Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Aufgrund vieler heutzutage nur mit hohem Kostenaufwand verbundenen M\u00f6glichkeiten der Abluftentsorgung war die Zielsetzung die Entwicklung eines preiswerten Abluftreinigungssystems. Der konkrete Anla\u00df war die beh\u00f6rdliche Auflage zur Emissionsbegrenzung f\u00fcr eine Druckerei in Hannover. Die dort errichtete Anlage diente als Testanlage w\u00e4hrend des gesamten Projektes. Desweiteren wurden neben der dort anfallenden L\u00f6sungsmittelzusammensetzung in der Abluft noch eine Vielzahl von anderen Schadstoffemissionen in anderen Betrieben auf deren Reduzierbarkeit hin getestet.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDas Wirkprinzip des zu entwickelnden Verfahrens basiert auf der Photooxidation der organischen Schadstoffkomponeten durch UV-Strahlung mit anschlie\u00dfender katalytischen Oxidation. Neben der ger\u00e4tetechnischen Entwicklung der Anlage wurde ebenfalls ein Multisensorsystem entwickelt, welches spezifische Parameter wie Lufttemperatur oder Schadstoffgehalt erfa\u00dft und zur Regelung bzw. \u00dcber-wachung des Abluftreinigungsprozesses genutzt werden kann.
\nDer photochemische Proze\u00df zur Oxidation bzw. Verbrennung von Schadstoffemissionen wurde durch die Spezifikation der Art der UV-Bestrahlung technisch kosteng\u00fcnstig umgesetzt und entwickelt.
\nIn verschiedenen Arbeitsschritten wurden anhand mehrerer Versuchsanlagen das Verfahren auf Langzeitstabilit\u00e4t und Wirksamkeit gegen unterschiedliche Schadstoffzusammensetzungen getestet. Verschiedene Sensortypen wurden dar\u00fcber hinaus mit der Pilotanlage bei der o. a. Druckerei getestet. W\u00e4hrend der Versuche wurde ebenfalls eine kosteng\u00fcnstige und robuste UV-Bestrahlungseinheit entwickelt.
\nNeben dem Testbetrieb bei der Druckerei wurden Langzeitversuche zur Entsorgung von L\u00f6sungsmittelemissionen f\u00fcr Autolackierkabinen und zur Entsorgung von Geruchsemissionen aus biochemischen Prozessen durchgef\u00fchrt. Wichtiges Kriterium bei durchgef\u00fchrten Versuchen war eine eventuell sp\u00e4tere kosteng\u00fcnstige Realisierung des Abluftreinigungsverfahrens.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Effektive Photooxidationsreaktionen von Schadstoffen aus Abluftmengen lassen sich durch UV-Bestrahlung im UVC-Bereich erreichen. Wichtig ist dabei die gleichzeitige Ozonerzeugung. Ozon dient als Oxidationsmittel und unterst\u00fctzt den Proze\u00df der Photooxidation. Als Schadstoffe lassen sich bevorzugt prinzipiell alle organische Substanzen abbauen, welche nur die Elemente C,H, und O enthalten und gasf\u00f6rmig in der Abluft gel\u00f6st sind. Als Katalysator hat Aktivkohle \u00fcberzeugt, da Aktivkohle effektiv Ozon zersetzt und wesentlich billiger ist als andere Materialien.
\nDie Pilotanlage f\u00fcr die o.a. Druckerei wurde f\u00fcr den Dauerbetrieb nach Abschlu\u00df der Messungen \u00fcbernommen. Die beh\u00f6rdlichen Auflagen wurden erf\u00fcllt. Im Langzeitversuch von \u00fcber einem Jahr hat die sich die dort entwickelte Technik als robust erwiesen. Die Kosten f\u00fcr die Realisierung lagen deutlich unter dem herk\u00f6mmlicher Abluftreinigungssysteme. An dieser Anlage wurde ebenfalls das Mulitisensorsystem entwickelt, welches selbstverst\u00e4ndlich f\u00fcr andere zu realisierenden Abluftreinigungsanlagen nach gleichem Prinzip \u00fcbertragbar ist.
\nDas entwickelte Mulitsensorsystem wertet Daten von verschiedenen Sensoren aus und nutzt diese zur \u00dcberwachung und Regelung des Abluftreinigungsverfahrens. Gemessen werden k\u00f6nnen Lufttemperatur, Luftfeuchte, Druckverlust des Katalysators, Gehalt der Schadstoffe in Roh- und Reinluft, Strahlungsintensit\u00e4t sowie die Explosionsgrenzen von L\u00f6sungsmitteln. Je nach Bedarf k\u00f6nnen diese Parameter bei zu realisierenden Anlagen gemessen werden.
