Biofilter und Biowäscher: die Geruchseliminierung bei Kompostwerken
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Bonn
Economica-Verl.
1998
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| Schriftenreihe: | Hamburger Berichte
14 |
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| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | V, 208 S. Ill., graph. Darst. |
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|---|---|
| adam_text | Titel: Biofilter und Biowäscher
Autor: Heining, Kai
Jahr: 1998
Inhalt
1 Einleitung.........................................................5
2 Die Problematik von Gerüchen .......................................6
2.1 Geruchsquellen .....................................................6
2.2 Die Geruchswahrnehmung ...........................................10
2.3 Die Problematik der Geruchsanalytik bei Kompostabluft ...................12
2.4 Probenahme von Gerüchen...........................................20
2.5 Überwachung von Geruchsemittenten ..................................22
2.6 Administrative Maßnahmen beim Auftreten von Gerüchen..................24
2.7 Technische Maßnahmen gegen Gerüche mit nichtbiologischen Verfahren......25
2.7.1 Absorption........................................................25
Strahlwäscher .....................................................26
Sprühwäscher .....................................................27
Rieselbettwäscher ..................................................28
Absorptionsarten...................................................29
Praktischer Einsatz von Absorbern in der Geruchseiiminierung ..............29
Bewertung........................................................31
2.7.2 Adsorption........................................................32
Adsorption in der Geruchseiiminierung .................................34
Bewertung........................................................35
2.7.3 Thermische Verfahren...............................................35
Kataiytische Verbrennung............................................37
Bewertung........................................................37
2.7.4 Trockenozonierung und Ionisation.....................................38
Bewertung........................................................39
2.7.5 Maskierung mit anderen Substanzen....................................39
Technische Beispiele zur Maskierung von Gerüchen.......................40
Bewertung........................................................40
2.7.6 Photochemische Oxidation...........................................40
Photooxidation zur Geruchseiiminierung................................41
Bewertung........................................................41
3 Kenntnisstand über die Biofiltertechnik...............................42
3.1 Physikalisch-biologische Grundlagen des Biofilters........................43
3.1.1 Arbeitsweise und Aufbau eines Biofilters................................43
3.1.2 Modellvorstellungen zur Funktionsweise des Biofiltermaterials ..............44
3.2 Modelle und Berechnungsmethoden für Biofilter bezüglich des Abbauverhaltens 46
3.2.1 Mikrokinetische Biofiltermodelle......................................46
3.2.2 Makrokinetische Auslegungsberechnungen ..............................48
3.3 Weitere Untersuchungen an Biofiltem..................................51
2
3.3.1 Biofiltermaterialien.................................................51
3.3.2 Der Feuchtehaushalt des Biofilters.....................................55
3.3.3 Feuchtemessungen am Biofilter .......................................58
3.3.4 Druckverluste von Biofiltermaterialien..................................58
3.3.5 Strömungsverteilung in Biofiltem......................................60
3.3.6 Keimbelastung der Umgebung durch Biofilter............................60
3.3.7 Eigengeruch von Biofiltermaterialien...................................61
3.3.8 Mikroorganismendichte und -artenspektrum in Biofiltern...................61
3.3.9 Standzeiten von Biofiltem............................................62
3.4 Bauweisen und Ausfuhrungsformen von Biofiltern........................63
3.4.1 Bauarten von Versuchsbiofiltern.......................................63
3.4.2 Bauarten von Biofiltem in der Praxis ...................................65
4 Kenntnisstand über die Biowäschertechnik............................68
4.1 Physikalisch-biologische Grundlagen des Biowäschers.....................68
4.2 Modelle und Berechnungsmethoden für das Abbauverhalten von Biowäschern .. 69
4.2.1 Berechnungsmethoden für Absorptionsbiowäscher ........................69
4.2.2 Berechnungsmodelle für Rieselbettreaktoren.............................73
4.2.3 Zusammenfassung..................................................74
4.3 Weitere Untersuchungen an Biowäschem ...............................74
4.3.1 Zuwachsen von Biowäschem (clogging) ................................74
4.4 Bauweisen und Ausfuhrungsformen von Biowäschem .....................75
4.4.1 Versuchsbiowäscher................................................75
4.4.2 Ausführungen von Biowäschern in der Praxis ............................76
5 Kenntnisstand über Kombinationsverfahren der biologischen
Abluftreinigung...................................................77
6 Zusammenfassung des Wissenstandes über Biofilter und Biowäscher......78
7 Berechnungsgrundlagen............................................79
7.1 Abbaukinetik in Biofiltem ...........................................79
7.2 Abbaukinetik in Biowäschem.........................................87
7.2.1 Modell eines Absorptionsbiowäschers..................................87
7.2.2 Berechnung eines Rieselbettreaktors....................................91
