Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Ausgehend von dem im Forschungsprojekt Biologische Abluftreinigung im Airliftreaktor (AZ 03106) erreichten Kenntnisstand wird mit dem Ziel einer variablen und kosteng\u00fcnstigeren mikrobiologischen Behandlung verschiedener kohlenwasserstoffhaltigen Abluftstr\u00f6me ein spezieller Airliftreaktor mit Innenschleife entwickelt. Im Vordergrund steht dabei die Entwicklung des Verfahrens bis zur Anwendungsreife f\u00fcr ausgew\u00e4hlte Industrieanlagen, wie z. B. Gie\u00dfereianlagen, Oberfl\u00e4chenbehandlungsanlagen, Chemischreinigungsanlagen, R\u00e4uchereien und Chemieanlagen.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie Entwicklung und Erprobung eines speziellen Airliftreaktors, mit dem man variabel verschiedene mit Schadstoff belastete Abluftvolumenstr\u00f6me reinigen kann, erfolgte in Kooperation mit der TU Bergakademie Freiberg. Die Laufzeit des Vorhabens betrug 2 Jahre und 11 Monate. Innerhalb dieser Laufzeit gliederte sich die Bearbeitung in die Arbeitsschritte, – Laborphase, – Entwicklungsphase, – Verbreitungs-phase.
\nInnerhalb der Laborphase wurde im Laborreaktor der TU Bergakademie Freiberg das Abbauverhalten des Bakterienstamms im Langzeitverhalten getestet. Der Airliftreaktor wurde unter verschiedenen Versuchsbedingungen, wie z.B. Variation des Volumenstromes, Variation der Temperatur und auch der Substratausfall als Wochenendsimulation getestet. Als abzubauender Stoff kam der sp\u00e4ter im Technikumsversuch abzubauende Schadstoff Dimethylethylamin zum Einsatz. F\u00fcr die \u00dcberf\u00fchrung dieser Ergebnisse im Technikumsma\u00dfstab wurde eine Versuchsanlage, deren Kernst\u00fcck ein Airliftreaktor ist, zur Erprobung unter Produktionsbedingungen im Abgas eines gash\u00e4rtenden Kernherstellungsverfahrens (Cold-Box-Verfahren) zum Abbau von Dimethylethylamin in einer Eisengie\u00dferei gebaut. Die Erprobung erfolgt \u00fcber ein \u00be Jahr. Variiert wurde die Gr\u00f6\u00dfe des Bel\u00fcftungsquerschnittes, Konzentration des Schadstoffs im Rohgas sowie des Volumenstroms. Der zum Einsatz kommende Airliftreaktor ist durch einen aufstr\u00f6menden und einen abstr\u00f6menden Teil gekennzeichnet. Ein Teilstrom der schadstoffbelasteten Abluft wird aus dem Rohluftstrom der Cold-Box-Anlage entnommen, \u00fcber einen Kompressor verdichtet und \u00fcber ein Bel\u00fcftungssystem der Fl\u00fcssigkeit im aufstr\u00f6menden Reaktorteil zugef\u00fchrt. Als Angebot einer Besiedlungsfl\u00e4che f\u00fcr Mikroorganismen wurden im abstr\u00f6menden Teil Tropfk\u00f6rpermaterial untergebracht. Zur \u00dcberwachung und Optimierung von Betriebsparametern ist in der Anlage folgende Mess- und Regelungstechnik eingebaut.
