Biotrickling/Lavafilter/BTF/Biodenox

Natuurlijk vervangingsmoment

Nee

Toepasbaarheid

Breed toepassingsgebied in de volgende sectoren:

  • RWZI’s en AWZI’s (H2S)
  • Veehouderij (NH3)
  • Textielindustrie (CS2 en H2S)
  • Tabakindustrie (geur)
  • Drukkerijen, houtbewerking of verwerking, meubelindustrie, metaalbewerkende industrie (NMVOC)
  • (Petro-)chemische industrie
  • Slib- en afvalverwerkingsinstallaties, rioolwaterpompstations
componenten

Verwijderde componenten

Verwijderings- efficiëntie1, %

Restemissie,

mg/m03

Validatiekengetal

Ammoniak

80 – 95

-

2

Geur

70 – 90

-

1

H2S

80 – 99

< 1

2

Mercaptanen

70 – 90

-

1

VOS

70 – 99

-

1

Koolstofdisulfide

98 – 99

bij ingangsconcentratie 100 mg/m03

Alcoholen als ethanol, propanol

90 - 95

bij ingangsconcentratie 50 – 5.000 mg/m03

Ethylacetaal

70 – 90

bij ingangsconcentratie 50 – 5.000 mg/m03

Tolueen, xyleen

70 - 90

bij ingangsconcentratie 50 – 5.000 mg/m03

Styreen

80

bij ingangsconcentratie 100 mg/m03

Monovinylchloride

99

bij ingangsconcentratie 100 mg/m03

1 Afhankelijk van de specifieke configuratie en bedrijfscondities. Waarden zijn in principe gebaseerd op halfuursgemiddelde waarden.

randvoorwaarden

Debiet, m03/uur

1.000 - 500.000

Temperatuur, °C

15 – 40

Druk

atmosferisch

Drukval, mbar

1 – 10

Vochtgehalte

Geen beperkende voorwaarden

Stof

Geen beperkende voorwaarden

Ingaande concentratie:

VOS, mg/m03

400 – 4.000

NH3, mg/m03

100 – 400

Geur, ouE/m3

> 10.000

H2S, mg/m03

5 – 1.000

Mercaptaan, mg/m03

100

Beschrijving

Een biotricklingfilter is een combinatie tussen een biofilter en een biowasser. De filter bestaat uit een gepakte absorptie kolom, die continu of discontinu door circulatie of enkelvoudige toevoer wordt bevochtigd en van nutriënten wordt voorzien. De bedoeling hierbij is dat de biomassa op de pakking achterblijft en niet met het water wordt meegevoerd. Na absorptie in de dunne waterfilm worden de verontreinigingen afgebroken door een op de pakking groeiende laag micro-organismen (‘biofilm’); eventuele afbraakproducten worden door dezelfde waterfase afgevoerd. Dankzij de mobiele waterfase is de afvoer van verzurende afbraakproducten beter mogelijk dan bij biofilters met een stationaire waterfase: de zuurgraad van de circulatiestroom kan (licht) gecorrigeerd worden door dosering van loog of suppletiewater. Het filtermateriaal bestaat uit kunststofschuim, uit lava of uit plastic gestructureerde pakking. Het oppervlak moet van een dusdanige structuur zijn dat de biomassa zich er goed kan aan vasthechten.

Principeschema

Biotrickling

Financiële aspecten

Investeringen, EUR/1000 m03/uur

10.000 – 30.000

Operationele kosten

Minimaal

Personeel, uur/week

circa 4 (sterk situatieafhankelijk)

Hulp en reststoffen

Minimaal

Energieverbruik, kWh/1000 m03/uur

< 1, exclusief de ventilator

Elektriciteitskosten, EUR/1000 m03/uur

Minimaal

Kostenbepalende parameters

Debiet

Baten

Geen

Uitgebreide beschrijving

Varianten
Biotricklingfilters kunnen worden geënt met actief slib of entcultures (zie factsheet Biowasser).