\nIn einem Langzeitversuch zur Entsorgung von L\u00f6sungsmittelemissionen von Autolackierkabinen hat sich die Langzeitstabilit\u00e4t von Aktivkohle best\u00e4tigt. Nach 6 Monaten Betrieb lag die S\u00e4ttigung lediglich bei 17 %. Gemessene FID-Werte des Gesamt-Kohlenstoff-Gehaltes von \u00fcber 90% unmittelbar nach Inbetriebnahme sowie nach 6 Monaten belegen zudem die Funktionst\u00fcchtigkeit des Gesamtverfahrens. F\u00fcr die Abluft bei Autolackierprozessen ist eine sorgf\u00e4ltige Vorfilterung erforderlich Farbnebel-Partikel die UV-Strahler verschmutzen k\u00f6nnten. Die mit FID-gemessene Rohluftbelastung lagen im Bereich von einigen hundert mg\/m\u00b3.
\nBei der Gestaltung einer geeigneten Anlagenbauform mu\u00dften nachfolgend genannte Bedingungen beachtet werden: Die Geometrie der Strahler ergibt einen optimalen Wirkungsgrad. Die Art der UV-Strahler setzt ein Maximum der Energie in Strahlung um und erreicht im Bereich von Lufttemperaturen von 15\u00b0C bis 40\u00b0C seinen bevorzugten Arbeitsbereich. Die Herstellung der entwickelten Bauform der Strahlereinheiten sowie die Montage der kompletten Abluftreinigungsanlagen geht m\u00f6glichst einfach und schnell. Dazu werden die Strahlereinheiten sowie die Katalysatoren auf speziellen Einschubvorrichtungen in Klimaanlagen-Leerteile aus Stahl und Aluminium integriert. Dies erm\u00f6glicht zudem eine leichte Wartung.
\nMit Abschlu\u00df des Entwicklungsprojektes wurde die Serienreife der Abluftreinigungsverfahrens erreicht. Anhand der Messungen in Versuchen und Langzeitversuche sind Dimensionierungstabellen f\u00fcr die Auslegung der Abluftreinigungsanlage in Abh\u00e4ngigkeit verschiedener Betriebsparameter erstellt worden. Ebenso ist das System durch Abnahme der Technik f\u00fcr die Serienherstellung vorbereitet worden.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Auf der Fachmesse Klima S\u00fcd in Stuttgart (19.03.-23.03.1996) wurde das neuentwickelte Abluftreinigungssystem erstmalig vorgestellt. Mit Prospekten und einer ausf\u00fchrlichen Beschreibung der Pilotanlage der o.a. Druckerei wurde f\u00fcr einen Einsatz bei potentiellen Kunden geworben. In einem Fachartikel erschienen im Journal f\u00fcr Oberfl\u00e4chentechnik 8\/96, wurde das Verfahren ebenfalls beschrieben. Desweiteren wurde im Sommer 1996 eine gro\u00dfe mobile Versuchsanlage fertiggestellt, mit der in Zukunft weiterhin bei Anwendern der Emissionsabbau demonstriert werden soll. F\u00fcr die Metro-Handelskette konnten bis Ende 1996 insgesamt zw\u00f6lf Abluftreinigungsanlagen nach diesem neuentwickelten Prinzip zum Abbau von Geruchsemissionen installiert und in Betrieb genommen werden.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Der Anwendungsbereich des Abluftreinigungsverfahrens hat sich im Laufe des Projektes erweitert. Neben der eigentlichen Aufgabe, ein kosteng\u00fcnstiges Abluftreinigungssystem f\u00fcr Druckereien zu entwickeln, ist dieses Verfahren prinzipiell zum Abbau aller gasf\u00f6rmigen organischen Schadstoffe geeignet. Dies bedeutet Einsatzm\u00f6glichkeiten im Lebensmittelbereich, bei der Kunststoffherstellung und -verarbeitung, in Lackierereien ect.
\nIn Zukunft soll das Verfahren noch erweitert werden f\u00fcr hohe Ablufttemperaturen bis 100\u00b0C. Auch soll ein besonders korrosionsbest\u00e4ndiger Anlagentyp entwickelt werden, der nur aus UV-resistenten Kunststoffen besteht. Dar\u00fcber hinaus waren erste Versuche zum Abbau von anorganischen Stoffen wie Ammoniak und Schwefelwasserstoff sehr vielversprechend.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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