Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Geruchsstoffe und St\u00e4ube werden oft gemeinsam emittiert. In diesem Fall werden zur Reinigung des Gases zweitstufige Anlagen eingesetzt. Das Prinzip der bio-elektrischen Gasreinigung macht es m\u00f6glich eine Abscheidung von St\u00e4uben und Ger\u00fcchen in einem Schritt zu realisieren. Dabei entstehen Synergieeffekte wie die Verbesserung des Stoffaustausches durch den elektrischen Wind, der biologische Ab-bau der Ger\u00fcche \u00fcber das im Elektroabscheider entstehende Ozon. Das Ziel des Projektes ist die Erarbeitung von Auslegungsgrundlagen f\u00fcr den bio-elektrischen Abscheider bis zur Entwicklung eines Prototyps und anschlie\u00dfender Erprobung des Prototyps unter industriellen Bedingungen.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenIm Elektroabscheider entstehen Nebeneffekte, die bei der herk\u00f6mmlichen Staubabscheidung nicht wahr genommen werden wie zum einen der elektrische Wind (eine Quervermischung, die durch die im elektrischen Feld bewegenden Ionen und Partikel verursacht wird) und zum anderen die Entstehung von Ozon w\u00e4hrend der Corona-Entladung (bei negativer Polarit\u00e4t bis zu 10 mal mehr als bei positiver). Dies sind die zugrundeliegenden Grunderkenntnisse, nach denen der bio-elektrischen Geruchs-Abscheider (BE-GA) entwickelt wurde. Die Vorversuche zeigten, dass der elektrische Wind in die Gasstr\u00f6mung, welche als por\u00f6se Sch\u00fcttung als Niederschlagselektrode des Elektroabscheiders ausgelegt ist, eindringt und zur Quervermischung zwischen Elektroabscheider-Kanal und Sch\u00fcttungs-Kanal beitr\u00e4gt. Die por\u00f6se Nieder-schlagselektrode kann als Tr\u00e4ger f\u00fcr Biofilm verwendet werden (wie in einem Bio-Rieselbettreaktor). Dadurch entsteht eine einstufige Anlage, in der St\u00e4ube und Ger\u00fcche simultan abgeschieden werden k\u00f6nnen. Die Grunduntersuchungen bringen Erkenntnisse \u00fcber die Vermischung zwischen Elektroab-scheider und Bio-Rieselbettreaktor-Kanal. Als Untersuchungsmethode wurde eine Tracer-Messung verwendet. Es wurde Untersuchungen zum Abbau von VOCs \u00fcber das im Elektroabscheider entstehende Ozon durchgef\u00fchrt. Durch analytische Messungen der VOC-Konzentration (mittels FID-Analysator) konnte nachgewiesen werden, dass im Elektroabscheider gasf\u00f6rmige Komponenten abgebaut werden. Der klassische Bio-Rieselbettreaktor zeichnet sich durch hohe Abbauleistungen aus. Oft kommt es dort jedoch zum Verstopfen des Betts durch die \u00fcbersch\u00fcssige Biomasse. Die Erarbeitung einer Strategie zum Biomasseaustrag wurde durchgef\u00fchrt. Der n\u00e4chste Arbeitsschritt waren die Messungen zur Keim-belastung des Reingases. Die gewonnenen Erkenntnisse wurden beim Bau des Prototyps umgesetzt. Der Prototyp wurde unter Labor- und Industriebedienungen getestet.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Die Tracer-Untersuchungen haben bewiesen, dass der elektrische Wind die Verweilzeitverteilungen im BEGA ver\u00e4ndert. Durch den elektrischen Wind wird die Verweilzeit im Reaktor vergr\u00f6\u00dfert, was einen positiven Einfluss auf den biologischen Abbau im Bio-Rieselbettreaktor hat. Gleichzeitig w\u00e4chst die Beaufschlagung des Bio-Rieselbettreaktors mit Geruchstoffen (die mittlere Konzentration der Geruchstoffe im Bio-Rieselbettreaktor). Die Polarit\u00e4t der Corona-Entladung hat keinen eindeutigen Einfluss auf die Vermischungseffekte.
\nDie Geruchstoffe (sie k\u00f6nnen als VOCs betrachtet werden) werden im Elektroabscheider \u00fcber Ozon abgebaut. Hierbei laufen die Reaktionen \u00fcber zwei Mechanismen ab: Ozonolyse und Oligomerisationsreaktionen. \u00dcber Ozonolyse werden die Komponenten mineralisiert (bis CO2, CO, H2O) und \u00fcber Oligomerisation werden Partikel gebildet, die nachfolgend im Elektroabscheider abgeschieden werden. Es wurden zwei Betriebsweisen des Elektroabscheiders untersucht: trocken und nass. Die besten Abscheidegrade (bis zu 100%) werden bei der negativen Polarit\u00e4t im trockenen Elektroabscheider erreicht.
\nAls eine Methode zum Austrag der \u00fcbersch\u00fcssigen Biomasse best\u00e4tigte sich die mechanische Abreini-gung mittels Wasserstrahlen. In der Verbindung mit der \u00dcberwachung der Masse konnte man ein Gleichgewicht zwischen der Zunahme und dem Austrag der Biomasse erzielen.
\nDie Messungen zur Keimbelastung des Reingases zeigten, dass durch die BEGA-Anlage bei bestim-mungsgem\u00e4\u00dfen Betrieb keine erh\u00f6hte sekund\u00e4re Emission von Bakterien oder Schimmelpilzen verur-sacht wird.
