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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