Die verschärften Regelungen zur Einhaltung der Feinstaubemissionen belegen beispielhaft, dass Substanzen, die bereits sehr lange vorhanden und bekannt sind, erst im Nachhinein als gesundheitsschädlich erkannt und beurteilt werden können. Wie viele Abgasinhaltsstoffe künftig ebenfalls als schädlich herausgestellt werden, ist hinsichtlich der stetigen Neuentwicklung von Produkten und Produktionsverfahren nicht absehbar. Es ist daher wahrscheinlich, dass die Anforderungen sowohl an die Industrie als auch an kleinere Betriebe in Bezug auf die Schadstoff- und Geruchs-Emissionen steigen werden, wodurch eine Behandlung der Abluft und der Abgase notwendig und behördlich vorgegeben werden kann.
Zur Behandlung zahlreicher gesundheits- und umweltschädlicher, sowie geruchsintensiver Abgase erwiesen sich biologische Reinigungsverfahren nicht selten als geeignet. Diese stellen oftmals eine kostengünstige, effiziente und betriebssicher Alternative gegenüber sostigen Verfahren dar.
Mit dieser Arbeit soll ein Überblick über die biologischen Abluftreinigungsverfahren gegeben werden. Insbesondere werden die Biowäscher, Biofilter und die für das Verständnis notwendigen naturwissenschaftlichen Grundlagen (physikalische Absorption, biologische Abgasreinigung, biologische aerobe Abwasserreinigung) kurz beschrieben. Ferner werden mögliche Anwendungsgebiete und Einsatzbereiche dargestellt.
Diese Arbeit ist insbesondere geeignet für Studenten, Schüler, Betreiber und Betreuer von kommunalen und industriellen Klär- und Umweltanlagen und für alle Personen, die sich vor der Anschaffung einer solchen Anlage das notwendige Wissen aneignen möchten.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
2. Grundlagen
2.1 Biologische Abgasreinigung
2.2 Die physikalische Absorption
2.3 Grundlagen der biologischen aeroben Abwasserreinigung
3. Biofilter
4. Biowäscher
5. Zusammenfassung
Zielsetzung und Themen
Die Arbeit erläutert die Funktionsweisen und Anwendungsbereiche biologischer Verfahren zur Abluftreinigung, insbesondere von Biofiltern und Biowäschern, unter Berücksichtigung der zugrunde liegenden physikalisch-chemischen und mikrobiologischen Prozesse.
- Grundlagen der biologischen Abgasreinigung
- Physikalische Absorption als Basisprozess
- Biologische aerobe Abwasserreinigung
- Biofilter-Technologie: Aufbau und Anwendung
- Biowäscher-Systeme: Optimierung und Verfahrensvarianten
Auszug aus dem Buch
2.2 Die physikalische Absorption
Als Absorption wird die Aufnahme von Abgasen, bzw. Abgaskomponenten (Absorptiv) in eine Flüssigkeit (Absorbens, Lösungsmittel, Waschflüssigkeit) bezeichnet. Bei der physikalischen Absorption lösen sich die Abgasbestandteile im Lösungsmittel, ohne dass sich die Substanzen verändern, oder mit dem Lösungsmittel Verbindungen eingehen. Es bestehen zwischen Absorptiv und Absorbens dadurch nur schwache Wechselwirkungsenergien. Somit steht das Absorptiv relativ unverändert den Bakterien als Nährstoff zur Verfügung, wodurch das Absorbens biologisch regeneriert werden kann. Da Mikroorganismen nur im Wasser existieren können, wird für die biologischen Verfahren Wasser als Lösungsmittel verwendet. Die darin gelösten Substanzen aus der Abluft werden von den Bakterien abgebaut.
Einen Unterschied dazu stellt die chemische Absorption dar. Hierbei wird die Absorption durch chemische Lösungsmittel oder durch chemische Zusätze zum Wasser bewirkt, bzw. optimiert. Dadurch kann der Übergang der Stoffe aus der Gasphase in die Flüssigkeitsphase erhöht werden. Allerdings lassen sich die neu entstandenen Verbindungen möglicherweise nur sehr schwer aus dem Lösungsmittel entfernen. Dies würde die Regeneration des Lösungsmittels behindern.
