PROCESS FOR SEPARATING GASEOUS ORGANIC NOXIOUS MATERIAL, EVEN PRESENT AS TRACES FROM EXHAUST GASES, BY BIOLOGICAL OXIDATION USING BACTERIA

Abstract: 1. A process for eliminating gaseous organic pollutants, which can also be present in traces, from waste gases by biological oxidation using bacteria, wherein the gas stream containing one or more organic pollutants is led through one or more biologically active layers in fluidized bed reactors and, for wetting the bacterial cultures fixed on the surface of the carrier, a liquid stream is circulated in a co-current or counter-current during operation, characterised in that the biologically active layers are produced by bringing a porous, pollutant-adsorbing, carrier material, which has a high internal surface area and is selected from the group comprising activated carbon, zeolite and silica gel, into contact with a pollutant-specific suspension of a bacterial monoculture and/or mixed culture.

Description: Verfahren zur Abscheidung gasförmiger organischer Schadstoffe, welche auch in Spuren vorliegen können, aus Abgasen durch biologische Oxidation mittels Bakterien Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abscheidung von gasförmigen organischen Schadstoffen, welche auch in Spuren vorliegen können, aus Abgasen durch biologische Oxidation mittels Bakterien. In vielen industriell-gewerblichen Bereichen fallen Geruchsstoffe sowohl in Produktionsprozessen als auch Abwasserentsorgungsanlagen an. Die Stoffe stellen meist organische Verbindungen, wie Ketone, Aldehyde, niedrige Fettsäuren, chlorierte KW oder Phenole dar, die in extrem geringen Konzentrationen wirksam sind. Neben ihren meist dübel riechenden Eigenschaften können sie gesundheitsschädlich oder toxisch sein und müssen beseitigt werden. Produktionsgebundene, geruchsbelästigende Abgase fallen häufig als Gemische mit quasikonstanter Zusammensetzung an. Kohler u.a. verweisen in Wlb 1/2-83 dazu auf einige typische Produktionsprozesse. Die am häufigsten angewandten Verfahren zur biologischen Entfernung von Geruchsstoffen aus Abgasen stellen der Biowäscher und der Biofilter dar. Beim Biowäscher wird der schadstoffhaltige Abgasstrom durch einen Wäscher geleitet, dessen Waschflüssigkeit mit Belebtschlamm angereichert ist, dem sogenannten Absorber, worin die Schadstoffe absorbiert werden. Das mit den Schadstoffen beladene Absorbens muss regeneriert werden, was mit Hilfe von Mikroorganismen ausserhalb des Absorbers in einem getrennten Regenerator geschieht. Der dabei eingesetzte Belebtschlamm enthält eine nicht genauer definierte Population von Mikroorganismen. Da nicht alle Mikroorganismen in der Lage sind, bestimmte Schadstoffelsofort) abzubauen, sondern einzelne Arten von Mikroorganismen auf bestimmte Schadstoffe spezialisiert sind, ist bei der Betriebsaufnahme eine entsprechende Adaptionsphase notwendig, die in Extremfällen Wochen dauern kann. Das gleiche gilt für die Reaktivierung der Biomasse nach Betriebsunterbrechungen oder -umstellungen. Ausserdem ist die Anwendung von Biowäschern nur möglich, wenn die aus dem Abgas zu entfernenden Schadstoffe mit Wasser auswaschbar sind. Eine ausführliche Beschreibung des Verfahrens geben M. Gust et al.: Staub-Reinhaltung Luft 39 (1979), S. 308/314 an. Biofilter werden in M.Gust et al: Staub-Reinhaltung Luft 39 (1979), S. 397/402 beschrieben. Bei Biofilterverfahren wird der Abgasstrom durch natürliche Filterschichten wie Müll, Erde, Kompost, Torf etc., auf denen sich natürlich