Welche Abluftinhaltsstoffe sind von Relevanz?
Geruchsemissionen
THG (Methan, Lachgas)
Ammoniak als Lachgas-Vorläufer
organische und anorganische Schadstoffkomponenten
Staub und Keime
Wie entsteht Methan?
Freisetzung Methan bei Gärprozessen
Anaerobien bei der Sammlung
—> lange Standzeiten (besonders warme Jahreszeit!)
Anaerobien bei der Kompostierung
—> Sauerstoffausschluss
Wie entsteht Lachgas?
N im Gärrest liegt als Ammonium oder Ammoniak vor
—> Beginn Nachrotte: Austrag leichtflüchtiges Ammoniak
—> kann zu N2O umgewandelt werden
Aufstieg NH3 bei pH > 7 und hohen Temperaturen
Kompostierung: in Nachrotte N oft als Ammoniak (NH3) —> N2O
NH3 im Biofilter —> N2O-Bildung
Wie entstehen die Geruchsemissionen?
Maillard-Bedingungen bei Temp. >65°C
Anaerobien beim Kompostprozess
Anaerobien bei Sammlung/Standzeiten
diskontinuierlich trockener Prozess Vergärung: beim Wechsel Freisetzung (Ammoniak)
Gefahr bei hohem Anteil leicht abbaubarer Substanzen
Welche allgemeinen Entstehungsprozesse zur Bildung der Abluftarten gibt es?
Art Bioabfallsammlung (Fremd-Kunststoffe, Standzeiten…)
Menge und Qualität Abfälle
—> Bsp. viel Küchenabfälle, wenig Struktur —> viel leicht abbaubare Organik —> :/
Anlagen und Verfahrenstechnik
Art Prozessführung
—> Belüftung —> erste 14 Tage am wichtigsten!
—> Temperatur (>60/65°C —> Maillardbildung)
Qualität Betriebsführung
Art Abluftbehandlung
Biogasaufbereitung und -verwertung
Welche prozesssteuernden Maßnahmen zur Vermeidung/Verminderung von Abluftemissionen gibt es?
Geruch:
Unterbindung Anaerobien bei Sammlung durch verkürzte Standzeiten
ausreichende O2-Versorgung
Belüftung
strukturreiche Elemente (Grünzeug)
strukturreiche Mietenunterlage
Mietenumsetzen
optimales Verhältnis Luft/Wasserporenvolumen
geringe Mietenhöhe (<2,5m)
kurze Zwischenlagerungszeit und gutes Mischen
Steuerung Prozesstemperatur <60°C
Methan:
Prozesssteuerung pH-Wert und Temperatur durch 2-stufige Abluftreinigung
—> Unterbindung Ammoniak im Biofilter
Welche baulichen/technischen Maßnahmen zur Vermeidung/Verminderung von Abluftemissionen gibt es?
Überdachung
—> Vermeidung Übernässung
Folienabdeckung
—-> Vermeidung freiwerdender Geruchsemissionen
Einhausung/Kapselung
Fassung der Abluft und -behandlung
geschlossene aerobe Stabilisierung
Anschluss Überschuss-Prozesswasserspeicher
2-stufige Abluftbehandlung (Biofilter und Wäscher)
Reduktion diffusiver Methanemissionen durch geeignete Konstruktionen/Materialien
Was sind Feldhauskriterien? Bennene 5. Welche Relevanz haben diese?
zur Beurteilung der geeigneten Verfahren bzgl. Stand der Technik
Anforderungen an Stand der Technik
-> Explosionsschutz: durch Sauerstoff Explosionsgefahr, bei Methan nicht
—> Anfahr-/Abfahrvorgänge: 3-4 Wochen stufenweise Hochfahren
—> De-Novo-Synthese: Lachgas durch NH3
Wie funktionieren Biofilter (Prinzip, Warianten, Voraussetzungen, Hauptfunktionsschritte)?
Prinzip:
Tätigkeit von Mikroorganismen, die org. Abluftinhaltsstoffe biochemisch oxidieren und adsorbieren
Verfahrensvarianten:
Art des Kontakts von Abgasbestandteilen mit Mikroorganismen
Voraussetzungen:
mesophiler Temperaturbereich (35-38°C)
Abluftinhaltsstoffe wasserlöslich und biologisch abbaubar
Abluft enthält keine toxischen Schadstoffe, gr. Mengen an Staub und Fetten
Homogenität
Hauptfunktionsschritte:
Adaptieren von Gerüchen
biochemisches Abbauen der Komponenten (durch Mikroorganismen —> gr. Oberfläche notwendig)
Vorbehandlungsstufen:
Staubfilter
Temperaturregulierer (35-38°C)
Einstellung Wassergehalt (40-60%)
ggf. Wäscher (Ammoniakscheidung)
—> Biofilter muss auch ausgetauscht werden/resundiert werden —> möglichst mehrere zusammenschalten
Welche Anforderungen sind an das Biofilter-Material zu stellen?
gleichmäßige Strukturen
Wasserhaltefähigkeit
große Oberfläche
großes Hohlraumvolumen —> geringe Schüttdichte
gute Drainage
keine großen pH-Schwankungen
geringer Eigengeruch
Versorgung Mikroorganismen mit nicht in der Rohluft vorhandenen Nährstoffen (C, N, P, K)
Beispiele für geeignete Materialien:
Holzhäcksel, Rindeprodukte
Wurzelholz, Heidekraut
Fasertorf, Kokosfasern, Torfgrus
Wonach werden Biofilter dimensioniert?
Abluftart, Luftmenge, Filtermaterial
Wirkungsgrad bis 99% möglich
nach VDI-Richtlinie 3 Belastungsgrößen
Mindesthöhe 0,5m für gleichmäßige Durchströmung
Wie funktionieren Biowäscher?
Absorption gasförmiger Abluftinhaltsstoffe im Wäscher und mikrobiologischer Abbau
Mikroogranismen siedeln sich als biologischer Rasen an —> Reinigung durch diese
—> Schwefelsäure reagiert mit Ammoniak zu Ammoniumsulfat, welches als Dünger verwendet werden kann
Was ist das Problem mit Ammoniak?
Lachgasvorläufer
Bildung von Lachgas und Stickoxiden
Hemmung mikrobielle Aktivität (Reduzierung Abbaueffektivität)
Was ist das Problem mit Lachgas im Biofilter?
Lachgas durchströmt Biofilter ungehindert —> Entstehung Lachgas muss vorher im Rotteprozess bereits verhindert worden sein
Zuletzt geändertvor 2 Jahren