VDI 3478 Blatt-2 E 2025-11 生物废气净化生物滴滤器

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ICS 13.040.40 VDI-RICHTLINIEN November 202

VEREIN

DEUTSCHER

INGENIEURE

Biologische Abgas-/Abluftreinigung

Biotricklingfilter

VDI 3478

Blatt 2

Entwurf

Biological waste gas purification –

Biotrickling filters

Einsprüche bis 2026-02-28

• vorzugsweise über das VDI-Richtlinien-Einspruchsportal

http://www.vdi.de/3478-2

• in Papierform an

VDI/DIN-Kommission Reinhaltung der Luft

Fachbereich Umweltschutztechnik

Postfach 10 11 39

40002 Düsseldorf

VDI/DIN-Kommission Reinhaltung der Luft (KRdL) – Normenausschuss

Fachbereich Umweltschutztechnik

VDI/DIN-Handbuch Reinhaltung der Luft, Band 6: Abgasreinigung – Staubtechnik

VDI-Handbuch Biotechnologie

Frühere Ausgabe: 04.2008

Inhalt Seite Inhalt Seite

Vorbemerkung ................................................. 2

Einleitung ......................................................... 2

1 Anwendungsbereich ................................. 3

2 Begriffe ...................................................... 3

3 Formelzeichen und Indizes ...................... 6

4 Verfahrenstechnische und

mikrobiologische Grundlagen ................. 6

4.1 Verfahrensprinzip .............................. 6

4.2 Stoffübergang ..................................... 8

4.3 Biologischer Abbau und Kinetik ........ 9

4.4 Mikrobiologische Grundlagen ......... 10

4.5 Kreislaufflüssigkeit und Nährstoffe . 14

4.6 Anwendbarkeit des Verfahrens ........ 14

5 Kriterien für Auslegung und

Konstruktion ............................................ 15

5.1 Auslegungskriterien ......................... 15

5.2 Hinweise zur Auslegung .................. 17

5.3 Konstruktive Ausführung ................. 19

5.4 Kombination mit anderen

Abgasreinigungsverfahren ............... 22

5.5 Schutzvorschriften ........................... 22

6 Messen und Bewerten der

Emissionen (Luftverunreinigungen)......... 23

6.1 Allgemeines.....................................23

6.2 Anlagenspezifische Besonderheiten 23

6.3 Beurteilung von

Emissionsmessungen ....................... 24

6.4 Messungen in der Flüssigphase ....... 25

6.5 Laufende Betriebsüberwachung ...... 25

7 Betrieb, Wartung und Instandhaltung ... 26

7.1 Allgemeines ..................................... 26

7.2 Inbetriebnahme und Übergabe ......... 26

7.3 Betriebsanleitung ............................. 26

7.4 Hinweise zum Betrieb ...................... 26

7.5 Betriebsüberwachung, Wartung und

Instandhaltung ................................. 31

8 Anlagen in der Praxis ............................. 34

Anhang A Interpretation von

olfaktometrischen Daten ............ 35

Anhang B Bioaerosole ................................ 39

Anhang C Beispiel für Biotricklingfilter

in der Tierhaltung ....................... 40

Anhang D Beispiele für Verfahrens-

kombinationen aus weiter-

führenden Oxidationsprozessen

und Biotricklingverfahren .......... 44

Schrifttum ...................................................... 47

– 2 – VDI 3478 Blatt 2 Entwurf

Vorbemerkung

Der Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unter Be-

achtung der Vorgaben und Empfehlungen der

Richtlinie VDI 1000.

An der Erarbeitung dieser Richtlinie waren beteiligt:

Dipl.-Ing. Claus Bogenrieder, Stuttgart

Prof. Dr.-Ing. habil. Daniel Dobslaw, Stuttgart

Prof. Dr. rer. nat. habil. Karl-Heinrich Engesser,

Stuttgart

Dr.-Ing. Ralf Forkmann, Werder

Dipl.-Ing. Ulrich Gromke, Dessau-Roßlau

Dr. Jochen Hahne, Braunschweig (stellvertretender

Vorsitzender)

Dipl.-Ing. (FH) Michael Müller, Hürth

Dipl.-Ing. Thomas Pfliegensdörfer, Viernheim

Dr.-Ing. Martin Reiser, Stuttgart

Robert Rieth, Königsbrunn

Prof. Dr.-Ing. Franjo Sabo, Stuttgart (Vorsitzender)

Dipl.-Ing. Heino Schulze, Hamburg

Dipl.-Ing. Benjamin Wiechmann, Frankfurt

Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieser

Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt.

Eine Liste der aktuell verfügbaren und in Bearbei-

tung befindlichen Blätter dieser Richtlinienreihe so-

wie gegebenenfalls zusätzliche Informationen sind

im Internet abrufbar unter www.vdi.de/3478.

