Umwelttechnik 15.03.2002, 17:33 Uhr

Appetit auf Schadstoffe

Biofilter sind eine umweltverträgliche und Energie sparende Alternative in der Abluftreinigung. Freiberger Forscher haben jetzt einen kompakten und effektiven Filter entwickelt, in dem Mikroben Luftschadstoffe abbauen.

Die Bakterien von Wolfgang Kohler sind hart im Nehmen. Die Mikroben ernähren sich überwiegend von organischen und teilweise sogar giftigen Lösungsmitteln – unter anderem von Toluol, Dichlormethan und Aminen. Das macht sich der Professor für Thermische Verfahrenstechnik an der TU Bergakademie Freiberg für seinen Bioreaktor zu Nutze. „Airlift“ heißt die mehr als 3 m hohe Bakterienbehausung aus Stahl, in der die Abluft aus Gießereien, Lackierereien und anderen Betrieben gereinigt wird. Obwohl der Wassertank ein Volumen von nur etwa 3 m3 hat, bietet er den Mikroben viel Platz: fein gewellte PVC-Platten, zu Packungen gebündelt, bilden eine Fläche von mehreren 100 m2 .

Der Tank ist durch eine Wand in zwei Wassersäulen unterteilt. In der einen befinden sich die PVC-Packungen. Am Boden der anderen strömt die belastete Abluft ein, um dann langsam aufzusteigen. Die Höhe der Wassersäule von etwa 2 m reicht aus, um die Luftschadstoffe zu lösen. Das belastete Wasser strömt am oberen Ende des Airlifts in die mit Packungen bewehrte Nachbarsäule und in dieser wieder herab.

In Vorversuchen mit dem Lösemittel Dimethylethylamin, das in Gießereien dem Sand als Härtungsmittel zugesetzt wird, enthielt die Zuluft Konzentrationen zwischen 56 mg/m3 und 187 mg/m3 Dimethylethlyamin, die gereinigte Luft Restwerte zwischen 0,4 mg/m3 und 0,6 mg/m3. Allerdings müssen die Bakterien zunächst auf den Geschmack kommen. Dafür werden Spurenelemente als Nährstoffe zugesetzt und anfangs die Nährlösung gepuffert. Je nach Einsatzort und Schadstoffmenü entwickelt sich eine etwas andere Bakterienflora. Bis es so weit ist, vergehen etwa zwei Wochen.

Bis zu 500 m3 Luft kann die erste mobile Anlage in einer Stunde reinigen. Konzentrationen von mehreren mg/m3 Abluft bei leicht abbaubaren Stoffen wie Aceton, Isopropanol oder Dimethylethyamin bewältigen die Mikroorganismen spielend. Wie sich zeigte, überstehen die Bakterien auch Hungerphasen wie die nächtliche Betriebsruhe und Wochenenden. An Grenzen stößt der Airlift allerdings bei schwer wasserlöslichen Schadstoffen. So sollte in einer Firma, die Polyestergranulat produziert, Acetaldehyd aus der Abluft entfernt werden. Doch die Wasserlöslichkeit von Acetaldehyd ist nicht gut genug, damit war auch der biologische Abbau begrenzt.

Natürlich reagieren die Mikroben anders und langsamer auf Veränderungen wie Temperaturschwankungen und Konzentrationsspitzen, so Kohler, dennoch blieben die Werte bisher stets unter den Vorgaben der TA Luft. Da der Airlift bei niedrigen Betriebstemperaturen von unter 30 °C arbeitet, sei das Verfahren Energie sparend. Zudem ließen sich vorhandene Halogene leicht durch die Natronlauge in der Pufferlösung in Form von Salz eliminieren. Nicht zuletzt benötigt der Reaktor wenig Platz. Und anders als bei Luftwaschanlagen kann auf Pumpen verzichtet werden, die den Wasserkreislauf in Gang halten: Beim Airlift entsteht die sanfte und Bakterien schonende Strömung allein durch den Dichtegradienten des Wassers in den beiden Säulen, der Auftrieb der Luftblasen bringt den Umlauf in Schwung.

Die Firma Dr. Sporenberg Umweltschutz Messtechnik in Bad Muskau hat den Apparat mit entwickelt und u.a. in einer Räucherei und einer Gießerei getestet. Derzeit knüpft Geschäftsführer Reinhard Waneck Kontakte zu Kooperationspartnern. So ist angedacht, Anlagen mit einem Durchsatz bis 10 000 m3 pro Stunde zu bauen. Wanecks Fazit: Der Airlift eignet sich vor allem für kleine und mittelständische Unternehmen und für mittlere Schadstoffkonzentrationen von mehreren Hundert mg/m3 Abluft. TIM SCHRÖDER

Von Tim Schröder
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