Bei zahlreichen industriellen Prozessen fallen lösemittelhaltige Abluftströme an, die zur Einhaltung der gesetzlich vorgeschriebenen Emissionsgrenzwerte gereinigt werden müssen. Konventionelle Abluftreinigungsverfahren wie die thermische Nachverbrennung erfordern jedoch hohe Temperaturen von 1200 °C und oft fossile Brennstoffe. Als deutlich nachhaltiger erweisen sich dagegen Biorieselbettreaktoren, mit denen Lösemittel bereits bei 20 °C biologisch abgebaut werden können. Die Schadstoffe werden dabei von Bakterien in einem Biofilm auf Lavasteinen in unbedenkliche Substanzen umgewandelt.

This is a knowledge contribution to the unsatisfactory biodegradation problem, when biotrickling filters are purifying mixed paint solvents. A biotrickling filter manufacturer reported low biodegradation rates during the purification of a hydrocarbon pollutant mix from an industrial paint spraying floor. From a gas chromatograph/mass spectrometer analysis both hydrophilic and hydrophobic solvents were found in the polluted air. It is known that biodegradation is retarded, if the pollutant does not transfer from gas to liquid into the biofilm and it was therefore suspected that hydrophobic pollutants do not sufficiently migrate into the water/biofilm. To test this hypothesis, pure, rather than mixed pollutants, were injected into the abiotic biotrickling filter. When hydrophobic paint solvent (xylene) was sprayed into the biotrickling filter, the solvent load at the outlet of the filter was almost as high as at the inlet. But when pure, hydrophilic paint solvent (PGME) was sprayed into the abiotic biotrickling filter, the solvent load measured at the outlet of the filter was zero, indicating complete dissolution into the circulation water. Carbon/solvent loads at the filter outlet and inlet were measured with a portable flame ionization detector instrument. The experiment confirms that the hydrophobic solvent does not migrate into the liquid phase. This poor mass transfer of hydrophobic solvents is likely to be the reason for the low biodegradation rate. The result is highly relevant to the paint spraying industry and manufacturers of exhaust gas treatment equipment alike, who spend millions in non-sustainable incineration of exhaust gases.

Die vielfältigen Möglichkeiten der Anwendung von Beschichtungen mit Biopolymeren legen es nahe, derartige Membranen mit gezielten Eigenschaften auszustatten. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit dem Einfluss verschiedener Additive und Prozessparameter auf die Stabilität und Durchlässigkeit von Biopolymermembranen, im Speziellen von Alginatfilmen. Als Modellsystem dienen im Vertropfungsverfahren hergestellte Alginatsphären. Neben den unterschiedlichen Effekten von Additiven zeigt sich, dass die mechanische Stabilität und Durchlässigkeit unabhängig voneinander beeinflusst werden können.