Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines Hochleistungsbiofiltersystems mit einem auf Textilien basierenden, neuartigen Filtermaterial. Die Leistungsf\u00e4higkeit des neuen Systems zur Reinigung schadstoffhaltiger Abluft wird in einem direkten Vergleich konventionelles Biofilter und BioFilTex untersucht.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDas Projekt wurde in zwei Teilphasen aufgeteilt. In der ersten Versuchsphase wurden die Hardware entwickelt sowie der textile Tr\u00e4ger entworfen und hergestellt. Anschlie\u00dfend erfolgte die Erprobung der Leistungsf\u00e4higkeit des Systems unter Modellbedingungen. Im ersten Schritt wurden die allgemeinen str\u00f6mungsmechanischen Parameter ermittelt. Anschlie\u00dfend wurden definierte Belastungsversuche durchgef\u00fchrt. Hierf\u00fcr wurden Mikroorganismen auf zwei Leitsubstanzen (Butylacetat u. Xylol) adaptiert und auf dem Tr\u00e4germaterial immobilisiert. <\/p>\n
Das System wurde mit verschiedenen Mischungsverh\u00e4ltnissen der Substanzen, verschiedenen Gesamtkohlenstoff-Konzentrationsstufen und verschiedenen Durchstr\u00f6mungen getestet. In dieser Projektphase wurden die wesentlichen Betriebsparameter f\u00fcr das System f\u00fcr die folgende Projektphase, der Betrieb unter Industriebedingungen festgelegt. Hier wurden die vorab ermittelten Betriebsparameter \u00fcberpr\u00fcft, sowie das System unter produktionsbedingten Belastungsschwankungen mit verschiedenen Durchstr\u00f6mungsmengen getestet. Die Leistungsf\u00e4higkeit wurde \u00fcber eine on-line FID-Messung, sowie olfaktometrische Untersuchungen ermittelt. Des weiteren erfolgten in regelm\u00e4\u00dfigen Abst\u00e4nden die Beprobung des Kreislaufwassers des BioFilTex auf pH-Wert, Leitf\u00e4higkeit, N\u00e4hrsalzgehalt, CSB\/BSB5. Die Referenzbiofilter wurden im gleichen Ma\u00dfe untersucht und beprobt.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Aufgrund des direkten Vergleiches der beiden Systeme, Biofilter und BioFilTex, kann man letzterem eine deutlich h\u00f6here Leistungsf\u00e4higkeit bescheinigen. Diese konnte sowohl bei Konzentrationserh\u00f6hungen sowie der Erh\u00f6hung der Durchstr\u00f6mungsgeschwindigkeit festgestellt werden. Aufgrund der besseren Struktur des BioFilTex sind dabei auch Volumenbelastungen von den hier erprobten 650 m3\/m2*h Abluft mit einem guten Wirkungsgrad und vertretbarem Energieaufwand abzureinigen. Dies beruht auf dem vergleichsweise sehr niedrigen Druckverlust des bewachsenen textilen Tr\u00e4gers. Weist ein Biofilter bereits bei 300 m3\/m2*h einen Druckverlust von ca. 500 Pa auf, so betr\u00e4gt der Druckverlust des Textils ca. 100 Pa bei der > 500 m3\/m2*h.
\nBez\u00fcglich der Elminationsleistungen zeigte das BioFilTex-System mit bis zu 45 gC\/m3*h deutlich h\u00f6here Abbauleistungen als das Biofilter mit dem maximal 16,5 gC\/m3*h Abbau erreicht werden konnten. Bei diesen Eliminationsleistungen lag der Wirkungsgrad des BioFilTex im Schnitt immer 20 % \u00fcber dem des Biofilters. Bei der Geruchselimination konnten f\u00fcr ein Biotricklingfilter \u00fcberraschende Werte erreicht werden. Aus diesem Grunde wurde hier im weiteren Projektverlauf in der Projektphase 2 ein wesentliches Augenmerk gerichtet. Das BioFilTex erreichte im Verlauf des Versuches von der Volumenbelastung unabh\u00e4ngige Geruchseliminationsraten von >70 %. Damit wird zwar das Biofilterniveau (ca. 85 %) nicht erreicht, aber nur geringf\u00fcgig unterschritten.
\nAuch die stofflichen Untersuchungen CSB und BSB5 an dem neuen BioFilTex zeigten, dass die gemessenen Eliminationsleistungen auf einem tats\u00e4chlichen Abbau beruhen. In sich zeigte sich die etablierte Mikroflora auf dem Textil als sehr stabil gegen \u00e4u\u00dfere Einfl\u00fcsse. Sowohl die mechanischen Eingriffe bei den Abreinigungen der \u00fcbersch\u00fcssigen Biomasse, sowie der zeitweise Entzug von N\u00e4hrstoffen aus dem System zeigten nur geringe und kurzanhaltende Einwirkungen auf die Bioz\u00f6nose. Auch bei h\u00f6heren Be-lastungen erholte sich das System binnen weniger Tage ausgesprochen schnell. Damit zeigt das System auch eine hohe Sicherheit gegen St\u00f6reinfl\u00fcsse. Auch pl\u00f6tzliche pH-Wert-Ver\u00e4nderungen, wie Sie bei den alternativen Abreinigungsversuchen angewendet wurden, konnten die etablierte Biomasse nicht weiter beeinflussen. Eine aktive pH-Wert Korrektur h\u00e4tte in diesem Fall einen immensen Einsatz an S\u00e4ure bedeutet und wurde deshalb verworfen.
