Die Perkolation zur Vorbehandlung von Abfällen vor der Vergärung: Einflussgrößen und Leistungsdaten sowie Konsequenzen für die großtechnische Umsetzung
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Braunschweig
2007
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| adam_text | DIE PERKOLATION ZUR VORBEHANDLUNG VON ABFAELLEN VOR; DER VERGAERUNG -
EINFLUSSGROESSEN UND LEISTUNGSDATEN SOWIE KONSEQUENZEN FUER DIE
GROSSTECHNISCHE UMSETZUNG DER FAKULTAET ARCHITEKTUR, BAUINGENIEURWESEN UND
UMWELTWISSENSCHAFTEN DER TECHNISCHEN UNIVERSITAET CAROLO-WILHELMINA ZU
BRAUNSCHWEIG ZUR ERLANGUNG DES GRADES EINES DOKTOR-INGENIEURS (DR.-ING.)
EINGEREICHTE DISSERTATION VON DIPL.-ING. HEIKE SANTEN AUS IBBENBUEREN
2007 BIBLIOTHEK WASSER UND UMWELT (TU DARM STADT) III INHALT 1
EINLEITUNG 1 2 RAHMENBEDINGUNGEN FUER DIE MECHANISCH-BIOLOGISCHE
ABFALLBEHANDLUNG 3 2.1 STATUS QUO UND PERSPEKTIVEN IN EUROPA UND
DEUTSCHLAND 3 2.2 GENEHMIGUNGSRECHTLICHE ANFORDERUNGEN IN DEUTSCHLAND 5
3 BIOCHEMISCHE UND VERFAHRENSTECHNISCHE GRUNDLAGEN 9 3.1 MIKROBIELLER
ABBAU ORGANISCHER SUBSTRATE 9 3.2 ANAEROBER ABBAU 10 3.2.1 UEBERBLICK 10
3.2.2 HYDROLYSE 12 3.2.3 VERSAEUERUNG 13 3.2.4 ACETOGENESE 15 3.2.5
METHANOGENESE 16 3.3 ORGANISCHE SUBSTRATE - ZUSAMMENSETZUNG UND
ABBAUVERHALTEN 17 3.4 AUFSCHLUSSVERFAHREN FUER ORGANISCHE SUBSTANZ 19 3.5
VERFAHRENSTECHNIK DER VERGAERUNG 22 3.5.1 VERFAHRENSGESTALTUNG 22 3.5.2
PERKOLATIONSVERFAHREN 25 3.5.3 ZWEIPHASIGE VERGAERUNGSVERFAHREN 30 3.5.4
PROZESSBEDINGUNGEN 35 4 DAS ZWEISTUFIGE, ZWEIPHASIGE
PERKOLATIONSVERFAHREN 48 4.1 VERFAHRENSBESCHREIBUNG 48 4.2 STAND DER
FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG 50 5 FOLGERUNGEN UND ZIELSETZUNGEN FUER DIE
UNTERSUCHUNGEN 51 6 MATERIAL UND METHODEN 55 6.1 UNTERSUCHUNGSPROGRAMM
55 6.2 MESS- UND ANALYSEMETHODEN 55 6.3 MODELL-PERKOLATOREN IM
HALB-TECHNISCHEN MASSSTAB 59 6.3.1 VERSUCHSAUFBAU 59 6.3.2
VERSUCHSPROGRAMM 61 6.3.3 VERSUCHSDURCHFUEHRUNG 62 -I- 6.4
DEMONSTRATIONSANLAGE BUCHEN 64 6.4.1 VERFAHRENSBESCHREIBUNG 64 6.4.2
UNTERSUCHUNGSPROGRAMM 64 6.4.3 DURCHFUEHRUNG DER UNTERSUCHUNGEN 66 6.5
AUSWERTUNGSMETHODEN 68 6.5.1 MASSENBILANZEN UND PROZESSBEDINGUNGEN 68
6.5.2 BEWERTUNGSGROESSEN FUER DIE PERKOLATION 69 6.5.3 STATISTISCHE
METHODEN 71 6.5.4 ENERGIEBILANZIERUNG 72 ERGEBNISSE UND DISKUSSION 73
7.1 CHARAKTERISIERUNG DES INPUTMATERIALS 73 7.1.1 STOFFLICHE
ZUSAMMENSETZUNG 73 7.1.2 LEISTUNG DER MECHANISCHEN AUFBEREITUNG -
KORNGROESSENVERTEILUNG UND ABSCHEIDERATEN 74 7.1.3 CHEMISCH-PHYSIKALISCHE
UND BIOLOGISCHE PARAMETER 78 7.1.4 BEWERTUNG 80 7.2 EINFLUSSGROESSEN AUF