anhaftende Bakterienkulturen befinden, gereinigt. Der Schadstoff wird im wesentlichen vom Trägermaterial sorbiert und biochemisch umgesetzt. Ähnlich wie beim Biowäscher muss davon ausgegangen werden, dass in einem frischen Filtermaterial eine Vielzahl unterschiedlicher Mikroorganismenarten in unterschiedlicher Populationsdichte enthalten sind, für den Schadstoffabbau aber nur einige wenige Arten mit entsprechend hoher Populationsdichte erforderlich sind, so dass ebenfalls nach Inbetriebnahme zum Erreichen der vollen Filterleistung eine Anpassungsphase notwendig ist, die Wochen dauern kann. Das gleich gilt für die Reaktivierung der Biomasse nach Betriebsunterbrechungen und -umstellungen. Ferner sind beim Biofilter die Raum-Zeit-Auc$euten relativ ungünstig und die Druckeerluste insbesondere bei längerem Betrieb hoch. Ausserdem ist in diesem System bei längerem Betrieb eine wachsende Acidität festzustellen, woraus nur noch eine bedingte Aktivität von säure toleranten Bakterien (Thiobacilli) folgt. Eine teilweise oder völlige Verminderung der Schadstoffumsetzung kann dadurch hervorgerufen werden. Die Problematik wird auch von R.D. Pomeroy in Journal WPCF, Bd. 59, Nr. 12 (1982) angeführt. Aus der weitergehenden Abwasserreinigung ist bekannt,dass durch mit Mikroorganismen besiedelte Aktivkohle oder ähnliche adsorptive Substanzen in Spuren auftretende, biologisch schwer abbaubare Substanzen fast vollständig beseitigt werden können. Dabei erfolgt eine organische C-Umsetzung von 1 g DOC (= abgebauter gelöster anorganischer Kohlenstoff) pro m3 Aktivkohle (vgl. K. Fischer et al: GWF - Wasser/ Abwasser 122 (19812 S. 58/64; P. Koppe et al: Gesundheits-Ingenieur 95 (1974), S. 33/35 u. 247/278). Generell stellen die bisher bekannten biologischen Abgasreinigungsverfahren zur Beseitigung von biologisch abbaubaren Geruchsstoffen sowohl von ökologischer als auch ökonomischer Sicht günstige Möglichkeiten dar. Jedoch lassen sie eine gezielte Anpassung und Optimierung an bestimmte prozessgebundene Abgasbestandteile vermissen. Dies könnte jedoch deren Einsatzmöglichkeiten erheblich erweitern. Für den industriellen Einsatz ist eine grössere Flexibilität der Verfahren anzustreben. Ausserdem solltenbei grösseren Geruchsstoffabscheidegraden ( 290 %) und vereinfachten Prozessführungen günstigere Raum-Zeit Ausbeuten erreicht werden. Dies gilt insbesondere gegenüber Biofiltern. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein biologisches Abluftreinigungsverfahren bereitzustellen, mit desen Hilfe auch kleinste Spuren gasförmiger Schadstoffe auf wirtschaftliche, zuverlässige und effektive Weise abgeschieden werden können und bei dem die den bekannten Verfahren innewohnenden Nachteile weitestgehend beseitigt sind. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass man in einem gattungsgemässen Verfahren den ein oder mehrere organische Schadstoffe enthaltenden Gasstrom durch eine oder mehrere biologisch aktive Schichten in Rieselbettreaktoren führt, die dadurch hergestellt werden, dass ein poröses, gegenüber dem Schadstoff adsorptives Trägermaterial mit hoher innerer Oberfläche, ausgewählt aus der Gruppe Aktivkohle, Zeolith und Silicagel mit einer schadstoffspezifischen Suspension einer Bakterienmono- und/oder -mischkultur in Kontakt gebracht wird, und zur Benetzung der an der Oberfläche der Träger fixierten Bakterienkulturen einen Flüssigkeitsstrom während des Betriebes im Gleich- oder Gegenstrom im Kreis fährt. Bei dem erfindungsgemässen