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BioSal Anlagenbau GmbH
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Germany
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Bericht Abluftbehandlung für MBA-Anlagen

System BioSal®:   Kombinierte chemisch-biologische Reinigung der Abluft

aus mechanisch-biologischen Abfallbehandlungsanlagen

 

Bei zahlreichen Verarbeitungsprozessen biogener und anderer organischer Abfälle (z.B. mechanisch-biologische Abfallbehandlung, Klärschlammtrocknung, anaerobe Vergärung, Schweine-/Hühnerhaltung) werden neben VOC und geruchsintensiven Verbindungen z.T. erhebliche Mengen Ammoniak in Konzentrationsbereichen bis zu 600 ppm freigesetzt.

 

Die Fa. BioSal Anlagenbau GmbH, u.a. spezialisiert auf die Herstellung von geschlossenen Containerbiofilteranlagen und dynamischen Kompostieranlagen, bietet für die Aufbereitung NH3-haltiger Abluft kombinierte Abluftbehandlungsanlagen für Durchsätze von wenigen 100 m³/h bis > 50.000 m³/h an.

 

 

Abb. 1              Konfigurationsbeispiel einer modularen BioSal®-Abluftbehandlungsanlage

 

Diese Anlagen bestehen in der Regel aus mehreren modulartig koppelbaren Einzelkomponenten:

 

y        Kondensatabscheider

 

y        BioSal®-AMMON-Gegenstromwäscher mit Füllkörpereinsatz und einer oder mehreren Wäscherstufen und Möglichkeit einer On-line pH-Registrierung / On-line Trübungsmessung zur gezielten Säure-/Chemikaliendosierung bzw. Waschflüssigkeits-/Produktabschlämmung

 

y        BioSal®-FIL Biofilter in Form geschlossener ein- oder mehrwandiger Container aus Edelstahl oder korrosionsgeschütztem Stahlblech, wahlweise in Hakenliftausführung, schichtweise gefüllt mit verschiedenen abluftspezifischen Filtermaterialien

 

y        BioSal®-FIL-S Reinstbiofilterstufe mit hochsorptivem BioSal®-SUB-S Filtersubstrat zur Selektiven NH3-Umsetzung

 

y        Abluftentkeimungsmodul mit UV-C Strahlenquellen

 

y        Abluftkamin

 

y        Externe oder integrierte frost- und schallgeschützte BioSal®-Funktionseinheit mit Anlagen-E-Technik, Ventilator(en), Schalt- und Steuerschrank einschließlich SPS-Steuerung.

 

Die Auswahl der entsprechenden Komponentenkombination wird unter Berücksichtigung der gesetzlichen und behördlichen Vorschriften sowie lokaler und ökonomischer Gegebenheiten hauptsächlich von den Rohgas-Parametern

 

            * Ammoniak-Konzentration

            * Geruchsbelastung

            * Konzentrationen weiterer Schadstoffe

            * Staubgehalt

            * Eingangstemperatur

* Eingangsluftfeuchte

 

und den entsprechenden Zielparametern bestimmt.

 

In nahezu allen Abluftströmen mit sehr hohen Eingangsluftfeuchten empfiehlt  sich der Einsatz eines vorgeschalteten Kondensatabscheiders, um einerseits Verdünnungseffekte der im Gegenstromwäscher verwendeten Waschflüssigkeit und andererseits Nässestauzonen in den Biofiltern zu verhindern.

 

Das Ziel des Waschprozesses in den meist zweistufig ausgeführten BioSal®-AMMON Gegenstromwäschern besteht darin, in der Abluft vorhandenes Ammoniak in Gegenwart von verdünnter Schwefelsäure zu Ammoniumsulfat umzusetzen, um anschließend die vorgereinigte und konditionierte Abluft z.B. mit Hilfe eines BioSal®-FIL Biofiltersystems weiter von Schad- und Geruchsstoffen zu befreien:

 


2 NH3 + H2SO4 à (NH4)2SO4

 

Die sich im Verlauf der Umsetzung aufkonzentrierende (NH4)2SO4-Lösung kann bis zur Sättigung gebracht und aus dem Prozeß ausgekreist werden.