DIE EXTRAKTIONSLEISTUNG DER PERKOLATION 83 7.2.1 KORRELATIONEN DER
BEWERTUNGSGROESSEN FUER DIE PERKOLATIONSLEISTUNG 83 7.2.2 EINFLUSS DER
VERWEILZEIT IM TECHNIKUMSMASSSTAB 89 7.2.3 EINFLUSS DER SPEZIFISCHEN
WASSERZUGABE IM TECHNIKUMSMASSSTAB 92 7.2.4 EINFLUSS DER
PROZESSTEMPERATUR IM TECHNIKUMSMASSSTAB 95 7.2.5 EINFLUSS DER BELUEFTUNG
IM TECHNIKUMSMASSSTAB 98 7.2.6 EINFLUSS DES PH-WERTS IM TECHNIKUMSMASSSTAB
103 7.2.7 WECHSELWIRKUNGEN DER PROZESSPARAMETER IM TECHNIKUMSMASSSTAB 106
7.2.8 UEBERTRAGBARKEIT AUF DEN GROSSTECHNISCHEN MASSSTAB 109 7.2.9
FEHLERBETRACHTUNG: STREUUNGEN UND REPRODUZIERBARKEIT 121 7.2.10
BEWERTUNG 125 7.3 BETRIEB DER PERKOLATION IM GROSSTECHNISCHEN MASSSTAB 133
7.3.1 MASSENBILANZ UND LEISTUNGSDATEN 133 7.3.2 WASSERBILANZ 138 7.3.3
PROZESSWASSERQUALITAETEN UND PROZESSWASSERBEHANDLUNG 141 7.3.4 AUSWIRKUNG
DER PERKOLATION AUF DEN BEHANDELTEN ABFALL 155 7.3.5 BEWERTUNG 160 8
ZUSAMMENFASSUNG UND SCHLUSSFOLGERUNGEN 168 8.1 ZUSAMMENFASSUNG 168 8.1.1
EINFLUSSGROESSEN AUF DIE PERKOLATION 168 8.1.2 EMPFEHLUNGEN FUER EINEN
OPTIMIERTEN BETRIEB SOWIE ERWARTETE LEISTUNGSDATEN... 174 8.1.3
ANFORDERUNGEN AN DEN PROZESSWASSERKREISLAUF 175 8.2 SCHLUSSFOLGERUNGEN
176 9 VERZEICHNISSE 180 9.1 LITERATUR 180 9.2 TABELLEN-VERZEICHNIS 194
9.3 ABBILDUNGS-VERZEICHNIS 197 9.4 ABKUERZUNGEN UND FORMELZEICHEN 202 10
ANHANG A-1
|
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DIE PERKOLATION ZUR VORBEHANDLUNG VON ABFAELLEN VOR; DER VERGAERUNG -
EINFLUSSGROESSEN UND LEISTUNGSDATEN SOWIE KONSEQUENZEN FUER DIE
GROSSTECHNISCHE UMSETZUNG DER FAKULTAET ARCHITEKTUR, BAUINGENIEURWESEN UND
UMWELTWISSENSCHAFTEN DER TECHNISCHEN UNIVERSITAET CAROLO-WILHELMINA ZU
BRAUNSCHWEIG ZUR ERLANGUNG DES GRADES EINES DOKTOR-INGENIEURS (DR.-ING.)
EINGEREICHTE DISSERTATION VON DIPL.-ING. HEIKE SANTEN AUS IBBENBUEREN
2007 BIBLIOTHEK WASSER UND UMWELT (TU DARM STADT) III INHALT 1
EINLEITUNG 1 2 RAHMENBEDINGUNGEN FUER DIE MECHANISCH-BIOLOGISCHE
ABFALLBEHANDLUNG 3 2.1 STATUS QUO UND PERSPEKTIVEN IN EUROPA UND
DEUTSCHLAND 3 2.2 GENEHMIGUNGSRECHTLICHE ANFORDERUNGEN IN DEUTSCHLAND 5
3 BIOCHEMISCHE UND VERFAHRENSTECHNISCHE GRUNDLAGEN 9 3.1 MIKROBIELLER
ABBAU ORGANISCHER SUBSTRATE 9 3.2 ANAEROBER ABBAU 10 3.2.1 UEBERBLICK 10
3.2.2 HYDROLYSE 12 3.2.3 VERSAEUERUNG 13 3.2.4 ACETOGENESE 15 3.2.5
METHANOGENESE 16 3.3 ORGANISCHE SUBSTRATE - ZUSAMMENSETZUNG UND
ABBAUVERHALTEN 17 3.4 AUFSCHLUSSVERFAHREN FUER ORGANISCHE SUBSTANZ 19 3.5
VERFAHRENSTECHNIK DER VERGAERUNG 22 3.5.1 VERFAHRENSGESTALTUNG 22 3.5.2
