlossen, als anorganische Nebenprodukte der Bestrahlung wurden O3, NO2, N2O, HNO2 und HNO3 gefunden und quantitativ bestimmt, wobei die Nebenprodukte bis auf N2O heterogen ueber Filter abscheidbar sind.
Es sollten Grundlagen zur gezielten Anwendung von Ionen - und Elektronenstrahlen für die Veredlung von textilen Flächengebilden aus Wolle und Synthesefasern erarbeitet werden. Das Projekt zielte hauptsächlich auf den Ersatz nasschemischer Veredlungsverfahren durch physikalisch initiierte Prozesse. Angestrebt wurde - zur Ressourceneinsparung und Reduzierung der Abwasserkontamination aus Textilveredlungsprozessen - ein möglichst schadstofffreies Veredlungsverfahren mit Methoden, die möglicherweise auch die Zusammenfassung mehrerer Ausrüstungsprozesse in einem Behandlungsschritt, die Erschließung neuer Wege zur abwasserfreien Wollfärbung sowie Standzeitverlängerungen bei technischen Textilien erlauben - mit deutlicher Entlastung der Umwelt durch Schadstoffvermeidung und Rohstoffeinsparung im Erfolgsfall. Primäre Teilziele waren dabei: 1.) Selektive Hydrophobisierung der äußeren und inneren Wollfaseroberfläche zur Erzeugung eines in überkritischen Medien färbbaren, schmutztunempfindlichen und waschbaren Materials. 2.) Verbesserung der Abriebbeständigkeit von Polyester- und Polyamidfasern zur Erhöhung der Haltbarkeit von Papiermaschinenfilzen und -sieben.