Biotrickling

Was ist das?

Biotrickling funktioniert unter ähnlichen Bedingungen wie Bioscrubbing, aber im Gegensatz zum Bioscrubbing werden die Mikroben auf Stützelementen fixiert.

In einem biologischen Rieselbettreaktor wird eine wässrige Phase kontinuierlich durch ein Bett aus Inertmaterial zirkuliert. Diese Packung kann aus unregelmäßigem Schüttgut wie Ringen, Sätteln etc. oder aus strukturierten Packungen bestehen. Bei der Auswahl des Füllmaterials ist in jedem Fall darauf zu achten, dass auch bei zu erwartender Überschussschlammbildung der Reaktor auf Dauer nicht verstopft.

Die Oberflächenbeschaffenheit sollte so beschaffen sein, dass der Biofilm fest daran haftet. Die Schadstoffe im Abgas und der Sauerstoff werden von der Wasserphase aufgenommen und zum Biofilm transportiert, wo die biologische Umwandlung stattfindet. Die Qualität des Stoffübergangs von der Gas- in die Flüssigphase und die Eliminationsleistung des Reaktors hängen im Wesentlichen von der benetzten Oberfläche der Packung ab. Um optimale Eliminationsergebnisse zu erzielen, dh die benetzte Oberfläche zu maximieren, sollte die flüssige Phase gleichmäßig über die Oberfläche des Biofilms verteilt werden.

Die Immobilisierung der Biomasse und die Bildung des Biofilms sind in der Regel ein natürlich kontrollierter Prozess, der nach der Beimpfung der Wasserphase beginnt. Die kontinuierlich zirkulierende Flüssigphase übernimmt die Funktion, die Mikrobenpopulation mit den notwendigen Nährstoffen zu versorgen. Gleichzeitig werden überschüssiger Belebtschlamm und Reaktionsprodukte, die auch Inhibitoren sein können, zB Chlorwasserstoff beim Abbau von Dichlormethan, aus dem Reaktor ausgewaschen. In der Flüssigphase müssen die wesentlichen Bedingungen wie pH-Wert, Nährstoffe und Salzansammlung kontrolliert werden.

Design, Wartung und Effizienz

Der Umgang mit der biologischen Filmschicht (Biofilm) der Packung ist essenziell: Zu viel Wachstum kann zu (lokalen) Verstopfungen führen, die schließlich zu Vorzugsströmungen führen, wodurch sich die Größe der Austauschfläche und damit die Leistung des Biotrickling-Filters verschlechtert . Das Wachstum und die Dicke des Biofilms können durch mechanische Anpassung der Dicke (z. B. durch Variation der Befeuchtung) oder durch Anpassung des Wachstums der Mikroorganismen durch Variation des Säuregrads und/oder des Salzgehalts gesteuert werden.

Anwendbarkeit

Die Anwendung von Biotrickling ist vergleichbar mit der von Bioscrubbing. Leichte Unterschiede finden sich bei den Schadstoffverbindungen, für die beide Behandlungstechniken geeignet sind. Biotrickling-Filter werden hauptsächlich verwendet, um Gase mit sauren Bestandteilen zu entfernen.

Tabelle 1 zeigt Anwendungsgrenzen und Einschränkungen im Zusammenhang mit Biotrickling (übernommen aus EIPPCB, 2016, Tabelle 3.191).

Tabelle 1. Anwendungsgrenzen und Einschränkungen im Zusammenhang mit Biotrickling.
Problem Grenzen/ Einschränkungen
Gasdurchfluss (Nm3/ h) 1000-500000
Temperatur (° C) 15-40
30-35 (optimal)
Druck (MPa) atmosphärisch
Druckabfall (mbar) 1-10
Konzentration von Mikroorganismen > 15 g/l Trockenmasse
Geruchskonzentration (ouE/m3) > 10000

Bibliographie

EIPPCB (2016). Referenzdokument zu den besten verfügbaren Techniken (BVT) für gemeinsame Abwasser- und Abgasbehandlungs-/Managementsysteme im Chemiesektor. Bericht der GFS Wissenschaft für Politik.
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