Eine anschließende Verwendung der (NH4)2SO4-Lösung als Flüssig-Dünger (z.B. für Ölsaaten und andere Pflanzen mit hohem N- und S-Bedarf) oder eine Zumischung zu Gülle zur Verbesserung des N-Gehaltes ist denkbar.

Über das Produkt (NH4)2SO4 hinaus fallen in der Regel keine weiteren Sekundär- oder Abprodukte an.

 

Sämtliche flüssigkeitsberührten Bauteile der häufig gemeinsam mit den Anlagenventilatoren in einer kompakten frostgeschützten und schallabsorbierenden externen Funktionseinheit untergebrachten BioSal®-AMMON Gegenstromwäscher sind aus Edelstahl und hochwertigen Kunststoffen gefertigt.

Mit Hilfe einer speziellen On-line pH-Elektrodenkonfiguration in einer DurchflußMeßzelle gelingt eine verzögerungsfreie Ermittlung des jeweiligen pH-Wertes und über eine Dosierstation die optimale Einstellung der erforderlichen NH3-äquivalenten Schwefelsäurekonzentration.

Dadurch wird gewährleistet, daß dem jeweiligen Wäscherkreislauf nur soviel Schwefelsäure zugeführt wird, wie entsprechend der Input-NH3-Konzentration unbedingt erforderlich.

Somit können z.B. Konzentrationsspitzen im Rohgas zuverlässig abgefangen werden, während bei sehr geringen NH3-Konzentration nahezu kein Verbrauch an Schwefelsäure erfolgt. Die Säuredosierung (96%ige Schwefelsäure) erfolgt mit Magnet-Dosierpumpen meist direkt aus handelsüblichen, nach Entleerung austauschbaren 1.000 l - Pfandgebinden (z.B. SCHÜTZ®-Container).

 

 

 

Abb. 2              Modularer BioSal®-AMMON Gegenstromwäscher

 

Die kompakten BioSal®-AMMON Gegenstromwäscher können aufgrund ihres modularen Aufbaus auch problemlos in bereits bestehende Abluftbehandlungsanlagen integriert werden. Zur Installation ist lediglich ein Frischwasser- und Elektroanschluß und bedarfsweise ein Fundament erforderlich.

 

Neben der Wäsche von NH3-/H2S-haltiger Abluft und Säure-/Laugebetrieb können BioSal®-Gegenstromwäscher auch mit speziellen Absorberfluiden, z.B. Waschflüssigkeit auf Basis Polyethylenglykoldibutylether zur Luftwäsche von kohlenwasserstoffhaltiger Abluft, betrieben werden.

Zum Recycling oder zur Entkeimung von erschöpften Wäscher-/Befeuchterwasser bieten wir unsere BioSal®-REWA Abwasseraufbereitungstechnik an.

 

Die der Wäscher-/Konditionierungsstufe nachfolgenden BioSal®-Biofilter in Form geschlossener ein- oder mehrwandiger Container (wahlweise Hakenliftausführung) aus Edelstahl oder korrosionsgeschütztem Stahlblech sind modulartig aufgebaut und können entsprechend den Abluftmengen auch nachträglich problemlos zahlenmäßig und damit dem Durchsatz angepaßt erweitert werden.

 

Die kombinierten Filtermaterialauflage- und Luftverteilerroste der wahlweise von oben/unten angeströmten BioSal®-Biofilter sind korrosionsgeschützt. Entsprechende Einbauten am Filterrand verhindern ein sogenanntes "Durchbrechen".

 

Die Filterwände der Biofilter sind vollständig aus Edelstahl oder mehrfach beschichtetem, korrosionsgeschütztem Stahlblech gefertigt.

Die Stützkonstruktion der BioSal®-Biofiltercontainer besteht in der Regel aus farbbeschichtetem Stahl.

 

Die BioSal®-Biofilter können mit verschiedenartigen Filtermaterialien ausgestattet werden.

Das Standard-Biofiltermaterial BioSal®-SUB wird schichtweise in die Biofilter eingebracht und besteht aus: Holzhäcksel, dynamisch hergestelltem Substrat und Rindenmulch.

Diese langjährig bewährte Substratkombination gewährleistet eine optimale Siedlungsfläche für schadstoffabbauende Mikroorganismen, hohe Populationsdichten sowie ein gutes Wasserspeichervermögen und stellt die notwendigen Spurenelemente zur Verfügung. Der Aufbau des BioSal®-SUB Filtermaterials erfolgt so, daß ein möglichst geringer Druckverlust entsteht.

