Abluft aus Automobil-Shreddern reinigen

Autor: Martin Dörner, Ventilatorenfabrik Oelde GmbH

Automobil-Shredder-Anlagen zerkleinern bis zu 300 Tonnen Schrott pro Stunde – Automobile ebenso wie Mischschrotte und weiße Ware. Je nach Material werden in der Abluft dabei auch flüchtige Kohlenwasserstoffe (Volatile Organic Compound, VOC) freigesetzt. Venti Oelde hat mit VOCR ein neues System für Automobil-Shredder entwickelt, das umweltschädliche Kohlenwasserstoffe in der Abluft reduziert.

Neue Venti Oelde Shredder-Entstaubung

Zur erforderlichen Reinigung und Reduktion der Schadstoffe in der Abluft kommen zumeist Nassabscheider zum Einsatz. Diese sind aber nur bedingt in der Lage, die schädlichen Kohlenwasserstoffe abzuscheiden. Venti Oelde bietet mit dem VOCR-System (Venti Oelde Carbon Reduction) nun eine ebenso leistungsfähige wie wirtschaftliche Alternative an – zum Nachrüsten und zur Neuinstallation.


Der rechtliche Rahmen

Die Kohlenwasserstoffe aus den Abluftanlagen gelten als Vorprodukte für bodennahes Ozon. Die Reduktion dieser VOC regeln die EG-Richtlinien (1996/61, 1999/13 und 2001/81). Diesen Richtlinien folgt das deutsche Recht (39. BImSchV aufgrund § 48 BlmSchG) mit der Technische Anleitung Luft (TA Luft vom 24.07.2002). In Deutschland gilt damit ein Grenzwert von 50 mg/Nm³ für organische Kohlenwasserstoffe.

Die Richtlinie der Europäischen Union wird in zahlreichen Ländern bislang noch unterschiedlich ausgelegt. Mittelfristig ist aber mit europaweit einheitlich strengen Anforderungen zur Kohlenwasserstoff-Reduktion in Automobil-Shredder-Anlagen zu rechnen.


Der Stand der Dinge

Im Betrieb von Automobil-Shredder-Anlagen wurden in den vergangenen Jahren technisch unterschiedliche Wege beschritten – auch in Deutschland. In mehrjähriger Forschungsarbeit hat Venti Oelde gängige Verfahren getestet, analysiert und bewertet. Sie reichen von verschiedenen thermischen und thermisch-katalytischen Arten der Nachverbrennung über das Eindüsen von Wasser in den Shredder und den Einsatz von Trockenfiltern mit Additiven bis zur Zugabe von flüssigen oder gasförmigen Oxidantien zum Waschwasser. Adsorptionsverfahren wurden ebenfalls betrachtet.

Darauf basierend wurden die folgenden Anforderungen an Abluftsysteme in Automobil-Shreddern definiert:
•  Die Grenzwerte nach der TA Luft sind einzuhalten.
•  Der raue Shredder-Betrieb erfordert ein möglichst einfaches und wartungsarmes System.
•  Es bedarf sowohl einer Lösung zur Neuinstallation als auch zum Nachrüsten.
•  Die Investitions- und Betriebskosten müssen vertretbar sein.


VOCR – die beste Technik

Die Erkenntnisse der Versuchsaufbauten sprechen für das Verfahren der Sorption mittels Aktivkohle. Es ist eine leistungsstarke, umweltfreundliche und zugleich wirtschaftliche Methode, um die gasförmigen Kohlenwasserstoffverbindungen in der Shredderabluft zu reduzieren. Seit gut einem Jahr betreibt Venti Oelde eine entsprechende Versuchsanlage im großtechnischen Maßstab, die diese Einschätzung bestätigt und den sicheren und störungsfreien Betrieb belegt.

Mit dem VOCR-System bietet Venti Oelde dieses überzeugende Verfahren jetzt an. Es verspricht zwei wirtschaftliche und sichere Lösungen – eine zur Modernisierung bestehender Anlagen mit Nassabscheider und eine für neue Anlagen ohne Nassabscheider.