Verfahren werden für die jeweils anfallenden Schadstoffbestandteile geeignete, auf poröses, adsorptives Trägermaterial, wie Aktivkohle, Zeolith oder Silicagel fixierte Bakterienmonokulturen und/oder Mischkulturen eingesetzt. Das Kriterium für das Trägermaterial ist, dass es porös ist, eine hohe innere Oberfläche besitzt, die 500 bis 1500 m2/g betragen kann und gegenüber den Schadstoffen adsorptiv ist. Unter den genannten Trägermaterialien erwies sich Aktivkohle als besonders geeignet. Zeolithe, auch als Alumosilikate bezeichnet, sind zusätzlich zur grossen Oberfläche und zum hohen Adsorptionsvermögen kristallin, besitzen aufgrund ihrer bestimmten Kristallstruktur eine räumliche Anordnung gleichgebauter Adsorptions-Hohlräume, die über untereinander gleich grosse Porenöffnungen zugänglich sind und vermögen dadurch als Molekularsieb zu wirken. Aufgrund ihrer Molekularsiebwirkung sind sie selektiv gegenüber Schadstoffen, wodurch bei einsatzbedingter Auswahl der Zeolithe ihre Adsorptionsfähigkeit gegenüber dem zu entfernenden Schadstoff noch weitaus gesteigert werden kann. Als Bakterienmischkulturen eignet sich z.B. Klärschlamm. Unter für Schadstoffbestandteile geeignete Bakterienkulturen" versteht man Kulturen, die den jeweiligen Schadstoff als Substrat aufnehmen. Die biologisch aktiven Schichten werden dadurch hergestellt, dass man das Trägermaterial mit der für den abzubauenden Schadstoff geeigneten Bakteriensuspension in Kontakt bringt. Das Kontaktieren erfolgt durch ein sogenanntes Umströmen des Trägermaterials mit der Bakteriensuspension, d . h. einer Relativbewegung zwischen Solid-Korn und Fluidphase. Vorzugsweise geschieht dies durch Berieseln. Die Kontaktierung soll solange erfolgen, bis ein Zellbeladungsgleichgewicht eingetreten ist. Dies kann etwa zwischen 1 bis 5 Stunden, ge wöhnlich bis etwa 3 Stunden, dauern. Mit dieser Methode kann für beliebiq abzubauende Abgas filter bestandteile ein räumlich getrennteyvbei Monokulturen mit kompetiver Hemmung oder ein schichtweise belegter Filter in einem Raum bei Monokulturen mit kooperativen Wechselwirkungen präpariert werden. Der Aufbau eines konzentrations- und schadstoffspezifischen und biologisch hochaktiven Filterbetts für beliebig zusammengesetzte Abgase ist dadurch möglich. Zu den in den mit dem erfindungsgemässen Verfahren zu reinigenden Abgasen enthaltenen Schadstoffen gehören beispielsweise Propionaldehyd, Butanol, Ethylacetat und Aceton. Bei dem Reinigungsvorgang ist der Rohgasstrom nur durch die einzelne Filterschicht bzw. die in Reihe geschalteten Filterschichten zu führen. Dabei sind im Gleich oder Gegenstrom die biologisch aktiven Schichten mit Flüssigkeit zu benetzen. Als Flüssigkeit lassen sich mineralhaltiges Wasser, jedoch bevorzugt spezielle Minerallösungen verwenden. Eine geeignete Minerallösung wird in G. Drews: Mikrobiologisches Praktikum, 3. Aufl., Springer-Verlag (1976), Berlin-Heidelberg New York, beschrieben. Mit dem erfindungsgemässen Verfahren lassen sich Schad Stoff spuren von bereits 10 aus Abgasen entfernen. Bei der Abgasreinigung sind meist sehr grosse Volumenströme zu behandeln. Damit die Gaswäsche in wirtschaftlich vertretbaren Anlagendimensionen erfolgen kann, muss die Abscheidung der Schadstoffe in möglichst kurzen Zeiten erfolgen. Es war nicht vorauszusehen, dass die auch in Spuren auftretenden Verunreinigungen in einer befeuchteten mit Bakterienmonokulturen besiedelten Akt ivkohle schicht bei Gasverweilzeiten von 0,5 bis 1 Sek. nahezu