Moderne Abluftreinigungsverfahren

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1 Moderne Abluftreinigungsverfahren Stand der Technik und Neuentwicklungen Effiziente Abluftreinigung: Biologie oder Verbrennung Bern,

2 Agenda 1. Überblick/Einordnung 2. Biologische Abluftreinigung 3. Thermische Abluftreinigung 4. Maßnahmen zur Effizienzsteigerung heute 5. Ausblick 2

3 1. Überblick/Einordnung Als sekundäre Emissionsminderungsmaßnahmen für Geruchsemissionen, Schadstoffemissionen (VOC s), Staubund Aerosolemissionen haben sich biologische und thermische Abluftreinigungsverfahren als Stand der Technik etabliert. So unterschiedlich die Abluftaufgabenstellungen u.a. in der Beschichtungs-, chemischen, Druck-, Holzwerkstoff- oder der Verpackungsindustrie sind, bietet sowohl die biologische als auch die thermische Abluftreinigung sichere und effiziente Lösungen. 3

4 1. Überblick/Einordnung Anwendungsbereiche Abluftreinigung Geruchsemissionen Schadstoffemissionen Abluftreinigungsanlage mit Energierückgewinnung 4

5 1. Überblick/Einordnung Sekundäre VOC- Minderungsmaßnahmen Thermische Verfahren Biologische Verfahren Rückgewinnung Ionisation Thermische Nachverbrennung Katalytische Nachverbrennung Biofilter Kondensation Rekuperativ Rekuperativ Biowäscher Adsorption Regenerativ Regenerativ Absorption 5

6 2. Biologische Abluftreinigung Biologische Abluftreinigung Biowäscher Biofilter Schadstoffeliminierung bei organischen und anorganischen Verbindungen durch Einsatz spezieller Mikroorganismen Biokatalysatoren 6

7 2. Biologische Abluftreinigung Biowäscher Lösemittelabscheidung mit dem BIOCAT-Wäscher (Abluftmenge: Bm³/h) 7

8 2. Biologische Abluftreinigung Biowäscher 8

9 2. Biologische Abluftreinigung Randparameter Biowäscher Lösemittel müssen biologisch abbaubar und wasserlöslich sein. Abstimmung der Stoffaustauschzone mit dem Regenerationsbecken. Auswahl der Einbauten unter Aspekten der Sorptionsleistung und der Betriebssicherheit. Schaffung optimaler Bedingungen für die biologische Umsetzung der Geruchsstoffe Erhöhung der Abscheideleistung durch Zugabe von Biokatalysatoren/Nährstoffen 9

10 2. Biologische Abluftreinigung Bio Filter Wäscher und Biofilteranlage (Abluftmenge: Bm³/h) 10

11 2. Biologische Abluftreinigung Randparameter Biofilter Lösemittel müssen biologisch abbaubar und sorbierbar sein. Dimensionierung des Filtervolumens (Filterfläche/Filtermaterialhöhe). Auswahl des Filtermaterials unter Berücksichtigung der Standzeit. Strömungsführung (Down-Flow-Verfahren) und -verteilung/ Feuchtehaushalt. Zugabe von Biokatalysatoren/Nährstoffen 11

12 3. Thermische Abluftreinigung TNV (Rekuperative Thermische Oxidationsanlagen) Verbrennung von organischen Schadstoffen aus der Abluft Oxidation der Schadstoffe bei C Maximale Vorwärmung mittels rekuperativer Wärmetauscher auf 550 C Hohe Prozess-Sicherheit bei geringem Wartungsaufwand Optimal für hohe Kohlenstoffbeladung (5-10g CmHn /Nm3 Abgas) bei kleinen Volumenströmen (< Nm3/h) Geringe Investitionskosten Hoher Gasverbrauch Thermischer Wirkungsgrad < 70 % i 12

13 3. Thermische Abluftreinigung RTO (Regenerativ Thermische Oxidationsanlagen) Verbrennung von organischen Schadstoffen aus der Abluft Oxidation der Schadstoffe bei C Vorwärmung mittels regenerativer Wärmetauscher bis auf Zündtemperatur Autothermer Betrieb ab 1,5-2 g CmHn /Nm3 Abgas möglich Thermische Wirkungsgrade bis 97 % Volumenströme von < > Nm³/h Hohe Schadstoffreduzierung (sehr gute Reingaswerte) Cges organisch < 10 mg/nm³; CO < 50 mg/nm³; NOx < 50 mg/nm³ Hohe Anlagensicherheit, lange Standzeit (> 25 Jahre) Hohe relative Investitionskosten Großer Platzbedarf 13