 

Die Standzeit des BioSal®-SUB Filtermaterials beträgt mindestens 2 Jahre. Die natürliche Alterung des Materials wird durch Sinterung und mikrobielle Zersetzung hervorgerufen. Das gebrauchte, kompostartige Material ist nach Gebrauch in der Regel frei von Gift- und Schadstoffen und kann problemlos entsorgt werden.

 

 

 

Abb. 3              BioSal®-FIL Biofiltercontainer einer modularen BioSal®-Abluftbehandlungsanlage

 

In der Regel passen sich die Mikroben nach einer Adaptionszeit von etwa 2-3 Wochen der jeweiligen Belastungssituation des Abluftstromes an.

Darüber hinaus besteht die Möglichkeit zur Initialbeimpfung des Biofiltermaterials mit einer bioaktiven Nährlösung.          

Neben unserem BioSal®-SUB Biofiltermaterial bieten wir noch verschiedene teilsynthetische organische und auch Multikomposit-Biofiltermaterialien an.

 

Bei bestimmten Anwendungsfällen bzw. Betriebs- oder Witterungszuständen kann es von Seiten der Emissionsquellen kurzzeitig zu erhöhten Schadstoffkonzentrationen (Konzentrationsspitzen) kommen, welche u.U. in abgeschwächter Form das für Normalkonzentrationen ausgelegte Biofilterbett durchbrechen.

Bedarfsweise kann daher der konventionellen Biofilterstufe eine sorptive BioSal®-SUB-S Reinstbiofilterstufe nachgeschaltet werden.

Der bedarfsweise Einbau einer nachgeschalteten BioSal®-Reinstbiofilterstufe in die vorhandene Biofilteranlage gewährleistet das zuverlässige Abfangen derartiger Konzentrationsspitzen.

Die Standzeit des verwendeten hochsorptiven Reinstbiofiltermaterials liegt dabei in der Regel oberhalb der des BioSal®-SUB-Biofiltermaterials.

In den nächsten Jahren wird verstärkt auch die Keimsituation der aufbereiteten Abluftströme in das Interesse der Öffentlichkeit gelangen.

Aus diesem Grund bieten wir bereits heute das kompakte Luftentkeimungssystem BioSal®-UV an, welches den Biofiltern problemlos nachgeschaltet werden kann. 

Für die Luftkeimreduzierung im modularen BioSal®-UV System werden Hg-Niederdruckstrahler eingesetzt, die hauptsächlich UV-Licht der Wellenlänge 253.7 nm emittieren. Dieser Anteil des UV-Spektrums tritt mit der DNA von Mikroorganismen in photochemische Wechselwirkung und zerstört den Zellkern und die Erbinformationen.

 

Auf Wunsch steht interessierten Anwendern für Vorversuche eine kombinierte Abluftbehandlungsanlage, bestehend aus den Komponenten Abluftkondensator, BioSal®-AMMON Gegenstromwäscher, BioSal®-FIL Biofilter in statischer oder dynamischer Betriebsweise, BioSal®-FIL-S Reinstbiofilter und BioSal®-UV Luftentkeimungsreaktor für Durchsätze bis zu 3.000 m³/h zur Verfügung.

 

Vorteile des Einsatzes von kombinierten BioSal®-AMMON Gegenstromwäscher-/

Biofilteranlagen bei der Reinigung von NH3-haltigen Abluftströmen:

 

y        Modulartiger Komponentenaufbau ermöglicht stufenweise Anlagenerweiterung bzw. Implementierung in bereits bestehende Abluftbehandlungsanlagen. Zur Anlagenerweiterung ist lediglich ein Elektroenergie- und Frischwasseranschluß sowie ggf. ein Streifenfundament erforderlich.

 

y        Gute Toleranz gegenüber in Mengen und Schadstoffkonzentration stark schwankenden Rohgasströmen sowie gegen hohe Staub- und Feuchtigkeitsbelastungen.

 

y        Geringer Energiebedarf  / günstige Betriebskosten: Im Vergleich zu thermischen Abluftbehandlungsanlagen ist ein vergleichsweise erheblich geringerer spezifischer Primärenergieeintrag erforderlich.

 

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