Die Absorption ist im Übrigen nicht mit der Adsorption zu verwechseln. Als Adsorption wird die Anlagerung von Gasen oder gelösten Substanzen an der Oberfläche eines festen Stoffes (Adsorbens oder Adsorptionsmittel) bezeichnet. In der Umweltverfahrenstechnik werden häufig Aktivkohle oder Kieselsäuregel als Adsorptionsmittel verwendet.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Diese Einleitung thematisiert die zunehmende Notwendigkeit der Abluftreinigung aufgrund gesetzlicher Grenzwerte und potenzieller Gesundheitsgefahren.
2. Grundlagen: Hier werden die biologische Abgasreinigung, die physikalische Absorption und die Grundlagen der aeroben Abwasserreinigung als theoretisches Fundament dargelegt.
3. Biofilter: Dieses Kapitel beschreibt den Aufbau, das Funktionsprinzip und die optimalen Betriebsbedingungen von Biofiltern zur Abluftreinigung.
4. Biowäscher: Hier wird das Funktionsprinzip von Biowäschern erläutert, wobei insbesondere auf die separaten Regenerationsstufen für schwer abbaubare Stoffe eingegangen wird.
5. Zusammenfassung: Die Zusammenfassung resümiert die vielseitige Anwendbarkeit, Betriebssicherheit und Wirtschaftlichkeit der biologischen Abluftreinigungsverfahren.
Schlüsselwörter
Biologische Abluftreinigung, Biofilter, Biowäscher, Absorption, Aerobe Abwasserreinigung, Mikroorganismen, Schadstoffabbau, Umweltschutz, Abluftemissionen, Betriebsparameter, Regenerationsstufe, Abgasbehandlung, Schadstoffe, Biomasse, Geruchsverminderung
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundlegend?
Die Arbeit befasst sich mit den physikalischen und biologischen Prinzipien, die modernen Verfahren zur biologischen Abluftreinigung zugrunde liegen.
Welche zentralen Themenfelder werden abgedeckt?
Die Schwerpunkte liegen auf der Absorption von Schadstoffen aus der Abluft, der Funktionsweise von Biofiltern sowie verschiedenen Biowäscher-Konfigurationen.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Ziel ist es, einen Überblick über die Anwendungsmöglichkeiten, Funktionsweisen und Optimierungsparameter von Biofiltern und Biowäschern in der Praxis zu geben.
Welche wissenschaftlichen Grundlagen finden Anwendung?
Die Arbeit stützt sich primär auf verfahrenstechnische Konzepte der Absorption sowie mikrobiologische Grundlagen des aeroben Schadstoffabbaus.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in eine theoretische Erläuterung der Abluftreinigungsprozesse und eine detaillierte technische Beschreibung der Biofilter- und Biowäschersysteme.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Wesentliche Begriffe sind Biofilter, Biowäscher, mikrobieller Abbau, Absorption, Abluftreinigung und Betriebssicherheit.
Warum ist eine ausreichende Befeuchtung für Biofilter so wichtig?
Da Mikroorganismen nur in einer wässrigen Umgebung stoffwechselaktiv und lebensfähig sind, ist eine konstante Feuchthaltung des Trägermaterials essenziell für den Schadstoffabbau.
Wann ist der Einsatz eines Biowäschers mit separater Regeneration sinnvoll?
Dieses Verfahren wird gewählt, wenn Schadstoffe mikrobiologisch schwer abbaubar sind und somit eine längere Verweilzeit bzw. eine gezielte Kontrolle der Abbauumgebung in einer externen Stufe erfordern.
- Quote paper
- Dipl.-Ing. Olaf Czitrich (Author), 2006, Biowäscher und Biofilter. Prinzipien der biologischen Abluftreinigung, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/49379
