Das Projekt "Entwicklung und Erprobung von Hochleistungsbiofiltern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft durchgeführt. Ergebnisse: Das Biofilterverfahren hat sich in den letzten Jahren in vielen Bereichen als kostenguenstige und umweltfreundliche Methode der Abluftreinigung bewaehrt. Bei Biofiltern stroemt die schadstoffhaltige Abluft durch ein von Mikroorganismen besiedeltes poroeses und festes Filtermaterial. Die Schadstoffe werden dort sorbiert und anschliessend mikrobiell umgesetzt. Aufgrund der konstruktiven Gegebenheiten war bislang jedoch der grosse Flaechenbedarf bei diesem Verfahren ein Nachteil, der haeufig die Anwendung dieser Technik verhinderte. Dies fuehrte zu Forderungen nach hoeherer Leistungsfaehigkeit bei geringerem Platzbedarf und einem breiteren Anwendungsspektrum. Ziel des Forschungsvorhabens ist somit die Entwicklung und Erprobung von Massnahmen zur Steigerung der Wirksamkeit des Biofilterverfahrens, vor allem im Hinblick auf die Anwendung zur Reinigung industrieller Abluftstroeme. In vier parallel zu betreibenden halbtechnischen Biofiltern wurden verschiedene Filtermaterialien (Rindenkompost/Blaehton, Fasertorf/Heidekraut, Holzhaecksel, Kokosfaser/Fasertorf etc.) mit unterschiedlichen Abluftvolumenstroemen beaufschlagt. Die Maximalwerte der spezifischen Flaechenbelastung lagen dabei bei ueber 500 m3/m2.h, was etwa dem fuenffachen der heutzutage ueblichen Belastung bei grosstechnischen Biofiltern entspricht. Als Abluftmodellsubstanzen wurden ein Zweistoffgemisch aus einem Aromaten (Styrol) und einem Alkohol (Methanol) sowie ein komplexes Loesungsmittelgemisch verwendet. Die Untersuchungen zeigten, dass Biofilter durchaus mit hoeheren Volumenstroemen belastet werden koennen. Die notwendigen Verweilzeiten koennen durch entsprechend hoehere Filterschichten erreicht werden. Allerdings treten Probleme mit ausgepraegten Randgaengigkeiten und unkontrollierter Austrocknung des Materials auf. Die entstandenen Trockenzonen konnten zum Teil nur mit Schwierigkeiten wieder beseitigt werden. Der Grund ist in der ausgepraegten Klumpenbildung, verbunden mit der Entstehung von hydrophoben Oberflaechen zu sehen. Bei einem Industriebetrieb aus der Kunststoffbranche (Herstellung von GFK-Teilen) wurden die gewonnenen Erkenntnisse im Pilotmassstab ueberprueft. Die styrolhaltige Abluft wurde der Biofilteranlage bei verschiedenen Belastungen zugefuehrt. Dadurch konnten mehrere Betriebszustaende von Normallast (laminare Stroemung) bis zum Hochlastbereich (turbulente Stroemung) variiert werden. Weitere Untersuchungsvarianten waren der Einsatz von zwei verschiedenen optimierten Filtermaterialien, aufwaerts und abwaerts durchstroemte Filter, sowie eine Betriebsweise mit und ohne Vorbefeuchtung des Abgases. Es wurden Eliminationsleistungen ...
