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19.11.2017

Umwelttechnik

Umwelttechnik: 04.10.2017

Bio-Reinigung

Valeo Wischersysteme hat eine neue Biofilteranlage in Betrieb genommen

Die Valeo GmbH beschichtet im Werk in Bietigheim-Bissin­gen Wischerarme für die Automobilindustrie. Die Bauteile werden mittels Kathodischer Tauchlackierung grundlackiert und anschließend mit wasserbasiertem Decklack durch Hochrotationsglocken beschichtet. Bei der Abluftbehandlung der entstehenden Abgase setzt das Unternehmen auf eine neu installierte Biofilteranlage.

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Die Biofilteranlage setzt ca. 10.000 m³/h Abluft um. Grafik: Reinluft Umwelttechnik ­Ingenieurgesellschaft

Der Partner bei der Umsetzung war die Reinluft Umwelttechnik Ingenieurgesellschaft, die auf eine 25jährige Erfahrung im Bereich der biologischen Abluftbehandlung zurückgreifen kann. Das Unternehmen arbeitet mit modularen Biofiltereinheiten, die eine optimale Anpassung an den jeweiligen Prozess erlauben. Durch Vorort-Analysen bestimmten die Experten die individuellen Anforderungen von Valeo vor der Installation. So konnte eine zugeschnittene Version des modularen  Konzeptes von Reinluft Umwelttechnik umgesetz werden.

Biologisch – Ökonomisch

Biologische Verfahren sind enzymkatalysiert und benötigen somit keine Stützverbrennung. Das ermöglicht geringe Betriebskosten und vermeidet gleichzeitig zusätzliche Emissionen. Bei 5000 Betriebsstunden spart Valeo mit der neuen Abgasbehandlung jährlich 140 t Kohlenstoffdioxid ein. Ob eine biologische Filteranlage Sinn macht, hängt von der vorliegenden Abgasstoffzusammensetzung und dem vorhandenen Platz ab. Allgemein gilt: Je langkettiger und schlechter wasserlöslich abzubauende Stoffe sind, desto größer ist die benötigte Verweilzeit und somit der resultierende Filter. Gut geeignet sind polare und somit gut wasserlösliche Moleküle, die optimalerweise kurzkettig sind.

Biofilteranlage bei Valeo Wischersysteme

Das System bei Valeo setzt pro Stunde ca. 9000 - 10.000 m³ Abluft um. Auf einer Fläche von 36 m² stehen drei Con­tainer mit einer Höhe von 1,9 m. Das Verfahrensfließbild ist in der Grafik dargestellt. Die Abluft wird zentral über der Lackierung abgesaugt und zur Vorabscheidung einem Elektroabscheider zugeführt. Nach der Abtrennung der Feinpartikel tritt die Abluft in einen Wäscher ein. Dort erfolgt ein Teilabbau sehr gut wasserlöslicher Substanzen, zudem wird die Abluft befeuchtet. Die feuchte Luft gelangt anschließend in den Biofilter. Dort gehen die Schadstoffe in das wässrige Medium über. Die VOCs werden den Bakterien somit mundgerecht serviert. Die Umsetzung der Schadstoffe erfolgt durch enzymatische Oxidation. Als Reaktionsprodukte entstehen CO2 und Wasser.

Vorort-Anpassung

Der biologische Abluftfilter muss auf die Bedingungen Vorort eingestellt sein. In der Planungsphase hat Reinluft Umwelttechnik deshalb in der Lackierung von Valeo Proben genommen und diese mittels Gaschromatographie im Massenspektrometer analysieren lassen. Beruhend auf den Ergebnissen realisierten die Experten eine Pilotanlage. Diese wurde zunächst mit 50 m³ Abluft pro Kubikmeter Filtermaterial und Stunde (m³Abluft/m³Filter h) beaufschlagt. Dieser Wert wird in der Optimierungsphase sukzessive erhöht, bis die maximal mögliche Abgasbeaufschlagung feststeht. Bei einer Berücksichtigung einer 30-prozentigen Sicherheit ergibt sich bei dem Valeo-System ein Wert von 90 m3Abluft/m3Filter h. Das System unterschreitet dabei mit 30 - 35 mgVOC/m³ den gesetzlich festgelegten Wert von 50 mgVOC/m³ deutlich.

Druckverlust und Oberfläche

Bei den Pilotversuchen wird zudem ein optimal zugeschnittenes Substrat ermittelt. Das Ziel ist,  einen möglichst geringen Druckverlust bei gleichzeitig hoher Substratoberfläche zu realisieren. Dies ist durch Substrat-Spezialmischungen einstellbar. Hier kann beispielsweise gehacktes Nadelholz mit einer Korngröße von 20  - 30  mm als Stützmaterial dienen. Die große Oberfläche ist durch die Zugabe von Kompost und Grüngut realisierbar. Das Substrat, auf dem die Mikroorganismen wachsen, muss ungefähr alle 3-5 Jahre ausgetauscht werden, da ein natürlicher Kompostierungseffekt einsetzt. Das bedeutet, das sich im Verlauf der Jahre das biologische Filtermaterial zersetzt und somit feiner wird. Dies erzeugt zwar mehr Oberfläche für den Bakterienbewuchs, allerdings steigt analog der Druckverlust. Bei den halbjährigen Inspektionen des Abluftsystems werden Proben analysiert und der optimale Zeitpunkt für den Wechsel bestimmt. Der Tausch selbst ist unkompliziert und kann an einem arbeitsfreien Tag vollzogen werden. Obwohl die Mikroorganismen nicht gleich von Beginn an auf voller Leistung laufen, kann die Produktion unvermindert weitergehen. Das Biofiltermaterial wirkt in der Übergangsphase wie ein Schwamm, d. h. der Filter nimmt luftgefährdenden Stoffe auf und bindet sie. Nach einigen Tagen ist der Biofilter wieder voll einsatzfähig und kann die Schadstoffe wie gewohnt abbauen.

Valeo Wischersysteme GmbH, Bietigheim-Bissingen, Dieter Treiber, Tel. +49 7142 732783, dieter.treiber@valeo.com, www.valeo.de

Reinluft Umwelttechnik Ingenieurgesellschaft mbH, Stuttgart, Franjo Sabo, Tel. +49 711 96024-11, sabo@reinluft.de, www.reinluft.de

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