Einleitung

Biologische Abgasreinigungsverfahren sind Ver-

fahren, die üblicherweise bei Umgebungstempera-

tur und -druck ablaufen, auf Zufuhr fossiler Ener-

gieträger verzichten können und deren Reststoffe in

der Regel problemlos entsorgt oder verwertet wer-

den können [1]. Darum sind biologische Abgasrei-

nigungsverfahren in der Regel kosteneffizient im

Hinblick auf Investitions- wie auf Betriebskosten.

Sowohl durch den Verzicht auf fossile Stützenergie

als auch durch den Einsatz biologischer Prozesse

zur Behandlung von Abluftschadstoffen weisen bi-

ologische Abgasreinigungsverfahren eine günstige

Klimagasbilanz auf und stellen einen wichtigen

Schritt zur Umsetzung der Sustainable Develop-

ment Goals (SDG) der Weltgesundheitsorganisa-

tion (WHO) dar.

Ein Verfahren zur Abgasreinigung mittels Biotrick-

lingfilter wurde in den 1930er-Jahren zum Patent

angemeldet, das zu Beginn der 1940er-Jahre erteilt

wurde [2]. Allein im deutschsprachigen Raum be-

finden sich im Bereich der Tierhaltung mehr als 500

Biotricklingfilter im Betrieb, mit einem Zubau von

etwa 30 Anlagen pro Jahr [3].

Die Richtlinie gibt einen Überblick über die Lö-

sungsmöglichkeiten und über die zugehörigen, für

eine sachgerechte Auslegung notwendigen Grund-

lagen und Bewertungskriterien.

Die in der Richtlinie gegebenen Verfahrensbeschrei-

bungen sind Anwendungsbeispiele von Anlagen, die

zum Teil auch als Pilotanlagen betrieben werden. Mit

Ausnahme der Geruchsstoffkonzentration beziehen

sich alle Volumenangaben für Gase in dieser Richtli-

nie auf den Normzustand (273,15 K, 1013 mbar)

nach Abzug des Wasserdampfanteils. Abweichend

hiervon wird die Geruchsstoffkonzentration bei

293,15 K und 1013 mbar in feuchter Luft bestimmt.

Auf weitere Ausnahmen wird besonders hingewie-

sen.

Biotricklingfilter sind neben

• den physikalischen und chemischen Absorpti-

onsverfahren,

• den physikalischen und chemischen Adsorpti-

onsverfahren,

• den rekuperativen und regenerativen thermi-

schen Verbrennungsverfahren,

• den rekuperativen und regenerativen katalyti-

schen Oxidationsverfahren,

• den thermischen und katalytischen Reduktions-

verfahren,

• den UV- und nicht thermischen Plasmaverfah-

ren,

• den Kondensationsverfahren und

• der biologischen Abgasreinigung durch Biofilter

oder Biowäscher sowie

• den Kombinationen genannter Verfahren

ein bedeutsamer Bestandteil der Techniken zur

Minderung gas- und dampfförmiger Emissionen

[4 bis 10].

Falls an einem Standort mehrere Abgasströme aus

verschiedenen Quellen mit quantitativ und qualita-

tiv unterschiedlichen Schadstoffbelastungen auftre-

ten, kann es sinnvoll sein, eine quellenspezifische

Reinigung mit dem jeweils am besten geeigneten

physikalischen, chemischen oder biologischen Ver-

fahren vorzusehen, siehe VDI 3676, VDI 3677

Entwurf VDI 3478 Blatt 2 – 3 –

Blatt 1, VDI 3678 Blatt 1, VDI 3679 Blatt 1 und [8,

11 bis 13].

Der Biotricklingfilter stellt ein einstufiges Verfah-

ren dar, bestehend aus einer Absorberkolonne mit

wahlweise ungeordneten Schüttungen oder struktu-

rierten Packungen als Trägermaterialien für den

Aufwuchs aerober Mikroorganismen sowie der zu-

gehörigen Wassertechnik mit Kreislaufpumpe, Do-

siereinheiten, Messtechnik und Steuerungstechnik.

Die Vorgänge der Schadstoffabsorption, des Schad-

stofftransports in der wässrigen Phase in den Bio-

film sowie weiter in die einzelnen Zellen, der

Schadstoffumsatz sowie der Abtransport gasförmi-

ger oder löslicher Abbauprodukte wie auch auftre-

tender Reaktionswärme findet in wenigen Sekunden

statt. Für die Anwendung von Biotricklingfiltern

müssen die Abgasbestandteile hinreichend wasser-

löslich und aerob mikrobiologisch abbaubar sein

[10, 14 bis 19].

Zwischen Biowäschern (siehe VDI 3478 Blatt 1)

und Biotricklingfilter gibt es vielfältige Mischfor-

men. Beide Verfahren beruhen auf der stofflichen

Umsetzung von Luftverunreinigungen mittels über-

wiegend aerober Mikroorganismen, die entweder in

der Flüssigphase (Biowäscher) oder als Biofilm

(Biotricklingfilter) vorliegen [20 bis 26].

