Alternative Abluftreinigung

Dr.-Ing. Lothar Günther, Dipl.-Ing. Heike Ernst

Für die Abluftreinigung von Vielkomponentensystemen eignen sich vor allem thermische, katalytische oder adsorptive Verfahren. Für welches Verfahren sich ein Betrieb entscheidet, hängt unter anderem von den Arbeitsabläufen ab. So müssen Betriebe mit einer Ein- oder Zweischichtproduktion beispielsweise die An- und Abfahrzeiten der Reinigungstechnologie berücksichtigen. Energieaufwendige Verfahren führen hier zu enormen Betriebskosten.

Das Biosorb-Verfahren zeichnet sich durch seine niedrigen Investitions- und Betriebskosten aus. Die wichtigsten Komponenten sind

• eine saure/alkalische Wäsche (K01/K02) zur Vermeidung von toxischen Stoffen,

• ein Aktivkohlepuffer A01 als Ringsorber zur Glättung der Schadstoffspitzen,

• ein gezieltes Nährstoffüberwachungs- und Befeuchtungssystem sowie

• eine Temperaturüberwachung des Biofilters an Ein- und Austritt.

Der Aktivkohlepuffer ist so dimensioniert, daß er nur Schadstoffspitzen glättet. Bei Schichtbetrieb wird über Nacht der Adsorber mit Frischluft von ca. 60 °C regeneriert. Dabei entweichen auf der Aktivkohle adsorbierte Stoffe und versorgen den Biofilter mit organischen Substanzen. Die Abluftmenge bei der Regeneration beträgt etwa 20 bis 40% der Nennleistung. Auf diese Weise wird ein energiesparender Dauerbetrieb bei gleichbleibend stabilen Prozeßbedingungen erreicht.

Eine Biosorb-Abluftreinigungsanlage arbeitet seit 14 Monaten im Zweischichtbetrieb mit einer Abluftmenge von ca. 7000 m3/h. Das Biofiltervolumen beträgt 70 m3, die Rohgaszusammensetzung 70% Methanol, 20% Aceton und 10% Essigsäure (20 bis 2000 ppm C/m3). Auf dieser Basis ergab sich eine Filterbelastung von 100 bis 140 m3/m3h und eine Verweilzeit der Abluft im Biofilter von 25 bis 35 s. Die erhaltenen Meßwerte für die einzelnen Abluftströme sind in Abb. 1 dargestellt, wobei Rohgas 1 der Abluft vor dem Adsorber, Rohgas 2 der Abluft nach dem Adsorber, Reingas der Abluft nach dem Biofilter und Frischluft der Umgebungsluft entspricht.

Die Anlagenmeßwerte zeigen deutlich, wie durch den Ringsorber das Rohgas 1 geglättet und mit Rohgas 2 eine relativ konstante Beladung dem Biofilter zugeführt wird. Der sich ab 22 Uhr automatisch einleitende Regenerationsschritt bewirkt, daß bereits nach einer Stunde die Adsorberregeneration erfolgt und die Konzentration im Rohgas 2 ansteigt. Der Regenerationsprozeß des Ringsorbers beinhaltet die Schritte Desorption und Kühlen und wird in Abhängigkeit von der Beladung von Rohgas 1 und der Ringsorbergeometrie eingestellt.

Die Anlagenmeßwerte zeigen auch, daß während der Regenerationszeit von 22 Uhr bis 6 Uhr erhebliche Mengen an organischen Komponenten abgebaut werden. Durch die gleichmäßige Beaufschlagung während der Regenerationszeit kann die Leistung des Biofilters praktisch verdoppelt und für den Normalbetrieb während der Produktionszeit eine deutliche Flexibilitätsreserve geschaffen werden.

Da sich der Produktionszyklus oft täglich deutlich unterscheidet, bestehen auch während des Regenerationszyklus unterschiedlich hohe Rohgasbelastungen für das Rohgas 2. Diese werden jedoch durch das Biofilter aufgrund der guten Abbaubedingungen, und vor allem der beim Regenerationszyklus geringeren Luftmenge, mit einem hohen Wirkungsgrad biologisch abgebaut. Während der Regenerationszeit wird die Filterbelastung für das Biofilter auf einen Wert von 200 bis 300 m3/m3h eingestellt.

Die sich dabei ergebenden Verweilzeiten von über 60 s erlauben auch die Umsetzung biologisch schwer abbaubarer Stoffe.

Weitere Informationen cav-322