\nDie gewonnenen Erkenntnisse wurden bei der Entwicklung des Prototyps verwendet. Der Prototyp wur-de in drei technischen Varianten gebaut. Diese Varianten werden als BEGA Scheiben, BEGA Trommel und BEGA Packung bezeichnet. Alle Anlagen sind modular aufgebaut. Sie unterscheiden sich durch unterschiedlich ausgelegte Sch\u00fcttungen\/Packungen und Spr\u00fchelektroden. Eine Folge ist ein unterschiedliches Verh\u00e4ltnis der Austauschfl\u00e4che zwischen Sch\u00fcttung und Elektroabscheider. Die Varianten wurden im Labor hinsichtlich der Abscheideleistung und der St\u00f6rungsanf\u00e4lligkeit getestet. Die besten Abscheide-leistungen wurden mit dem Prototyp BEGA Scheiben erzielt: Abbauleistung von VOCs bis 2×105 mg\/m3h und Staubabscheidung von \u00fcber 99%. Die Variante BEGA Packung best\u00e4tigte sich als sehr robuste Konstruktion mit guten Abscheideleistungen, die letztendlich als Grundlage des Verfahrens gew\u00e4hlt wurde.
\nDie industriellen Tests wurden bei folgenden drei Verfahren getestet: Ethanolherstellung, Getreideverarbeitung und Holzverarbeitung. Es wurden die Abbauleistung der realen Geruchstoffe und die industrielle Tauglichkeit des Prototyps gestestet. Geruchsabscheidung wurde mit analytischen und olfaktometrische Methoden gemessen. Die analytischen Messungen brachten Abscheidegrade f\u00fcr VOCs von 75%. Die Olfaktometrie wies eine Abscheidung von Geruchstoffen bis 90% (bei einer Rohgas-Geruchskonzentration von 18.000 GE\/m3) nach. Ein interessantes Ergebnis brachten Tests, bei denen die olfaktometrische Messungen jeweils f\u00fcr den ein- und ausgeschalteten Zustand des Elektroabschei-der durchgef\u00fchrt wurden. Beim Zustand mit eingeschalteten Spannung (Betriebszustands des BEGAs) wurden weitere 60% der Ger\u00fcche im Vergleich zur Anlage mit ausgeschalteter Spannung (nur Bio-Rieselbettreaktor aktiv) abgebaut.
\nMit der Entwicklung und Erprobung des Prototyps f\u00fcr Volumenstr\u00f6me bis zu 2.000 m3\/h wurde das Projekt erfolgreich abgeschlossen.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Die im Projekt gewonnenen Ergebnisse wurden fortlaufend w\u00e4hrend VDI-GVC-Fachaussch\u00fcsse Gasreinigung im Jahr 2004, 2006, 2007, 2008, PARTEC 2007 als Vortr\u00e4ge, w\u00e4hrend der ACHEMA und der Woche der Umwelt im Jahr 2007 auf dem Stand der Antragsteller Fa. Junker-Filter GmbH und in der Fachzeitschrift Gefahrstoffe – Reinhaltung der Luft im Mai 2008 pr\u00e4sentiert.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Das Prinzip der bio-elektrischen Gasreinigung wurde im Laufe des Projekts durch Versuche best\u00e4tigt. Anhand der gewonnenen Grundkenntnisse wurde der Prototyp des bio-elektrischen Geruchs-Abscheiders BEGA entwickelt. BEGA wurde unter industriellen Bedienungen getestet. Es wurden mit der Prototypanlage, welche f\u00fcr Volumenstr\u00f6me bis zu 2.000 m3\/h ausgelegt ist, Abscheidungen bis zu 90% f\u00fcr St\u00e4ube und 80 bis 90% f\u00fcr Ger\u00fcche erzielt.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Zielsetzung und Anlass des Vorhabens Geruchsstoffe und St\u00e4ube werden oft gemeinsam emittiert. In diesem Fall werden zur Reinigung des Gases zweitstufige Anlagen eingesetzt. Das Prinzip der bio-elektrischen Gasreinigung macht es m\u00f6glich eine Abscheidung von St\u00e4uben und Ger\u00fcchen in einem Schritt zu realisieren. Dabei entstehen Synergieeffekte wie die Verbesserung des Stoffaustausches durch den elektrischen Wind, der […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"template":"","meta":{"footnotes":""},"categories":[],"tags":[59,47,52,53],"class_list":["post-23438","projektdatenbank","type-projektdatenbank","status-publish","hentry","tag-brandenburg","tag-klimaschutz","tag-umweltforschung","tag-umwelttechnik"],"meta_box":{"dbu_projektdatenbank_az_ges":"21479\/01","dbu_projektdatenbank_medien":"","dbu_projektdatenbank_pdfdatei":"A-21479.pdf","dbu_projektdatenbank_bsumme":"350.000,00","dbu_projektdatenbank_firma":"Junker-Filter GmbH","dbu_projektdatenbank_strasse":"","dbu_projektdatenbank_plz_str":"74889","dbu_projektdatenbank_ort_str":"Sinsheim","dbu_projektdatenbank_p_von":"2004-10-01 00:00:00","dbu_projektdatenbank_p_bis":"2007-10-01 00:00:00","dbu_projektdatenbank_laufzeit":"3 Jahre","dbu_projektdatenbank_telefon":"+49 7261 9283 0","dbu_projektdatenbank_inet":"www.junkerfilter.de","dbu_projektdatenbank_bundesland":"Brandenburg","dbu_projektdatenbank_foerderber":"70","dbu_projektdatenbank_ab_bericht":"DBU-Abschlussbericht-AZ-21479.pdf, DBU-Abschlussbericht-AZ-21479-Anhang.pdf","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\/23438","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\/23438\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":36441,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/23438\/revisions\/36441"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=23438"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=23438"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=23438"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}