1 Anwendungsbereich

Diese Richtlinie Blatt 2 behandelt die Konditionie-

rung und biologische Behandlung von Abgasströ-

men, die durch gasförmige und/oder partikelförmige

feste und flüssige luftfremde Stoffe verunreinigt sind,

mithilfe von Biotricklingfilterverfahren. Bei den

vielfältigen Einsatzgebieten steht die Minderung or-

ganischer und geruchsintensiver Gase und Dämpfe

im Vordergrund, die hinreichend wasserlöslich und

mit hinreichender Geschwindigkeit biologisch ab-

baubar sind. Bei organischen Lösemitteln reicht der

typische Konzentrationsbereich bis etwa 0,5 g/m3 or-

ganischer Kohlenstoff, in kurzzeitigen Spitzen bis

etwa 1 g/m3. Die Verfahren dienen der Minderung

von Emissionen, die aufgrund ihres Wirkungscha-

rakters potenziell gesundheitsgefährdend, umweltge-

fährdend oder belästigend sind.

Die Richtlinie vermittelt einen Überblick über die

verfahrenstechnischen Grundlagen, die Auslegung

und die konstruktive Ausführung der Anlagen, die

Verfahrensvarianten und deren Betrieb sowie typi-

sche Anwendungsbeispiele.

Typische Anwendungsbeispiele für Biotricklingfil-

terverfahren findet man insbesondere bei komplexe-

ren Abgasgemischen aus hydrophilen und lipophi-

len Abgaskomponenten, wie sie beispielsweise in

der Grundwassersanierung, Harz- und Kunststoffin-

dustrie, Keramikindustrie, Nahrungs- und Genuss-

mittelherstellung sowie in der Nutztierhaltung auf-

treten. Auf die für den Bau und Betrieb der Anlagen

insbesondere geltenden Gesetze, Verordnungen,

Verwaltungs- und sonstigen Vorschriften sowie die

technischen Regeln wird hingewiesen (siehe

Schrifttum).

2 Begriffe

Für die Anwendung dieser Richtlinie gelten die fol-

genden Begriffe:

Anmerkung: Es werden in dieser Richtlinie auch die in der

Verfahrenstechnik üblichen englischen Fachbegriffe verwen-

det.

Abbau (Katabolismus)

Mineralisierung des Schadstoffs durch mikrobielle

Prozesse unter Gewinnung von Energie durch die

etablierte Biozönose

Abbaurate

in g/(g Trockensubstanz h)

biologische Umsatzgeschwindigkeit eines einzel-

nen Schadstoffs oder eines Schadstoffgemischs

durch eine etablierte Biozönose

Abgas (Abluft)

Trägergase mit den festen, flüssigen oder gasförmi-

gen Emissionen [in Anlehnung an TA Luft, Nr. 2.4]

Abscheidegrad ()

Verhältnis des im Biotricklingfilter abgeschiedenen

Massenstroms an Abluftinhaltsstoffen zum eintre-

tenden Massenstrom an Abgasinhaltsstoffen mrein

im Abgas ̇ h entsprechend der Beziehung

roh rein

roh

m m

−

 



Absorbens (Absorptionsmittel, Waschflüssigkeit)

im Allgemeinen Wasser mit gegebenenfalls zuge-

setzten Nährsalzen sowie suspendierten Mikroorga-

nismen

Absorption

selektive Abtrennung einer oder mehrerer Kompo-

nenten aus Gasgemischen durch Waschen mit ei-

nem Waschmedium

Anmerkung: Man unterscheidet die physikalische Absorption,

für deren Beurteilung die physikalische Gleichgewichtskurve

als Grundlage dient, und die chemische oder biochemische Ab-

sorption, bei der Absorptiv (der zu absorbierende Stoff) und

Absorbens miteinander reagieren und eine Stoff-umwand-

lung stattfindet [27, 28].

Adaptation (biozönotische Adaptation)

Anpassung der Lebensgemeinschaft der Mikro-

organismen ( Biozönose) an die Gesamtheit aller

Milieufaktoren

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摘要：

本技术标准 VDI 3478 Blatt-2 E 2025-11 针对生物废气净化中的生物滴滤器系统，提供了全面的设计、操作、性能评估及排放控制指南。该标准适用于工业废气处理领域，涵盖含氮、含硫及挥发性有机化合物的生物降解过程，重点阐述了生物滴滤器的填料选择、营养供给、pH/温度控制、压降管理及微生物膜维护等关键技术参数。通过明确测试方法与验收准则，本文件帮助工程技术人员优化去除效率，减少二次污染，并确保符合德国及欧盟的环保法规要求。对于从事废气治理、环保设备设计及合规审核的专业人士而言，该标准

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