Zum dynamischen Verhalten eines biologischen Rieselbettreaktors mit adsorbierenden Trägermaterialien

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Die vorliegende Arbeit untersucht die Abscheidung organischer Abluftinhaltsstoffe in einem Biorieselbettreaktor mit adsorptionsaktivem Material, auf dem schadstoffspezifische Bakterien fixiert sind. Die Experimente wurden im Labormaßstab unter sterilen Bedingungen durchgeführt, wobei Modellschadstoffe einzeln oder im Gemisch eingesetzt wurden. Der Fokus lag auf dem Verhalten des Reaktorsystems bei kurzzeitigen Konzentrationsspitzen. Es wurden Toluol und Propionaldehyd als Einzelkomponenten sowie ein Gemisch aus Toluol und p-Xylol untersucht. Unter stationären Bedingungen zeigten sich hohe Eliminationsleistungen für alle Komponenten. Signifikante Pufferwirkungen durch Adsorption der Schadstoffe am Trägermaterial traten bei den wenig wasserlöslichen BTX-Aromaten erst bei starken Konzentrationsschwankungen auf, während bei Propionaldehyd auch bei moderaten Belastungen größere Pufferwirkungen erzielt wurden. Ein dynamisches Prozessmodell für Einstoffsysteme wurde formuliert, das die vier Phasen kontaminierte Luft, Wasserfilm, Biofilm und adsorptionsaktiven Träger berücksichtigt. Die Modellparameter wurden experimentell ermittelt oder der Literatur entnommen. Durch Variation der unbekannten Größen wurden gute Übereinstimmungen zwischen Messwerten und Prozessmodell erzielt. Die Untersuchungen lieferten Einblicke in das dynamische Verhalten biologischer Abluftreinigungsreaktoren und zeigten, dass die Stabilität solcher Reaktoren durc