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Emissionsminderung von Biofiltern durch eine neuartige Methode zur Überwachung der Filterfeuchte

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Mäule, J.; Fischer, Klaus

2004

Projektbericht - Abschlussbericht

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Beschreibung

Die Filtermaterialfeuchte hat für das Funktionieren eines Biofilters eine entscheidende Bedeutung. Bislang gab es für diese Messaufgabe keine praktikable Lösung. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens wurde untersucht, ob mit Hilfe der Time Domain Reflectometry (TDR) unter Verwendung von flexiblen Kabelsensoren die Filterfeuchte häufig verbreiteter Filtermaterialien erfasst werden kann. Es zeigte sich, dass mit diesem Verfahren der Wassergehalt in allen Bereichen der Materialschüttung ohne großen Aufwand kontinuierlich kontrollieren und überwachen lässt. Austrocknungsprozesse in der Filterschüttung v.a. im Anströmbereich des Filtermaterials konnten auf diese Weise frühzeitig erkannt und durch eine Zusatzbefeuchtung in diesem Bereich entgegengewirkt werden.

Durch eine absichtliche Austrocknung wurde das Emissionsverhalten der Biofilter bezüglich Keime, VOCs und Partikel bei der Abreinigung keimbelasteter Kompostierungsabluft und eines Lösungsmittelgemisches untersucht. Dabei zeigte sich, dass bei einer optimalen Filterfeuchte eine deutliche Reduktion der untersuchten Emissionsparameter stattfand. Je trockener das Material wurde, desto ineffektiver war die Reinigungsleistung. Ein zu trockenes Biofilter führte bei hoher Keimbelastung des Rohgases zu erheblichen Keimemissionen, wobei das Biofilter bzgl. Bakterien und mesophilen Schimmelpilzen sogar eine Keimquelle darstellte. Die Partikelemissionen (=Stäube) lagen im Reingas der Biofilter unter den Rohgaskonzentrationen. Die Reinigungsleistung bzgl. organischer Abluftinhaltsstoffe sank mit zunehmender Austrocknung des Filtermaterials stark ab. Bei niedriger Keimbelastung des Rohgases wurden im Reingas nur geringfügig höhere Keimgehalte, bedingt durch die Eigenkeimemissionen der Biofilter gemessen. Die Ergebnisse zeigen, dass Biofilter möglichst bei einem optimalen Wassergehalt unterhalb der Wasserhaltekapazität betrieben werden sollten, um die Schadstoffemissionen zu minimieren. Zur Aufrechterhaltung und Überwachung der Filterfeuchte ist eine möglichst kontinuierliche Messung notwendig. Hierzu ist das untersuchte TDR-Messsystem TAUPE gut geeignet. In Verbindung mit einem an die jeweilige Biofilter-Verfahrenstechnik angepassten Befeuchtungssystem können so langfristig optimale Wassergehalte aufrecht erhalten werden. Das Messsystem stellt damit einen wichtigen Schritt zu Biofiltern dar, die eine große Zuverlässigkeit und hohe Verfügbarkeit bei möglichst geringen Keimemissionen haben.