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wlb - Wasser, Luft und Boden 2/2017

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Olfaktorisch erfolgreich

Olfaktorisch erfolgreich Erfolgreiche Abluftbehandlung in der Entsorgungsindustrie Insbesondere in der Entsorgungsindustrie entstehen große, mit Keimen, Mercaptanen, Aminen und H 2 S belastete Abluftströme. Biofilter oder Wäscher arbeiten hier häufig an der Grenze der Belastbarkeit. Ein alternatives Verfahren zur Abluftbehandlung ist die UV-/Ozon-Behandlung von Abluftströmen, gegebenenfalls ergänzt durch einen nachgeschalteten Katalysator. Das Verfahren basiert zunächst darauf, dass die UV-Wellenlänge des Lichts mit 185 nm die stabilen Kohlenstoffmolekülketten „aufcrackt“ und mit der Wellenlänge des Lichts aus dem Sauerstoffanteil der Abluft gleichzeitig Ozon produziert. Das UV-/Ozon-Verfahren weist im Vergleich zu Biofiltern zwei wesentliche Vorteile auf: Die Abluft ist zu 99,9 % keimfrei und die Betriebskosten sind niedrig: Ein durchschnittlicher Abluftstrom von 20 000 m 3 /h kann bereits mit ca. 2 €/h Wartungskosten und ca. 17 kW Betriebskosten (ohne Berücksichtigung der Betriebskosten eines Ventilators) geruchsneutral gestellt werden. Das durch die Reinigung der Anlage anfallende Abwasser ist minimal und kann auf täglich max. 100 l abgeschätzt werden. Autorin: Dipl.-Ing. Anja Toussaint, Geschäftsführerin, Oxytec GmbH, Hamburg Die H 2 S-Verbindung wird durch die Wellenlänge des Lichts in H 2 und SO 2 bzw. SO 3 umgewandelt. Es bilden sich Wasser und H 2 SO 3 bzw. H 2 SO 4 . Aber auch bei den Dimethylsulfid-Verbindungen (DMS) lassen sich die aufgecrackten Stoffe wieder im Wasser lösen. Schwefelablagerungen als Restprodukt des Oxidationsprozesses finden sich insbesondere auf den Lampen innerhalb der UV-/Ozonanlage wieder, die jedoch durch den täglichen Waschvorgang automatisch entfernt werden. Auch im Katalysator lassen sich Ablagerungen von Schwefel in der Kohle nachweisen. Diese sind jedoch geruchsneutral und können durch einfaches Auswaschen der Kohle entfernt werden. Im Rahmen der CIP-Reinigung der UV-/ Ozonröhren entsteht als Abwasser stark verdünnte Schwefelsäure. Beim Katalysator sind es nur die Kondensate, die als ebenfalls verdünnte Schwefelsäure abgeführt werden. Problem Kläranlagen Das UV-/Ozon-Verfahren eignet sich in besonderem Maße bei Kläranlagen zur Beseitigung von Gerüchen. Herkömmliche Verfahren zur Eliminierung von H 2 S-haltiger Abluft in Kläranlagen bestehen häufig aus den bekannten Abluftwäschern. Dadurch ergibt sich nicht nur ein erheblicher Aufwand beim Handling der notwendigen chemischen Mittel, sondern auch bei der Installation des Wäschers und der dazugehörigen Pumpen. Hinzu kommt ein hoher Platzbedarf. Als Alternative bietet sich die UV-/Ozon-Technologie mit nachgeschaltetem Katalysator an, die die teils hohe H 2 S-Belastung unter den Geruchsschwellenwert bringt. Das im System erzeugte Ozon bewirkt eine dauerhafte Regeneration des nachgeschalteten Katalysators. Entsprechend muss der Katalysatorinhalt weniger häufig ausgetauscht werden. Der Reinigungseffekt liegt abhängig von der Anforderung bei 90 bis 99,9 %. Beispiel Kläranlage Verden Die Abluftbehandlung im Zulaufbereich der Kläranlage Verden (Aller) wurde aus räumlichen Gründen verlegt und optimiert. In diesem Zusammenhang sollte eine komplette, betriebsbereite UV-/Ozon-Anlage als Ersatz für die vorhandenen chemischen Wäscher, die den Anforderungen eines 26 wlb 2/2017