14 3. Thermische Abluftreinigung (Thermisch-) Katalytische Nachverbrennung (KNV) Verbrennung von organischen Schadstoffen aus der Abluft Reduzierung der Zündtemperatur auf C Brennkammertemperatur ~ 500 C Autothermer Betrieb ab ca. 5g CmHn /Nm3 Abgas möglich Reduzierter Gasverbrauch Hohe Anfälligkeit der Katalysatoren durch Katalysatorgifte Hohe Investitionskosten Hoher Druckverlust Thermischer Wirkungsgrad < 65 % l 14

15 4. Maßnahmen zur Effizienzsteigerung heute 1. Entscheidung für das richtige Abluftreinigungssystem Parameter Biofilter Biowäscher RTO TNV KNV Beladung (gvoc/nm³) > <1 Abgasvolumenstrom (Nm³/h) > Bis * * Nicht zu empfehlen + Einsetzbar Sehr zu empfehlen *mit Aufkonzentrierung 15

16 4. Maßnahmen zur Effizienzsteigerung heute Energierückgewinnung Wärmerückgewinnung mittels Rotationswärmetauscher Doppelstufiger Rotor-Wärmetauscher mit Vorfiltration in lüftungstechnischem Kompaktmodul 16

17 4. Maßnahmen zur Effizienzsteigerung heute Abluftreinigung mit Energierückgewinnung 17 Kombinierte Systeme: Abluftreinigung für einen Imprägniertrockner mit Wärmerückgewinnung mit 2-stufigen Wärmetauscher

18 4. Maßnahmen zur Effizienzsteigerung heute Abluftreinigung mit Energierückgewinnung Kombinierte Systeme: Biologische Abluftreinigungsanlage mit Rotationswärmetauscher 18

19 4. Maßnahmen zur Effizienzsteigerung heute Energierückgewinnung Möglichkeiten an der RTO - Luft-/Luft-Wärmetauscher Im Reingas u.a. zur Frischluftvorwärmung oder zur Aufheizung der Haubenabluft Luft-/Wasser-Wärmetauscher Im Reingas zur Einbindung in den werkseitigen Wasserkreislauf Luft-/Heißwasser-Wärmetaucher Im Reingas/Heißgas zur Einbindung in den werkseitigen Heißwasserkreislauf Luft-/Dampf-Wärmetauscher Im Heißgas zur Einbindung in das werkseitge Dampfnetz Luft-/Thermalöl-Wärmetauscher Im Heißgas zur Einbindung in den werkseitigen Thermalölkreislauf u.a. zur indirekten Trocknerbeheizung RTO mit Heißgasausschleusung und nachgeschaltem Wasserwärmetauscher 19

20 5. Ausblick 1. Detaillierte Lokalisierung und Aufnahme der Emissionsquellen 1. Matrix zur Bestimmung diffuser Emissionen (MADE) 2. Maßnahmendefinition 3. Umsetzung der definierten Maßnahmen und NEU-Bestimmung der Abluftreinigung (zentral oder dezentral) 2. Verwendung von Pufferstufen 3. Resultat aus der Reduzierung von diffusen Emissionen 1. Adsorptionsräder als Erweiterung für schwachbeladene Abluftströme 2. Biofilter oder Biowäscher als Erweiterung für die schwachbeladenen Abluftströmen (u.a. Methanolhaltige Abluft) 20

21 5. Ausblick Ist damit das höchste Maß an Effizienz erreicht? So effizient heutige Produktionsprozesse voneinander getrennt ablaufen ist es nur sinnvoll über ein ganzheitliches Abluftreinigungskonzept für die individuellen Ablüfte nachzudenken. Durch Verfahrenskombination aus Biologie und Verbrennung für unterschiedliche Ablüfte bei verschiedenen Temperaturen und Konzentrationen werden diese zustandsabhängig getrennt behandelt. Der Vorteil liegt darin, dass jede Abluftbehandlung die prozesstechnischen Vorteile in vollem Umfang ausschöpfen kann. Die Kombination der Prozesse führt zu noch effizienteren Gesamtlösungen. 21

22 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit 22

23 Ansprechpartner Wessel-Umwelttechnik GmbH Bötelkamp Hamburg Tel. +49 (0) Fax +49 (0) Sales Manager Kai Weber Tel. +49 (0) Fax +49 (0) Mobil +49 (0) Seit 1965 ein kompetenter Partner in allen Fragen der Abluftreinigung und Wärmerückgewinnung. Die Wessel Umwelttechnik GmbH bietet schlüsselfertige Anlagen für unterschiedliche umwelttechnische Aufgabenstellungen. 23

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