vollständig sorbiert und biochemisch umgesetzt werden können. Im Gegensatz zum Biowäscher ist erfindungsgemäss bei Khn- lichen Betriebsbedingungen kein Regenerator erforderlich, in dem der gelöste Schadstoff biochemisch umgesetzt wird. Gegenüber den bekannten Biofilterverfahren besitzt das erfindungsgemässe Verfahren den Vorteil, dass sich insbesondere bei biologisch schwer abbaubaren Luftverunreinigungen wesentlich höhere Raum/Zeit-Äusbeuten erreichen lassen. Ferner ergaben sich unter sonst gleichen Bedingungen geringere Druckverluste als bei Biofiltern. Für den Fachmann war es nicht vorauszusehen, dass mit dem vorgeschlagenen Verfahren die Raum-Zeit-Ausbeute k* um einen Faktor 20 - 100, gegenüber dem üblichen Biofilterverfahren, gesteigert werden kann (Maschinenmarkt, Würzburg 89 (1983) 77). Neben den bereits genannten Vorteilen zeichnet sich das Verfahren durch eine extrem hohe Stabilität gegen über schwer abbaubaren oder toxischen Substanzen oder Substratfluktuationen über längere Zeiträume, d.h. stossweisen Substratzugaben oder -ausfällett, aus. Ferner ist bei dem System keine zusätzliche Sauerstoffversorgung vorzusehen. Sie geschieht durch den zu reinigenden Gasstrom. Die im Kreis gefahrene Flüssigkeit weist keine Eindickung auf, weil wachsendes Zellmaterial, d.h. sich vermehrende Zellen, an abgeriebenem feinen Trägermaterial adsorbiert wird und unter Flockenbildung im Vorratsbehälter schnell sedimentiert. Es kann deshalb einfach während des Betriebes entnommen werden. Da die gesamten biologisch aktiven Schichten in beliebig hohem Masse befeuchtet werden können, sind pH- und Temperaturregelung, Mineral- und Spurenelementdosierung sowie für die Biologie regenerative Nährmedienzugaben unproblematisch Der pH-Wert in den biologisch aktiven Schichten lässt sich einfach dadurch einstellen, dass man dem befeuchtenden Flüssigkeitsstrom je nach Bedarf eine Säure oder eine Lauge zusetzt. Abweichend von üblichen Waschverfahren ist mit dem erfindungsgemässen Verfahren eine effektive Abscheidung von wenig wasserlöslichen Schadstoffen gegeben. Im allgemeinen sind dies unpolare Stoffe, die eine hohe Affinität zu Adsorbentien (z.B. Aktivkohle) zeigen. Aufgrund des dünnen Flüssigkeitsfilms kann der Schadstoff durch Konfektion oder lokale Direktkontakte mit dem Adsorbens übertragen werden. Mit dem Verfahren wird eine langzeitliche quasikonstante und weitaus höhere Adsorptionsstromdichte erreicht als mit üblichen Adsorbentien. Das Verfahren ist bei beliebigen, auch biologisch schwer abbaubaren Substanzen einsetzbar. Das schadstoffadsorbierende Trägermaterial wird von der an der äusseren Oberfläche adsorbierten Bakterienmonokultur kontinuierlich regeneriert. D.h. die Bakterien auf der äusseren Oberfläche holen den Schadstoff aus den Poren des porösen Trägermaterials heraus. In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Trägermaterial vor der Kontaktierung mit der Bakterien Suspension mit einem Substrat beladen. Als Substrat dient ein von der jeweiligen Bakterienkultur leicht abbaubarer Schadstoff. Bei dieser Ausführungsform lagern sich die Bakterien nicht nur adsorptiv, wie bei der Direktbeschickung des Trägermaterials mit der Bakteriensuspension, sondern auch chemotaktisch an die Adsorbensoberfläche an, d.h. sie lagern sich besonders gerne an, weil das Substrat für sie Nahrung darstellt Nachstehende Figuren und Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung. Es zeigen: Fig. 1 eine graphische Darstellung der