Das Projekt "Untersuchungen zur Thermodynamik und Kinetik der Absorption umweltrelevanter halogenierter Kohlenwasserstoffe in organischen Fluessigkeiten unter Zusatz von chemisch aktiven Komponenten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe, Institut für Chemische Technik durchgeführt. Ergebnisse: Bei der Entwicklung von Emissionsminderungstechniken sind in juengster Zeit die fluechtigen organischen Luftschadstoffe (VOC) in den Mittelpunkt des Interesses getreten. Der Grund liegt darin, dass die VOC Ozonvorlaeufersubstanzen und zahlreiche oeko- und humantoxische Stoffe umfassen. Die Emission von Loesemitteln aus industriellen Prozessen stellt eine Hauptquelle der VOC-Belastung dar. Zur Reinigung loesemittelbeladener Abluft stehen verschiedene Verfahren zur Verfuegung, wobei die absorptive Abreinigung, bei der die Loesemittel in einer Waschfluessigkeit eingebunden werden, bei bestimmten betrieblichen Randbedingungen Vorteile bieten kann. Als Absorptionsmittel werden neben Wasser zur Absorption wasserunloeslicher Stoffe hochsiedende Silikonoele und Glykolether industriemaessig angewendet. In diesem Vorhaben wurden elf neuartige organische Absorptionsmittel ausgewaehlt und ihr Loesungsvermoegen in Bezug auf acht exemplarisch ausgesuchte chlorierte Kohlenwasserstoffe ermittelt. Als Testapparatur kam dabei eine Laborblasensaeule zum Einsatz. Es wurde festgestellt, dass sowohl der Dampfdruck der fluechtigen Komponente als auch die Dipolmomentdifferenz zwischen dem Absorptionsmittel und dem jeweiligen chlorierten Kohlenwasserstoff massgeblich fuer die Schadstoffaufnahme verantwortlich sind. Die Versuche bei Anwesenheit von Wasser im Gasstrom haben gezeigt, dass geringe Mengen an Wasser das Absorptionsverhalten kaum beeinflussen. Im Hinblick auf die Regenerierung der Absorptionsmittel wurde das Loesungsvermoegen bei hoeheren Temperaturen sowie Bestaendigkeit gegenueber thermischer Belastung getestet. Weitere Untersuchungspunkte waren die Stabilitaet gegenueber verduennten anorganischen Saeuren sowie die Stabilitaet gegenueber UV-Strahlung unterschiedlicher Intensitaet. Fuenf der untersuchten Absorptionsmittel eignen sich aufgrund ihrer Loeseeigenschaften in besonderem Masse fuer die Reinigung von mit chlorierten Kohlenwasserstoffen beladener Abluft. Im Vergleich zu den bisher technisch eingesetzten Glykolethern zeigen einige in manchen Bereichen wesentlich guenstigere Eigenschaften. Auf den geschilderten Ergebnissen an chlorierten Kohlenwasserstoffen aufbauend, werden in einem Anschlussvorhaben (PEF 3 93 002) die Untersuchungen ausgedehnt. Die Auswahl der betrachteten Loesungsmittel wird auf technisch allgemein relevante Substanzen erweitert (Alkane, Alkene, Alkohole, Aldehyde, Ketone, Aromaten, Ester), ausserdem werden weitere Absorptionsmittel beruecksichtigt. Darueber hinaus werden geeignete Substanzen gesucht und erprobt, die die Absorptionsmittel thermisch stabilisieren. Dies ist insbesondere bei der Regenerierung im Desorptionsschritt von Bedeutung. Die Bestimmung von Loeslichkeitsdaten erfolgt nach einer statischen Methode (gaschromatographische Dampfraumanalyse), mit der der Aktivitaetskoeffizient direkt zugaenglich ist, und mit einer dynamischen ...
Das Projekt "Entwicklung abreinigbarer Schwebstoffilter - Teilvorhaben: Techniken und Grundlagen der Abreinigung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Kernforschungszentrum Karlsruhe GmbH, Laboratorium für Aerosolphysik und Filtertechnik durchgeführt. Zur Eindaemmung der Umweltkontamination durch Feinstaeube soll eine Staubabscheidetechnik entwickelt werden, deren Emissionen um mindestens drei Groessenordnungen niedriger sind, als diejenigen von Schlauchfiltern oder Elektroabscheidern und dennoch zu etwa gleichen Kosten zu betreiben ist. Der im Rahmen eines umfangreichen F+E-Vorhabens verfolgte Loesungsansatz besteht darin, die extrem wirksame Schwebstoffiltertechnik so weiterzuentwickeln, dass eine in-situ-Abreinigung ermoeglicht wird, was zu einer drastischen Kostensenkung fuehren wuerde. Eine Wirtschaftlichkeitsabschaetzung fuer einen Modellfall hat gezeigt, dass Kostengleichheit oberhalb etwa 2000 Filtrationszyklen gegeben ist. Das vorliegende Teilvorhaben befasst sich mit den Techniken und Grundlagen der Abreinigung, wobei die Abreinigungsprozeduren und ihre Parameter im Mittelpunkt stehen. Daneben werden die Einfluesse der Staeube, Filtermedien und Filtrationsbedingungen mit untersucht. Dies erfolgt einerseits im Rahmen praxisnaher empirischer Untersuchungen an ausgewaehlten Industrieanlagen und andererseits in parallel laufenden detaillierten Studien zur Feinstaubabreinigung in einer Laborapparatur. Diese Arbeiten werden durch die zur Ergebnisinterpretation erforderlichen Staubanalysen, die noch Partikeldurchmesser von 0.05 Mikrometer erfassen, ergaenzt.