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Ein neuer Reaktor zur Durchführung des Biotropfkörperverfahrens in der biologischen Gasreinigung wird vorgestellt. Die dauerhafte Vermeidung der Trägerverblockung wird erreicht durch den Einsatz rotierender geordneter Trägerpackungselemente, ein definiertes Flüssigkeitsregime in Anfahr‐, Betriebs‐ und Reinigungsphase sowie die kontinuierliche Erfassung und Kontrolle der immobilisierten Biomasse. Ein gleichmäßiger Biofilm auf der gesamten Trägeroberfläche wird durch eine optimierte Flüssigkeitsverteilung mit Hilfe von Sprühdüsen und unter Ausnutzung der Trägerkörperrotation erzeugt. Die Abreinigung erfolgt durch mit Strahldüsen erzeugte Flüssigkeitsscherkräfte. Die Durchführung eines zeitablaufgesteuerten Betriebsregims basiert auf der On‐line‐Quantifizierung der immobilisierten Biomasse. Die daraus resultierende neue Qualität der Prozesskontrolle in der biologischen Gasreinigung wird durch experimentelle Ergebnisse zum Gasdruckverlust, Flüssigkeits‐Hold‐up und den Abbauraten dokumentiert. Die Praxisrelevanz dieses Reaktorprototypen wird durch den Einsatz im mobilen Pilotversuch mit Realgasemissionen demonstriert.

The degradation of toluene and m-cresol in a biofilm trickle-bed reactor was experimentally and theoretically investigated. Degradation is the result of the cooperation between suspended and immobilized microorganisms in the trickling film and the biofilm. The role of the trickling film is that of a barrier for mass transfer to the biofilm or that of an additional reaction space. This is the result of physical availability of pollutants to the liquid phase as well as co-substrate degradation of inherent biomass. An instationary reactor balance model is presented. In addition to this the change in wetting behavior of carrier surface due to biofilm formation is discussed. A partial wetting of biofilm surface by rivulets of the trickling film is proposed. The model was verified by experimental data. The different reactor operation modes denoted as biofilm regime versus trickling film regime for the chosen pollutant system were expressed in terms of dimensionless reactions and transfer numbers. It is shown that the volumetric reaction rates for toluene in a trickling film regime reaches values twice as high as that of a biofilm regime due to the presence of the second substrate m-cresol. The limiting step in both cases is the mass transfer of oxygen to bacteria in the biofilm or trickling film.

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