Zellbeladung des Trägers in Abhängigkeit von der Zeit; Fig. 2 eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungs gemässen Verfahrens; Fig. 3 eine graphische Darstellung des Schadstoffab scheidegrades bei Langzeitbetrieb. Die in den Figuren und Beispielen verwendeten Zeichen haben folgende Bedeutung: AK = Aktivkohle TS = Trockensubstrat u = Umsatz Cgt = Schadstoffeingangskonzentration Cgw = Schadstoffausgangskonzentration Vg = Abgasstrom | V1 = Flüssigkeitsstrom Vk = Schüttvolumen #g = Gasverweilzeit #1 = Flüssigkeitsverweilzeit #1 = Flüssigkeitsvolumen k* = Konstante Ap = Druckverlust der Schicht Gemäss Fig. 2 wird die biologisch aktive Schicht im Riesel bettreaktor (1) durch Abgaszuleitung (6) mit dem zu reinigenden Abgas beschickt. Je nach Schadstoff zusammen setzung liegen eine oder mehrere Schichten im Rieselbettreaktor vor. Aus dem Flüssigkeitsvorratsgefäss (2) wird mit Hilfe einer Umwälzpumpe (7), die zur Befeuchtung der auf der Schicht fixierten Bakterienkulturen erforderliche Flüssigkeit über Leitung (9) der Schicht (1) zugeführt und über Leitung (10) von der Schicht (1) im Kreislauf wieder zum Flüssigkeitsvorratsgefäss (2) zurückgeführt. In der hier gezeigten Anordnung erfolgt die Flüssigkeitszugabe im Gegenstrom zum Abgas. Jedoch kann dieselbe auch in umgekehrter Richtung im Gleichstrom erfolgen. Das Flüssigkeitsvorratsgefäss ist mit einem Thermostat (13) ausgestattet, um die Temperatur der Anlage zu regeln. Aus dem Säurevorratsgefäss (3) und dem Laugenvorratsgefäss (4) können über Dosierleitung (12) je nach Bedarf Säure oder Lauge dem System zugeführt werden. Flüssigkeitsfüllstandsregler (5) dient sowohl der Regelung des Flüssigkeitsstandes in (2) als auch als Vorratsund Dosiergefäss für Mineralstoffe und Spurenelemente, die zusammen mit der Flüssigkeit über Dosierleitung (12) und Flüssigkeitsvorratsgefäss (2) dem System zugeführt werden können. Der gereinigte Abgasstrom wird über Reingasleitung (8) von der biologischen Schicht (1)abgeführt. Uber Leitung (11) kann verbrauchte oder überschüssige Flüssigkeit abgezogen werden. Beispiel 1 Eine zellfreie Aktivkohleschicht (Körnung 2,5 mm) wurde bei ständiger Befeuchtung mit Minerallösung (Flüssigkeitsstrom V1 = 4 l/h) von einem Gasstrom mit einem Propionaldehydgehalt von 18 ppm (Gasstrom 160 l/h) bis zur Durchbruchsbeladung beschickt. Beim folgenden berieseln des Betts mit einer substratlimitieren Bakteriensuspension von Pseudomonas fluarescens(DSM 50090) (Zelldichte X = 0,725 g TS/l, V1 = 8,8 l/h) stellte sich nach ca. 3 h ein Zellbeladungsgleichgewicht ein (Fig. 1, Kurve 1). Die äussere Oberfläche des Betts ist dann mit ca. 1 bis 2 Zellschichten belegt. Beispiel 2 Man verfuhr nach Beispiel 1, jedoch mit dem Unterschied, dass keine Vorbehandlung der Aktivkohle mit Propionaldehyd erfolgte, sondern die Bakteriensuspension direkt auf die Aktivkohle aufgebracht wurde. Die Bakterienbeschichtung ist dabei etwas geringer und erfolgt weniger schnell, wie aus Fig. 1, Kurve 2 ersichtlich ist. Zur Verwendung für die erfindungsgemässe Abgasreinigung eignet sich jedoch die auf diese Weise hergestellte Schicht genauso wie die in Beispiel 1 hergestellte Schicht. Jedoch ist die mit Sane 1 dargestellte Schicht schneller verfügbar. Beispiel 3 Die nach Beispiel 1 hergestellte Schicht wurde für die Abgasreinigung eingesetzt. Mit der in Fig. 2 dargestellten Anordnung wurde ein bis zu 18 ppm Propionaldehyd beladener Gasstrom fast vollständig in der Schüttung S gereinigt. Dabei