PERKOLATIONSVERFAHREN 25 3.5.3 ZWEIPHASIGE VERGAERUNGSVERFAHREN 30 3.5.4
PROZESSBEDINGUNGEN 35 4 DAS ZWEISTUFIGE, ZWEIPHASIGE
PERKOLATIONSVERFAHREN 48 4.1 VERFAHRENSBESCHREIBUNG 48 4.2 STAND DER
FORSCHUNG UND ENTWICKLUNG 50 5 FOLGERUNGEN UND ZIELSETZUNGEN FUER DIE
UNTERSUCHUNGEN 51 6 MATERIAL UND METHODEN 55 6.1 UNTERSUCHUNGSPROGRAMM
55 6.2 MESS- UND ANALYSEMETHODEN 55 6.3 MODELL-PERKOLATOREN IM
HALB-TECHNISCHEN MASSSTAB 59 6.3.1 VERSUCHSAUFBAU 59 6.3.2
VERSUCHSPROGRAMM 61 6.3.3 VERSUCHSDURCHFUEHRUNG 62 -I- 6.4
DEMONSTRATIONSANLAGE BUCHEN 64 6.4.1 VERFAHRENSBESCHREIBUNG 64 6.4.2
UNTERSUCHUNGSPROGRAMM 64 6.4.3 DURCHFUEHRUNG DER UNTERSUCHUNGEN 66 6.5
AUSWERTUNGSMETHODEN 68 6.5.1 MASSENBILANZEN UND PROZESSBEDINGUNGEN 68
6.5.2 BEWERTUNGSGROESSEN FUER DIE PERKOLATION 69 6.5.3 STATISTISCHE
METHODEN 71 6.5.4 ENERGIEBILANZIERUNG 72 ERGEBNISSE UND DISKUSSION 73
7.1 CHARAKTERISIERUNG DES INPUTMATERIALS 73 7.1.1 STOFFLICHE
ZUSAMMENSETZUNG 73 7.1.2 LEISTUNG DER MECHANISCHEN AUFBEREITUNG -
KORNGROESSENVERTEILUNG UND ABSCHEIDERATEN 74 7.1.3 CHEMISCH-PHYSIKALISCHE
UND BIOLOGISCHE PARAMETER 78 7.1.4 BEWERTUNG 80 7.2 EINFLUSSGROESSEN AUF
DIE EXTRAKTIONSLEISTUNG DER PERKOLATION 83 7.2.1 KORRELATIONEN DER
BEWERTUNGSGROESSEN FUER DIE PERKOLATIONSLEISTUNG 83 7.2.2 EINFLUSS DER
VERWEILZEIT IM TECHNIKUMSMASSSTAB 89 7.2.3 EINFLUSS DER SPEZIFISCHEN
WASSERZUGABE IM TECHNIKUMSMASSSTAB 92 7.2.4 EINFLUSS DER
PROZESSTEMPERATUR IM TECHNIKUMSMASSSTAB 95 7.2.5 EINFLUSS DER BELUEFTUNG
IM TECHNIKUMSMASSSTAB 98 7.2.6 EINFLUSS DES PH-WERTS IM TECHNIKUMSMASSSTAB
103 7.2.7 WECHSELWIRKUNGEN DER PROZESSPARAMETER IM TECHNIKUMSMASSSTAB 106
7.2.8 UEBERTRAGBARKEIT AUF DEN GROSSTECHNISCHEN MASSSTAB 109 7.2.9
FEHLERBETRACHTUNG: STREUUNGEN UND REPRODUZIERBARKEIT 121 7.2.10
BEWERTUNG 125 7.3 BETRIEB DER PERKOLATION IM GROSSTECHNISCHEN MASSSTAB 133
7.3.1 MASSENBILANZ UND LEISTUNGSDATEN 133 7.3.2 WASSERBILANZ 138 7.3.3
PROZESSWASSERQUALITAETEN UND PROZESSWASSERBEHANDLUNG 141 7.3.4 AUSWIRKUNG
DER PERKOLATION AUF DEN BEHANDELTEN ABFALL 155 7.3.5 BEWERTUNG 160 8
ZUSAMMENFASSUNG UND SCHLUSSFOLGERUNGEN 168 8.1 ZUSAMMENFASSUNG 168 8.1.1
EINFLUSSGROESSEN AUF DIE PERKOLATION 168 8.1.2 EMPFEHLUNGEN FUER EINEN
OPTIMIERTEN BETRIEB SOWIE ERWARTETE LEISTUNGSDATEN. 174 8.1.3
ANFORDERUNGEN AN DEN PROZESSWASSERKREISLAUF 175 8.2 SCHLUSSFOLGERUNGEN
176 9 VERZEICHNISSE 180 9.1 LITERATUR 180 9.2 TABELLEN-VERZEICHNIS 194
9.3 ABBILDUNGS-VERZEICHNIS 197 9.4 ABKUERZUNGEN UND FORMELZEICHEN 202 10
ANHANG A-1 |
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