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DE19642905A1 - Verfahren zur Entfernung von Kohlendioxid aus industriell erzeugter Abluft am Ort des zentralen Anfalls - Google Patents

Verfahren zur Entfernung von Kohlendioxid aus industriell erzeugter Abluft am Ort des zentralen Anfalls

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Publication number
DE19642905A1
DE19642905A1 DE1996142905 DE19642905A DE19642905A1 DE 19642905 A1 DE19642905 A1 DE 19642905A1 DE 1996142905 DE1996142905 DE 1996142905 DE 19642905 A DE19642905 A DE 19642905A DE 19642905 A1 DE19642905 A1 DE 19642905A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
organisms
carbon dioxide
algae
water
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE1996142905
Other languages
English (en)
Inventor
Otto Heinrich Jung
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JUNG AUCHTER ANITA
Original Assignee
JUNG AUCHTER ANITA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JUNG AUCHTER ANITA filed Critical JUNG AUCHTER ANITA
Priority to DE1996142905 priority Critical patent/DE19642905A1/de
Publication of DE19642905A1 publication Critical patent/DE19642905A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/84Biological processes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/50Carbon oxides
    • B01D2257/504Carbon dioxide
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02CCAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
    • Y02C20/00Capture or disposal of greenhouse gases
    • Y02C20/40Capture or disposal of greenhouse gases of CO2
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/30Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
    • Y02W10/37Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy

Landscapes

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Kohlendioxid aus industriell erzeugter Abluft am Ort des zentralen Anfalls.
Die Verbrennung von kohlenstoffhaltigen Materialien und andere chemisch-physikalische Prozesse setzen als Neben­ produkt Kohlendioxid frei, welches ein Hauptproblem für die Umwelt darstellt, z. B. für die atmosphärische Erwär­ mung. Die Reduzierung von Kohlendioxid in der Atmosphäre ist daher von globaler Bedeutung.
Hierbei ist es wesentlich, Kohlendioxid zu binden, ehe dieses gasförmig in die Atmosphäre gelangt, d. h. am Ort des zentralen Anfalls. Zu diesem Zweck ist es bereits bekannt, gasförmiges Kohlendioxid in anorganischer Form zu binden. Dies erfordert jedoch einen relativ hohen zusätz­ lichen Energieaufwand und führt nicht zu wirtschaftlich verwertbaren Produkten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs geschilderten Art zu schaffen, durch das Kohlendioxid aus industrieller Abluft am Ort des Anfalls direkt, kostengünstig und auf umweltgerechte Weise ent­ fernt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Ausführungsformen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die kohlendioxid­ haltige Abluft aus industrieller Produktion in lichtdurch­ lässige, wassergefüllte Behälter eingeleitet, in denen sich vermehrungsfähige, der Photosynthese fähige Organis­ men unter optimierten Wachstumsbedingungen befinden. Ein Teil der Organismen wird hierbei kontinuierlich oder in vorbestimmten Zeitintervallen aus den Behältern entfernt.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird der biochemische Prozeß der Photosynthese zur Bindung von Kohlendioxid aus industriell erzeugter Abluft eingesetzt. Die Photosynthese läuft summarisch in bekannter Weise ab nach der Formel:
6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2
Dieser natürliche Vorgang wird erfindungsgemäß optimiert, indem man die das Wachstum beeinflussenden Faktoren posi­ tiv verändert. Durch das Einleiten der Abgase in licht­ durchlässige Behälter wird ein intensiver Kontakt der Abluft mit den im Wasser enthaltenen photosynthetisch aktiven Organismen sichergestellt, wobei die Zeitdauer dieses Kontakts steuerbar ist. Die Lichtdurchlässigkeit der Behälter erlaubt dabei die verstärkte Ausnutzung des Sonnenlichts, das vorteilhafterweise durch den Einsatz von reflektierenden Spiegeln und/oder konzentrierenden Prismen zusätzlich intensiviert wird.
Diese optimale Temperaturführung wir durch das zum Einsatz gelangende Wasser gesteuert. Dabei kann von Kühlwasser, Brauchwasser, Spülwassern oder Industrieabwasser ausgegan­ gen werden. Zum Teil findet dabei eine biologische Vor­ klärung statt.
Wachstumshemmende Mängel an Mineralien/Spurenelementen können durch Zugabe von Nährstoffen ausgeglichen werden.
Ein Teil der Organismen, insbesondere der Teil, der seine optimale Wachstumsgrenze erreicht hat, wird kontinuierlich oder in vorbestimmten Zeitintervallen aus den Behältern entfernt. Dadurch wird die Wachstumsgeschwindigkeit er­ höht, da die Relationen von Masse zu Oberflächen und Nah­ rungsaufnahme stabilisiert werden. Eine Überpopulation beeinträchtigt zudem die Reproduktionsfreudigkeit. Die Ausbeute pro m3 der Behälter wird so verbessert. Abgestor­ bene Organismen werden ebenfalls regelmäßig entfernt.
Als besonders geeignet für das erfindungsgemäße Verfahren erweisen sich Algen als biologisches Ausgangsmaterial, deren Artenvielfalt die Auswahl der am besten geeigneten Population erlaubt.
Algen haben folgende Eigenschaften:
  • - sie sind zur Photosynthese fähig,
  • - sie nehmen große Mengen Kohlendioxid auf,
  • - sie haben eine hohe Reproduktionsrate,
  • - sie sind schnellwüchsig,
  • - sie haben große Adaptionsfähigkeit,
  • - sie sind im allgemeinen gesundheitlich unbedenk­ lich,
  • - sie sind recht widerstandsfähig,
  • - sie bieten eine große Auswahlmöglichkeit.
Die Artenvielfalt der Algen ermöglicht die Auswahl des am besten geeigneten Ausgangsmaterials. Algen lassen sich in Behältern unter kontrollierten Bedingungen halten und vermehren. Bei optimalen Bedingungen kann die Aufnahme­ fähigkeit von Kohlendioxid durch Photosynthese erheblich gesteigert werden. Werden die Lebensbedingungen konstant optimal gehalten und die Algenpopulation in erfindungs­ gemäßer Weise regelmäßig vermindert, so daß eine Überpopu­ lation vermieden wird, steigt die Reproduktionsfreudig­ keit, da die Algen bestrebt sind, den verfügbaren Lebens­ raum maximal auszunutzen. Dadurch verringert sich der Raumbedarf für die Produktion.
Anstelle von Algen sind auch andere Organismen mit ähnli­ chen Eigenschaften einsetzbar.
Die abgetrennte Biomasse ist stapelbar und hat eine rela­ tiv geringe Trockenmasse. Damit kann sie beispielsweise ohne zusätzliche Trocknung flüssigen Brennstoffen zugefügt werden oder auch den Raffinationsprozessen von Erdöl, dem sie chemisch gleich bzw. ähnlich ist. Damit erfolgt eine gewisse Einsparung bei der Verwendung von Primärrohstof­ fen. Die Verwendung als Düngemittel und Düngemittel-Trä­ gerstoff, insbesondere bei trockenen Böden, bietet sich an. Ebenfalls ist der Einsatz als Fischnahrung möglich. Es ergeben sich auch Einsatzmöglichkeiten in der chemischen und der kosmetischen Industrie.
Zusammengefaßt bietet das erfindungsgemäße Verfahren fol­ gende Vorteile:
  • a) der industriellen Abluft wird am Ort des Entste­ hens kontinuierlich Kohlendioxid entzogen und or­ ganisch gebunden, (Luftreinhaltung)
  • b) industrielle Abwärme kann genutzt werden, (Ener­ gieeinsparung)
  • c) Industrie-Brauchwässer können genutzt werden, (Zweitnutzung)
  • d) industrielles Abwasser kann vorgeklärt werden, (Kostenreduktion)
  • e) Sonnenenergie wird biologisch genutzt,
  • f) Biomasse wird kontinuierlich erzeugt und steht für die Wiederverwendung zur Verfügung (nachwachsender Rohstoff),
  • g) gesetzliche Auflagen zur Luftreinhaltung werden kostengünstig erfüllt,
  • h) der natürliche Vorgang der Photosynthese wird kon­ trolliert genutzt.

Claims (5)

1. Verfahren zur Entfernung von Kohlendioxid aus indu­ striell erzeugter Abluft am Ort des zentralen Anfalls, dadurch gekennzeichnet, daß die Abluft in lichtdurchlässi­ ge, mit Wasser gefüllte Behälter eingeleitet wird, in denen sich vermehrungsfähige, der Photosynthese fähige Organismen unter optimierten Wachstumsbedingungen befin­ den, wobei ein Teil der Organismen kontinuierlich oder in vorbestimmten Zeitintervallen aus den Behältern entfernt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mittels reflektierender Spiegel oder konzentrierender Prismen wachstumsförderndes Licht, insbesondere Sonnen­ licht, für die im Wasser befindlichen Organismen maximiert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß als Organismen Algen verwendet werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Wasser Industrieabwasser verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß den Organismen optimale Lebens- und Vermehrungsbedingungen schaffende zusätzliche Nährstoffe zugegeben werden.
DE1996142905 1996-10-17 1996-10-17 Verfahren zur Entfernung von Kohlendioxid aus industriell erzeugter Abluft am Ort des zentralen Anfalls Withdrawn DE19642905A1 (de)

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