wurde der Gasstrom bei einem Druckabfall von 1 mbar x 101 pro 10 mm Schütthöhe durch die mit Mineral lösung berieselte Filterschicht geführt. Wie Fig. 3 zeigt, war das Filterbett schnell verfügbar und schied den Geruchsstoff, abhängig vom Gas- und Flüssigkeitsstrom, über die Versuchszeit von 15 Tagen mit steigender Tendenz ab. Beispiele 4 bis 9 Nachstehende Tabelle zeigt die Versuchsergebnisse der Beispiele 1 + 3 sowie weitere Beispiele für die Abgasreinigung bzw. Versuchsergebnisse mit meist aus Bodenproben isolierten und nach Beispiel 1 hergestellten fixierten Bakterienmonokulturen auf Aktivkohle und unterschiedlichen Schadstoffkomponenten. In den Beispielen 10 und 14 sind in Spalte 3 Vergleichsdaten (in Klammern) vom Biowäscher unter analogen Versuchsbedingungen angegeben. EMI15.1 <SEP> Tabelle <tb> <SEP> ------- <SEP> Reaktionssystem <SEP> X <SEP> U <SEP> = <SEP> Cg&alpha;-Cgw/Cg&alpha; <SEP> Vg <SEP> V1 <SEP> #g=Vk/Vg <SEP> #1=#1/V1 <SEP> K*= <SEP> Vg/Vk <SEP> # <SEP> P <tb> <SEP> mbar <SEP> x101 <tb> <SEP> [mg] <SEP> [%] <SEP> [1/h] <SEP> [1/h] <SEP> [@] <SEP> [@] <SEP> [h-1] <tb> <SEP> ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ <SEP> Pseudomonas <SEP> ca. <SEP> 300 <SEP> 93,84 <SEP> 315 <SEP> 0,8 <SEP> 0,63 <SEP> 4,17 <SEP> 5662,4 <SEP> 6,5 <tb> <SEP> fluorescens <tb> 1+3) <SEP> (DSM <SEP> Nr.50090) <SEP> 300 <SEP> 89,00 <SEP> 372 <SEP> 3,6 <SEP> 0,53 <SEP> 7,00 <SEP> 6687,0 <SEP> 6,0 <tb> <SEP> Propionaldehyd <tb> <SEP> 300 <SEP> 95,04 <SEP> 200,4 <SEP> 4,2 <SEP> 0,99 <SEP> 3,43 <SEP> 3602,4 <SEP> 4,5 <tb> <SEP> ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ <SEP> 4) <SEP> - <SEP> Butanol <SEP> ca. <SEP> 300 <SEP> 27,2 <SEP> 372 <SEP> 8,0 <SEP> 0,53 <SEP> 4,6 <SEP> 6687,0 <SEP> 8 <tb> <SEP> ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ <SEP> 5) <SEP> - <SEP> Cthylacctat <SEP> ca. <SEP> 300 <SEP> 11,65 <SEP> 257 <SEP> 8,2 <SEP> 0,78 <SEP> 4,5 <SEP> 4619,8 <SEP> 6 <tb> <SEP> ============================================================================================================================================================= <tb> EMI16.1 <SEP> 01 <tb> Tabelle <SEP> (Fortsetzung) <tb> Reaktionssystem <SEP> X <SEP> U <SEP> = <SEP> Cg&alpha;-Cgw/Cg&alpha; <SEP> Vg <SEP> V1 <SEP> #g=Vk/Vg <SEP> #1=#1/V1 <SEP> k*= <SEP> Vg/Vk <SEP> #P <tb> <SEP> (Zellmasse) <SEP> mbar <SEP> x <SEP> 101 <tb> ---------------- <SEP> [mg] <SEP> [%] <SEP> [1/h] <SEP> [1/h] <SEP> [s] <SEP> [#] <SEP> [h-1] <tb> ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Rhodococcus <SEP> sp. <SEP> ca. <SEP> 600 <SEP> 90,8 <SEP> 171,8 <SEP> 7,8 <SEP> 1,16 <SEP> 4,84 <SEP> 3075,67 <SEP> 6,5 <tb> <SEP> (DSM <SEP> 43001) <tb> 6) <SEP> Propionaldehyd <SEP> 600 <SEP> 98,2 <SEP> 171,8 <SEP> 3,8 <SEP> 1,16 <SEP> 6,44 <SEP> 3075,67 <SEP> 2 <tb> <SEP> 600 <SEP> 96,7 <SEP> 286,3 <SEP> 7,8 <SEP> 0,69 <SEP> 5,07 <SEP> 5146,50 <SEP> 7,5 <tb> <SEP> 600 <SEP> 54,17 <SEP> 572,7 <SEP> 5 <SEP> 0,35 <SEP> 3,6 <SEP> 10282,2 <SEP> 3 <tb> ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------7) <SEP> - <SEP> Butanol <SEP> ca. <SEP> 600 <SEP> 95,1 <SEP> (77,5)* <SEP> 171,8 <SEP> 4 <SEP> 1,16 <SEP> 5,85 <SEP> 3073,6 <SEP> 4 <tb> <SEP> 600 <SEP> 94,5 <SEP> (75,0)* <SEP> 343,6 <SEP> 7 <SEP> 0,58 <SEP> 6,27 <SEP> 6176,5 <SEP> 12 <tb> <SEP> 600 <SEP> 61,1 <SEP> (54,2)* <SEP> 572,7 <SEP> 7 <SEP> 0,35 <SEP> 6,42 <SEP> 10282,2 <SEP> 17 <tb> ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------8) <SEP> - <SEP> Ethyl@cotat <SEP> ca. <SEP> 