Installatie: ontwerp en onderhoud
De handhaving van de biologische filmlaag (biofilm) van de pakking is van essentieel belang: een te grote aanwas kan leiden tot (lokale) verstoppingen die uiteindelijk resulteren in voorkeurstromingen, waardoor het uitwisselingsoppervlak en dus de werking van het biotricklingfilter verminderd wordt. De aanwas en de dikte van de biofilm kan onder andere worden beheerst door de dikte van de biofilm om mechanische wijze te beïnvloeden (bijvoorbeeld variatie van de bevochting) of de groeisnelheid van de micro-organismen te beïnvloeden door de zuurgraad en/of het zoutgehalte te variëren. Bij biotricklingfilters waaraan hoge H2S-concentraties worden aangeboden, bestaat de kans op de vorming van elementair zwavel door onvolledige biologische oxidatie. Dit uit zich door duidelijk herkenbare gele korrelige structuren en kan uiteindelijk leiden tot verstoppingen en voorkeursstromen. In biotricklingfilters die met hoge concentraties anorganische verbindingen (NH3 of H2S) verwerken, hebben meestal micro-organismen, die CO2 uit de lucht gebruiken als koolstofbron. Gezien de relatief hoge concentraties CO2 in de lucht, dient extra rekening te worden gehouden met sterke aanwas van de biofilm.

Monitoring
De samenstelling van het water moet worden bepaald door continu metingen van pH, temperatuur en geleidbaarheid.

Voor- en nadelen milieu

Specifieke voordelen

  • Biodegratie van de geabsorbeerde componenten
  • Geschikt voor (middelhoge) concentraties zwavel-, chloor- en stikstofhoudende, verzurende, componenten
  • pH-controle en correcties mogelijk binnen bepaalde grenzen
  • Lage drukval
  • Gemiddelde investerings- en operatiekosten
  • Compacte bouw en opstelling
  • Lage energieconsumptie, dus beperkte CO2-emissies
  • Gering hulpstoffenverbruik
  • Betere werkingsgraad en betrouwbaarheid dan een biofilter

Specifieke nadelen

  • Fluctuaties in samenstelling en concentraties van ingangsluchtstroom hebben invloed op werking
  • Giftige en hoge concentraties verzurende stoffen moeten vermeden  worden
  • Minder geschikt voor (zeer) slecht oplosbare componenten
  • Pakking kan verstopt raken met biomassa
  • Complexer om te construeren dan een biofilter
  • Productie van afvalwaterstroom, afhankelijk van verwijderde componenten

Hulpstoffen

  • Nutriënten voor voeding van bacteriën
  • Filtermateriaal: kunststofschuim, uit lava of uit plastic gestructureerde pakking
  • Entmateriaal: Afhankelijk van het type component kan het noodzakelijk een ent uit te voeren met een specifiek hiertoe geselecteerde en gekweekte micro-organismen. De ent is doorgaans eenmalig.
  • Water: suppletiewater ter compensatie van verdamping en spuiverliezen.
  • Energie: het biotricklingfilter verbruikt zelf weinig energie (< 1 kW/1 000 m03/uur). Het is vooral de drukval die de ventilator moet overwinnen die het energiegebruik bepaalt. Deze drukval bedraagt circa 10 mbar, afhankelijk van de gasbelading van het systeem en de mate van biologische dichtgroei

Cross Media Effects

Periodiek dient (een gedeelte) van de pakking te worden vervangen / ververst. De samenstelling van het slib op de afgevoerde pakking is afhankelijk van de concentratie en samenstelling van het afgas. Daarnaast moet ook het spuiwater worden afgevoerd.

Informatiebron

  1. Beschrijving van luchtemissiebeperkende technieken, L26 InfoMil/Tauw, maart 2000
  2. Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066
  3. IPPC Reference document on Best Available Techniques in Common Waste Water and Waste Gas Treatment / Management Systems in the Chemical Sector, February 2003
  4. Dutch Association of Cost Engineers, editie 25, November 2006
  5. US EPA CACT Air Pollution Control Technology Factsheet
  6. Bedrijfsinformatie: Pure Air Solutions, DMT Milieutechniek