LUFTREINHALTUNG/KLIMASCHUTZ sicheren und wartungsarmen Betriebes nicht entsprachen, installiert werden. Bislang wurde die Abluft der Flotation, des belüfteten Sandfangs und eines Teils des Rechengebäudes mittels Sauggebläse abgesogen und einer zweistufigen oxidativen Gaswäsche nach dem Fresenius S-KT-Verfahren zugeleitet. Dabei wurden folgende Luftmengenbehandelt: aus der Flotationsanlage 970 m³/h, aus dem belüftetenSandfang 1020 m³/h und aus dem Rechengebäude 3685 m³/h. Die Rohgaswerte wurden bei der maximalen Geruchsstoffkonzentration 15 000 Geruchseinheiten (GE) und bei H 2 S max mit 100 ppm ermittelt (H 2 S mittel 30 ppm.) Im Reingas zeigte sich, dass H 2 S vollständig abgebaut (99 %) werden konnte und die Geruchseinheiten im Wesentlichen unterhalb von 500 GE blieben. Interessant sind die Ergebnisse vor allem auch deswegen, weil mit dieser Technologie auf den Bau hoher Schornsteine verzichtet werden kann. Die Reduktion auf mindestens 500 GE erlaubt ein Abblasen der gereinigten Luft in geringer Höhe. Zum Vergleich: Eine Tasse Kaffee hat ca. 300 Geruchseinheiten. Problem Klärschlammtrocknung Bei einer Klärschlammtrocknung treten teilweise hohe H 2 S und Dimethylsulfid (DMS)- Konzentrationen in der Abluft auf. Der Geruch steckt in der Regel im Schlamm, noch bevor dieser in den Trockner kommt. Der Trockner setzt den Geruch frei, sodass in der Vergangenheit häufig ein Wäscher dem Trockner nachgeschaltet wurde. In den Fällen, in denen DMS auftritt, ist ein Wäscher jedoch meistens nicht ausreichend. In der Regel wird daher nach dem Wäscher ein Biofilter platziert. Wenn die Luft jedoch mit DMS kontaminiert ist, benötigt der Biofilter eine extrem große Fläche, weshalb er für diese Art der Abluft nicht sonderlich geeignet ist. Eine andere Möglichkeit wäre die Nutzung einer thermischen Nachverbrennung, die jedoch hohe Investitionsund Betriebs kosten hätte. Beispiel aus Irland Um eine Lösung für die Beseitigung von DMS bei der Klärschlammtrocknung zu finden, führte die Oxytec AG gemeinsam mit einem Anlagenbauer einen Test bei einer Klärschlammtrocknung in Irland durch. Als Testanlage diente eine UV-/Ozoneinheit mit nachgeschalteter Reaktionsstrecke und Katalysator. Die Testanlage hatte einen Energieverbrauch von 1,4 kW plus Ventilatorleistung von ca. 1 kW. Die Analysen wurden durch ein zertifiziertes olfaktometrisches Institut durchgeführt. Im Rohgas befanden sich 119 000 GE/m³ mit einer DMS-Konzentration von 30 ppm. Das Reingas wies in der Probe 1 nach der UV-/Ozonanlage einen Wert von 1400 GE/m³ und 0,1 ppm DMS auf. Die Probe 2 wurde nach der UV-/Ozonanlage und dem Katalysator mit 675 GE/m³ und 0,0 ppm DMS gemessen. Die Ergebnisse zeigen die Effizienz des UV-/Ozon-Verfahrens und unterstreichen die Einsetzbarkeit dieser Technologie als ergänzendes Verfahren zur effizienten Abgasreinigung für selbst durch Biofilter und thermische Nachverbrennungen schwer zu reduzierende Abluftströme. Die Oxytec FLO-K-Anlage kann zur Eliminierung von Gerüchen und H 2 S auch direkt an Pumpenstationen eingesetzt werden. Von sehr großer Bedeutung ist auch die Tatsache, dass die von einer UV-/Ozonanlage gereinigte Luft bereits entkeimt ist und damit keine Gefahr für die Umwelt besteht. Insbesondere für Wohnbebauungen ist diese Möglichkeit der Vermeidung von Viren und Bakterien durch Abwasserabluft von großem Vorteil. Zusammenfassung Die UV-/Ozon-Technologie zeichnet sich vor allem durch ihren geringen Platzbedarf aus. Die Anlagen benötigen maximal eine Fläche von 8 m 2 bei einem Gewicht von 2 t. Die bauseitigen Voraussetzungen sind daher eher gering, da selbst Dachflächen als Montageplätze genutzt werden können. Der weitaus geringere bauliche Aufwand bei einer weit höheren Effizienz gegenüber ther mischen Verbrennungsverfahren und Biofiltern schlägt sich damit deutlich in der Gesamtkostenbetrachtung nieder. Nicht unerheblich im Rahmen der Gesamtkostenbetrachtung sind die geringen Abwasserbelastungen (max. 100 l/d), aber auch der geringe Energieverbrauch der Anlagen. Durch die Konzeption der Anlage als On-/ Off-System besteht weiterhin die Möglichkeit, die Anlage in Phasen einer geringeren organischen Abluftfracht runter zu fahren beziehungsweise gegebenenfalls sogar ganz auszuschalten. Wie jede Anlage benötigt natürlich auch eine UV-/Ozonanlage eine regelmäßige 01 Die Anlage kann zur Eliminierung von Gerüchen und H 2 S auch direkt an Pumpenstationen eingesetzt werden 02 Raumluftreiniger für den Dauerbetrieb Wartung. Diese beschränkt sich jedoch nur auf die Prüfung der elektrischen Verbindungen und einer gegebenenfalls notwendigen Reinigung kleiner Elektrolüfter, die Gerade bei mit Mercaptanen, H 2 S und Keimen belasteter Abluft stellt die Fotolyseoxidation von Oxytec ein effizientes und kostengünstiges Verfahren dar. Nicht nur die Gerüche, sondern auch die Keime werden beseitigt. Anja Toussaint, Oxytec GmbH, Hamburg die Vorschaltgeräte der Anlage kühlen. Eine mechanische Wartung ist nicht notwendig. Abschließend sei bemerkt, dass durch die vollautomatische Konzeption der Anlage kein zusätzlicher betriebsinterner Aufwand entsteht. Fotos: annanann (172213654, www.istockphoto.com); oxytec www.oxytec-ag.com wlb 2/2017 27