\nZum Ende der Projektphase ver\u00e4nderte sich die Morphologie der Biomasse erheblich. Es bildeten sich zunehmend stabile Strukturen aus, die nur schwer abgereinigt werden konnten und ein manuelles Nacharbeiten erforderten. Die dadurch bedingte schlechtere Durchstr\u00f6mung des Filterk\u00f6rpers f\u00fchrte aber trotz der gegen Ende hin deutlichen Steigerungen der Belastung nicht zu einem signifikanten Einbruch der Abbauleistung im Filterk\u00f6rper. Wesentliche Schwierigkeiten zeigten sich am Textil selber. Sowohl die Rahmenkonstruktionen als auch das Tr\u00e4germaterial zeigten gewisse Erm\u00fcdungserscheinungen gegen Ende des Versuches. Aufgrund der Belastung brachen einzelne Rahmenelemente. Des weiteren dehnte sich das gew\u00e4hlte Tr\u00e4gerband und f\u00fchrte zu einem Durchh\u00e4ngen des Textils. Dies hat bei der gew\u00e4hlten horizontalen Durchstr\u00f6mung keinen wesentlichen Einflu\u00df auf die Durchstr\u00f6mung des Filterk\u00f6rpers, bedeutet aber erhebliche Schwierigkeiten bei der Abreinigung des Textils.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Begleitend zu den Arbeiten wurden die Pilotanlage, auf der Umwelttechnik S\u00fcd-Messe 1996 in Stuttgart, sowie die Ergebnisse auf verschiedenen Symposien und Messen vorgestellt. U. a. wurden Poster auf der DECHEMA-Jahrestagung 1996 und 1997 in Darmstadt, sowie der BioTechnika 1997 ausgeh\u00e4ngt. Des weiteren wurden Vortr\u00e4ge zu diesem Thema bei dem Symposium der Vereinigung Lucht 1998, dem VDI-Symposium Abluftreinigung 1999, beim VDI-Bildungswerk 1999, sowie einer Veranstaltung der Fraunhofer-Gesellschaft zum Thema Biologische Abluftreinigung 1999 gehalten.
\nKontaktadressen: Reinluft Umwelttechnik Ingenieurgesellschaft mbH, Immenhofer Str. 22, 70180 Stuttgart; Str\u00e4hle & Hess GmbH, Im langen L\u00f6chle 4, 75382 Althengstett<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Generell haben sich die Erwartungen an das erprobte BioFilTex-System bez\u00fcglich der Eliminationsleistungen erf\u00fcllt. Im direkten Vergleich zu einem Biofilter wurden ohne Einschr\u00e4nkungen bessere Leistungsgrade erreicht. Auch bez\u00fcglich der Geruchsminderung konnten f\u00fcr einen Biotricklingreaktor vergleichsweise gute Geruchseliminationsraten festgestellt werden. Das System zeigte sich gegen\u00fcber St\u00f6rungen im Betrieb, sehr widerstandsf\u00e4hig. Erst nach L\u00f6sung der ausreichenden und dauerhaften Akkumulation von Biomasse auf dehnungsbelasteten Textilien durch konstruktive Ver\u00e4nderungen erscheint eine gro\u00dftechnische Realisierung eines Reaktors als sinnvoll. Entsprechende L\u00f6sungsans\u00e4tze werden derzeit entwickelt.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Zielsetzung und Anlass des Vorhabens Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines Hochleistungsbiofiltersystems mit einem auf Textilien basierenden, neuartigen Filtermaterial. Die Leistungsf\u00e4higkeit des neuen Systems zur Reinigung schadstoffhaltiger Abluft wird in einem direkten Vergleich konventionelles Biofilter und BioFilTex untersucht. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDas Projekt wurde in zwei Teilphasen aufgeteilt. In der ersten […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"template":"","meta":{"footnotes":""},"categories":[],"tags":[56,53],"class_list":["post-20159","projektdatenbank","type-projektdatenbank","status-publish","hentry","tag-baden-wuerttemberg","tag-umwelttechnik"],"meta_box":{"dbu_projektdatenbank_az_ges":"07778\/01","dbu_projektdatenbank_medien":"","dbu_projektdatenbank_pdfdatei":"A-07778.pdf","dbu_projektdatenbank_bsumme":"143.198,54","dbu_projektdatenbank_firma":"Reinluft Umwelttechnik Ingenieurgesellschaft mbH","dbu_projektdatenbank_strasse":"Immenhofer Str. 22","dbu_projektdatenbank_plz_str":"70180","dbu_projektdatenbank_ort_str":"Stuttgart","dbu_projektdatenbank_p_von":"1996-03-18 00:00:00","dbu_projektdatenbank_p_bis":"2000-09-20 00:00:00","dbu_projektdatenbank_laufzeit":"4 Jahre und 6 Monate","dbu_projektdatenbank_telefon":"0711\/96024-0","dbu_projektdatenbank_inet":"","dbu_projektdatenbank_bundesland":"Baden-W\u00fcrttemberg","dbu_projektdatenbank_foerderber":"6","dbu_projektdatenbank_ab_bericht":"","dbu_projektdatenbank_ist_nachbewilligung_von":"","dbu_projektdatenbank_hat_nachbewilligung":"","dbu_headerimage_cover":"","dbu_submenu":"","dbu_submenu_position":"","dbu_submenu_entry":[]},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/20159","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/projektdatenbank"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/20159\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":33162,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/20159\/revisions\/33162"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=20159"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=20159"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=20159"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}