\nRoh- und Reinluft
\n– Gesamtkohlenstoff – kontinuierlich
\n– Sauerstoff und Kohlendioxid – kontinuierlich
\n– Temperatur – kontinuierlich
\n– dynamischer Druck (Geschwindigkeit) – kontinuierlich
\nFl\u00fcssigkeit des Airliftreaktors
\n– pH-Wert – kontinuierlich mit Regelung
\n– Sauerstoff – kontinuierlich
\n– Temperatur – kontinuierlich
\n– F\u00fcllstand, Leitf\u00e4higkeit, Nitratgehalt – diskontinuierlich
\nIm Eigen- und Fremdlabor werden in der Fl\u00fcssigkeit des Airliftreaktors Komponenten zur Ermittlung der biologischen Aktivit\u00e4t periodisch analysiert.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
W\u00e4hrend des Versuchszeitraums waren folgende Betriebsparameter zu verzeichnen:
\nAbgasvolumenstrom: \t100 – 550 m\u00b3\/h
\nRohgaskonzentration:\tGesamt-C: 20 – 140 ppm
\n \tDimethylethylamin: 56 – 190 mg\/m\u00b3N
\nTemperatur der Fl\u00fcssigkeit: \t15 – 29 \u00b0C
\npH-Wert: \t6,4 – 7,2
\nO2-Gehalt der Fl\u00fcssigkeit: \t2 – 5 mg\/l
\nLeitf\u00e4higkeit:\t3,8 – 4,8 mS\/cm
\nNitratgehalt:\t20 – 580 mg\/l
\nVon besonderer Bedeutung zur Beurteilung des Verfahrens waren die erreichten Abscheidegrade und der zeitliche Verlauf der Schadstoffkonzentration des Roh- und Reingases. Es wurden Abscheidegrade von Dimethylethylamin von 99 % erzielt. Im Ergebnis dieser Versuche konnte festgestellt werden, dass der biologische Abbau dieses Stoffs bei Einhaltung bestimmter Randbedingungen keine gro\u00dfen Schwierigkeiten bereitet. Die erzielten Betriebskosten inkl. Investitions- und Abschreibungskosten liegen bei ca. 4 DM\/1000 m\u00b3 Abluft und befinden sich durchaus in dem bisher \u00fcblichen Kostenlimit f\u00fcr andere Abluftrei-nigungsverfahren. Der in der Ersten Allgemeinen Verwaltungsvorschrift zum Bundesimmissionsschutzgesetz (TA Luft) vorgegebene Grenzwert von 5 mg\/m\u00b3 f\u00fcr die Emission von Amin wird mit den erreichten Werten von 0,4 – 0,6 mg\/m\u00b3N f\u00fcr den Stoff Dimethylethylamin deutlich unterschritten. Geruchsbel\u00e4stigungen durch den sehr geruchsintensiven Stoff Dimethylethylamin waren im Reingasstrom nicht mehr vorhanden.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Die \u00d6ffentlichkeitsarbeit gestaltet sich in der Art, dass die Anlagentechnologie und die Ergebnisse auf Messen, Fachsymposien und -vortr\u00e4gen vorgestellt wird. Eine wichtige Aktivit\u00e4t war die Pr\u00e4sentation der Anlage auf der TerraTec von 13.-16.03.2001 in Leipzig. Durch Anfertigung von Postern und Prospektmaterial wurde die \u00d6ffentlichkeitsarbeit aktiviert. Des weiteren wurde ein Podiumsvortrag von Prof. Kohler von der TU Bergakademie Freiberg zum Thema Airliftreaktor im Rahmen der TerraTec gehalten. Im Rahmen einer Fachtagung des Deutschen Gie\u00dfereiverbandes am 29.03.01 in D\u00fcsseldorf wurde in Form eines Fachvortrages die Anlagen potentiellen Interessenten vorgestellt. Des weiteren ist vorgesehen, in einer Ausgabe der Fachzeitschrift – Reinhaltung der Luft – einen Artikel zu ver\u00f6ffentlichen. Im Ergebnis dieser bereits durchgef\u00fchrten Aktivit\u00e4ten wurden bereits Anfragen verschiedener Industriezweige, wie z.B. R\u00e4uchereien, Gie\u00dfereien, chemische Industrie, an uns herangetragen.
\nF\u00fcr die weitere T\u00e4tigkeit gilt es, diese Anfragen auf Realisierbarkeit mit diesem Airliftreaktor zu pr\u00fcfen und gegebenenfalls Anlagen zu konstruieren und zu fertigen. Ebenfalls vorgesehen ist die weitere Ent-wicklungsarbeit an dem Airliftreaktor, z.B. das schon erw\u00e4hnte Baukastensystem. Bisher durchgef\u00fchrte Patentrecherchen (allerdings noch nicht abgeschlossen) geben die M\u00f6glichkeit, die Anlage bzw. Anlagenteile patentieren zu lassen. Diese T\u00e4tigkeiten werden \u00fcber die Projektlaufzeit weitergef\u00fchrt.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Im Ergebnis dieses Vorhabens wird eingesch\u00e4tzt, dass mit dem Bau und der Erprobung des Airliftreak-tors eine Anlage entwickelt wurde, mittels derer organische Schadstoffe mit den unterschiedlichsten Bindungsarten im Abgas problemlos biologisch abgebaut werden k\u00f6nnen. Die grunds\u00e4tzliche Vorgehens-weise und Idee hat sich bew\u00e4hrt. Das Verfahrensprinzip konnte im gro\u00dftechnischen Versuch erfolgreich erprobt werden. Die daraus resultierenden Ergebnisse m\u00fcssen allerdings zu jedem neuen Anwendungsfall angepasst werden. Weitere verfahrenstechnische \u00c4nderungen hinsichtlich Anlagengr\u00f6\u00dfe und Opti-mierung bestimmter Anlagenteile sind dazu erforderlich.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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