7.2.3 Vereinfachte Berechnung von Biowäschern zur praktischen Anwendung.......92
7.2.4 Abmessungen des Waschwasserbehälters................................94
7.2.5 Einfluß des Biofilms im Biowäscher ...................................98
7.2.6 Einfluß des Biofilms in Kombination mit dem Waschwasservolumen
auf die Abbauieistung eines Biowäschers................................99
7.2.7 Zusammenfassung der Berechnungsmethoden für Biowäscher..............101
7.3 Feuchtehaushalt von Biofiltem und Biowäschern ........................102
3
7.3.1 Feuchtegrößen der Luft.............................................102
7.3.2 Verdampfiingswärme ..............................................103
7.3.3 Verbrennungswärme...............................................104
7.3.4 Temperatursprung durch einen Ventilator ..............................104
7.4 Druckveriust bei Biowäschern und Biofiltem............................105
8 Planung der Versuchsdurchführung - Ziele...........................107
9 Versuchsanlagen, Beschreibung und Bemessung ......................108
9.1 Die Technikumsanlagen: Biowäscher und Biofilter.......................108
9.1.2 Auswah! der Werkstoffe............................................111
9.1.3 Biowäscher ......................................................112
Absorber ........................................................112
Waschwasserbehäiter ..............................................113
9.1.4 Biofilter.........................................................113
9.1.5 Verweilzeitverteilung ..............................................114
9.1.6 Biofiltermaterialien................................................115
9.1.7 Probleme im praktischen Betrieb der Technikumsanlagen und deren Lösungen .117
9.2 Die Pilotanlage: Biowäscher und Biofilter..............................119
9.2.1 Auswahl der Werkstoffe............................................121
9.2.2 Absorber ........................................................121
9.2.3 Waschwasserbehälter ..............................................122
9.2.4 Biofilter.........................................................122
9.2.5 Biofiltermaterial ..................................................122
9.2.6 Kompostreaktor...................................................122
9.2.7 Probleme im praktischen Betrieb der Pilotanlage und deren Lösungen........122
10 Untersuchungen zur Ermittlung der Abbaukinetik in Biofiltern..........124
10.1 Abbaukinetik von Geruchseinzelstoffen................................125
10.2 Abbaukinetik von Kompostgeruch....................................130
11 Untersuchungen zur Abbaukinetik von Biotväschern...................135
11.1 Abbaukinetik von Biowäschem bei der Betrachtung als Rohrreaktor .........136
11.2 Einfluß des Waschwasservolumens auf den Abbau.......................140
11.3 Einfluß des Biofilms auf die Abbaurate ................................142
12 Untersuchungen zum Feuchtehaushalt von Biofiltern .................143
i 2.1 Feuchtemessung ..................................................143
12.2 Eigenerwärmung des Biofilters infolge der Abbautätigkeit .................145
12.2 Physikalisches Austrocknungsverhalten von Biofiltermaterial...............146
12.3 Verhalten der biologischen Abbautätigkeit bei Austrocknung...............148
4
13 Dnickverlustmessungen an Biofiltern................................150
14 Untersuchungen zum Eigengeruch von Biowäschern und Biofiltern ......152
15 Schlußfolgerungen und Anwendung der Versuchsergebnisse zur
biologischen Abluftreinigung.......................................153
15.1 Biofilter.........................................................153
15.2 Biowäscher ......................................................155
15.3 Biofilter und Biowäscher in Kombination ..............................156
15.3.1 Auslegung des Biowäschers .........................................158
15.3.2 Auslegung des Biofilters............................................160
15.3.3 Filterflächenbelastung..............................................161
15.4 Vergleich aller Verschaltungsvarianten ................................162
16 Forschungsbedarf, Ausblick .......................................163
16.1 Technische Weiterentwicklung der biologischen Abluftreinigung............163
16.2 Geruchsmessung und Geruchsabbaukinetik.............................164
16.3 Testsubstanzen zur Beurteilung biologischer Abluftreinigungsverfahren ......164
17 Zusammenfassung................................................165
18 Literatur........................................................170
19 Index...........................................................186
19.1 Abkürzungsverzeichnis.............................................188
20 Anhang.........................................................189
20.1 Daten des eingesetzten Biofiltermaterials...............................189
20.2 Weitere Abbaukinerikkonstanten .....................................191
20.3 Mineralische Nährstofflösung und Analysenwerte im Betrieb für die
Versuchsbiowäscher...............................................194
20.4 Beispielberechnungen zum Kapitel 15 .................................196
20.4.1 Berechnungsbeispiel für den alleinigen Einsatz eines Biofilters .............196
20.4.2 Berechnungsbeispiel des Kondensatanfalls bei Abkühlung von feuchter Abluft . 197
20.4.3 Austrocknung eines Biofihers durch Eigenerwärmung ....................199
20.4.4 Berechnungsbeispiel für den alleinigen Einsatz eines Biowäschers...........201
20.4.5 Berechnungsbeispiel für den Einsatz einer Biowäscher/Biofilter-Kombination . 202
20.5 Meß-, Analyse- und Probenahmeverfahren .............................206
|
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