600 <SEP> 98,9 <SEP> 171,6 <SEP> 3 <SEP> 1,16 <SEP> 8,4 <SEP> 3073,6 <SEP> 3 <tb> <SEP> 600 <SEP> 91,2 <SEP> 286,3 <SEP> 5 <SEP> 0,69 <SEP> 5,76 <SEP> 5146,5 <SEP> 5 <tb> <SEP> 600 <SEP> 66,4 <SEP> 572,7 <SEP> 8 <SEP> 0,35 <SEP> 6,07 <SEP> 10282,2 <SEP> 20 <tb> <SEP> --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------9) <SEP> - <SEP> Aceton <SEP> ca. <SEP> 600 <SEP> 25,5 <SEP> 286,3 <SEP> 7 <SEP> 0,69 <SEP> 6,42 <SEP> 5146,5 <SEP> 5 <tb> <SEP> 600 <SEP> 28,6 <SEP> 143,2 <SEP> 7 <SEP> 1,40 <SEP> 5,55 <SEP> 2574,1 <SEP> 4 <tb> * <SEP> Binwäscher <tb> Beispiel 10 Die Verfügbarkeit des biologisch aktiven Filterbetts bei längeren Substratausfällen (z.B. Produktionspausen) oder -spitzen (z.B. diskontinuierliche Produktion) im Abgas, wurde durch einen 30-stündigen Betrieb (wie Beispiel 3), jedoch ohne Schadstoff (cgd = 0) geprüft. Bei normalem Einsatz (Cg f 0) war der Filter wieder spontan mit 40%iger verminderter und nach 1 Stunde mit anfänglicher Leistung (u = 95 %) für die Abscheidung des Propionaldehyds verfügbar. Beispiel 11 Die Aktivitätsminderung der Schicht bei plötzlichen Betriebsstörungen oder -umstellungen, was meist eine spontane Änderung der Schadstoffzusammensetzung im Abgas bedingt, wurde durch die plötzliche Zugabe einer schwer abbaubaren Substanz (1 mg Aceton/l) in die Minerallösung getestet. Nach 2 Stunden konnte die Sstanz nicht mehr nachgewiesen werden - die ursprüngliche Aktivität bei dem Betrieb nach Beispiel3 war wieder erreicht.

Claims: Patentansprüche 1. Verfahren zur Abscheidung gasförmiger organischer Schadstoffe, welche auch in Spuren vorliegen können, aus Abgasen durch biologische Oxidation mittels Bakterien, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass man den ein oder mehrere organische Schadstoffe enthaltenden Gasstrom durch eine oder mehrere biologisch aktive Schichten in Rieselbettreaktoran führt, die da durch hergestellt werden, dass ein poröses, gegenüber dem Schadstoff adsorptives Trägermaterial mit hoher innerer Oberfläche, ausgewählt aus der Gruppe Aktiv kohle, Zeolith und Silicagel mit einer schadstoff- spezifischen Suspension einer Bakterienmono- und/oder -mischkultur in Kontakt gebracht wird, und zur Benetzung der an der Oberfläche der Träger fixierten Bakterien kulturen einen Flüssigkeitsstrom während des Betrie bes im Gleich- oder Gegenstrom im Kreis fährt. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Bakter ienmi schkultur Klärschlamm verwendet. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, dass man eine Schicht verwendet, bei der das Trägermaterial vor dem Kontaktieren mit der Bakteriensuspension mit einem durch die Bakterien abbaubaren Substrat beschickt wird. 4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man als Schicht eine mit einer Bakterienmonokultur belegte Aktivkohleschicht verwendet. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man als Schicht mit ver schiedenen Bakterienmonokulturen belegte Aktivkohle schichten verwendet, die definiert für die Schad stoffzusammensetzung zusammengestellt sind. 6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, dass man einen Gasstrom verwendet, der als Schadstoffe Propionaldehyd, Butanol, Ethyl acetat und/oder Aceton enthält.

Inventors: HAUK, GERHARD DIPL.-ING., KIRCHNER, KURT, DIPL.-CHEM., REHM, HANS JURGEN, Rehm, Hans Jürgen
Applicants: DECHEMA DEUTSCHE GESELLSCHAFT FUR CHEMISCHES APPARATEWESEN E.V.
Application year: 1984
Main classification: B01D53
IPC codes: B01D53, C02F3, C12N1