ACM-PUSch

Untersuchungen zu ‚Anti-Clogging‘-Maßnahmen bei PU-Schaumträgern in Biotricklingfiltern zur Abluftreinigung

Projektträger: Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF – KMU-innovativ: Ressourcen- und Energieeffizienz, Schwerpunkt „Energieeffizienz / Klimaschutz“

Laufzeit: 01.10.2011 – 31.07.2014

Kooperationspartner:
Universität Stuttgart, Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft, Abt. Biologische Abluftreinigung

EMW-Filtertechnik

Kurzfassung:
Biotricklingfilter bieten gegenüber herkömmlichen Biofiltern den Vorteil einer guten Steuer- und Regelbarkeit des Prozesses und durch Verwendung homogener Trägermaterialien eine höhere Abbauleistung bei gleichzeitig kompakterer Anlage. Die Anlagendimension wird in erster Linie durch die tatsächlich biologisch nutzbare spezifische Oberfläche des Trägermaterials (Mindestporendurchmesser min. 0,1 mm) definiert. Hier weisen PU-Träger mit spezifischen Oberflächen von 450 bis 600 m²/m³ gegenüber herkömmlichen Trägern die 4 bis 5fache Oberfläche und somit das entsprechende Potenzial zur Reduktion der Anlagengröße auf. Die hohe volumenspezifische Beladung führt jedoch zu einer starken Biomassenzunahme und der Gefahr eine Verstopfung der Schüttung durch überschüssige Biomasse (sog. Clogging).
Nach Stand der Technik sind zwar sog. Anti-Clogging Lösungen für diverse Trägermaterialien im Labormaßstab erprobt worden, jedoch fand zumeist keine Validierung dieser Maßnahmen im industriellen Maßstab statt bzw. wurde im Falle von PU-Trägern bis dato überhaupt noch nicht in diesem Maßstab umgesetzt.
Im Rahmen dieses Projektes wurde die Reinigungseffizienz von PU-Trägern diverser Geometrien im Vergleich zu konventionellen Hiflow-Ringen zunächst im 25 Liter-Maßstab gegenüber 2-Butoxyethanol belasteter Abluft (durchschnittliche Konzentration: 250 mg C•m-3) bewertet. Parallel wurden für die jeweilige Trägergeometrie geeignete ‚Anti-Clogging‘-Maßnahmen erprobt und ihre Effizienz im Biomassenaustrag sowie ihr Einfluss auf die Reinigungsleistung analysiert. Die Maßnahmen bestanden wahlweise in einer Rückspülung mit Frischwasser optional ergänzt mit Druckluft- und Chemikalienzugabe, ‚in-column‘ Kolbenabpressung überschüssiger Biomasse sowie einem Austrag an Füllkörpern mit externer Biomassenabtrennung. Der Austrag der Spülflüssigkeit erfolgte wahlweise am Kopf (nicht bei ‚in-column’-Verfahren) bzw. am Fuß der Kolonne. Unter technischen und ökonomischen Gesichtspunkten erwies sich die Rückspülung mit 0,1 bis 0,2 Gew.-% Natronlauge und Drucklufteintrag als die beste Methode.
Sie wurde in einer 3,6 m³ großen Containerpilotanlage realisiert und validiert. Das Verfahren erweist sich als in der Praxis handhabbar und technisch umsetzbar.

Publikationen:
Dobslaw C., Dobslaw D., Schulz A., Schomburg J., Ortlinghaus O. und Timmermans R.
„Abluftbehandlung durch eine Verfahrenskombination aus nicht-thermischen Plasma, Mineraladsorber und Wäscherstufe – Zwischenbericht aus der laufenden Entwicklung“
VDI-Berichte 2214 Emissionsminderung 2014, Düsseldorf, VDI Verlag. S. 241-246. ISBN: 978-3-18-092214-0.

Dobslaw D., Woiski C., Dobslaw C., Bucher H. und Engesser K.-H.
„‚Anti-Clogging‘-Maßnahmen bei PU-Trägern in Biotricklingfiltern zur VOC-Eliminierung“
VDI-Berichte 2214 Emissionsminderung 2014, Düsseldorf, VDI Verlag. S. 23-36. ISBN: 978-3-18-092214-0

BMBF-LogoISWA  EMW  PlasmaAir

Pilotanlage von außen
Aufstellung der Pilotanlage auf dem Gelände der Uni Stuttgart, ISWA

Schema
Schematische Darstellung der Pilotanlage

Schichtfilter
Detailaufnahme eine der Versuchskolonnen der Uni Stuttgart – Schichtfilter

Testanlage
Teststand der Uni Stuttgart, ISWA, Abt. Biol. Abluftreinigung