Modifikation einer vorhandenen Shredder-Entstaubung

VOCR – zur Modernisierung von Anlagen mit Nassabscheider

Zur Modernisierung baut Venti Oelde auf die bereits bestehenden Nassabscheider auf. Für Nassabscheider spricht, dass sie konstruktionsbedingt keine Einbauteile aufweisen, die durch eine Verpuffung zerstört werden können. Die Eigenschaften von vorhandenen Nassentstauber-Anlagen werden von Venti Oelde in drei Schritten optimiert:

•  In Schritt 1 wird zunächst der Reststaubwert der Nassabscheider auf kleiner 10 mg/Nm³ reduziert und zugleich die relative Luftfeuchte verringert. Der Reststaubgehalt und die relative Luftfeuchtigkeit hinter dem Wäscher wären sonst zu hoch, das Kohlebett würde sich kurzfristig zusetzen, würde luftundurchlässig, und es käme zur Versottung. Grundlegend muss die Anlage robust genug sein, um die Verpuffung flüssiger Dämpfe oder geshredderter Gasbehälter auszuhalten.

•  In Schritt 2 wird daher die Aktivkohlefiltereinheit drucktechnisch entkoppelt. Dazu saugt ein zusätzlicher Radialventilator die Abluft aktiv vom offenen Kamin ab, sodass eine etwaige Druckwelle frei nach oben entweichen könnte. Dem Radialventilator ist ein Druckentlastungsschlot vorgeschaltet, über den der restliche Druck abgebaut werden kann, sodass keine Gefahr durch Verpuffung besteht. Die CO-Werte und die Temperatur der Shredderabluft sowie im Aktivkohlecontainer werden messtechnisch erfasst und ausgewertet. Eine aktive Entkopplung des Aktivkohlefilters ist ebenso sichergestellt wie eine CO₂-Löschung.

•  In Schritt 3 wird schließlich der Feinstaub abgeschieden. Den standardisierten Aktivkohlecontainern wird eine Filterbox vorgeschaltet. Sie schützt die Aktivkohle in den Containern vor Staub. Eine Differenzdrucküberwachung zeigt an, wann das Filtergewebe auszutauschen ist.

Je nach Variante, Betriebszeiten, Abluftmengen und Kohlenwasserstoffbeladung werden mit diesem Vorgehen Standzeiten von sechs bis mehr als zwölf Monaten erreicht. Die Pilotanlage mit 20.000 m³/h Leistung erreichte sicher 1.000 Betriebsstunden. Die noch nicht gesättigte Aktivkohle kann weiter genutzt werden. Das System absorbiert die Kohlenwasserstoffe bis zur Sättigung. Bei Sättigung wird der gesamte Container ausgetauscht und abtransportiert. Die gesättigte Aktivkohle wird gegebenenfalls mehrfach reaktiviert und kann erneut eingesetzt werden.


VOCR – für die Neuinstallation

Wird eine Entstaubungsanlage für Automobil-Shredder neu errichtet, weicht Venti Oelde vom gängigen Verfahren mittels Nassabscheider ab und setzt stattdessen speziell ausgelegte Rundfilter ein.

Die Technik überzeugt in punkto:
•  Sicherheit – Maßnahmen zur drucktechnischen Entkopplung verhindern eine Gasverschleppung ins Filtergehäuse, der Brandschutz ist über eine Funkenerkennung und Löschanlage sichergestellt.
•  Ökonomie – ein Gewebefilter senkt den Energieverbrauch, separate Filterboxen vor den Aktivkohlecontainern werden überflüssig, und auch die Entsorgung von Abwasser und Schlamm entfällt. Das macht die Entstaubung mittels Rundfiltern deutlich wirtschaftlicher.
•  Zukunftsfähigkeit – strengere Emissionswerte können gegebenenfalls durch andere Filtermaterialien erreicht werden. Additive, die auch bei besonders ölhaltigem Shredder-Vormaterial einzusetzen sind, bieten sich ebenfalls zur Optimierung an.

Emissionswerte der Versuchsanlage

Fazit

Neben den technischen Vorzügen sprechen auch unternehmerische Erwägungen für das VOCR-System von Venti Oelde. Das gilt für die Modernisierung und die Neuinstallation gleichermaßen.

Der Grenzwert nach der TA Luft wird sicher eingehalten. Der Kohlenwasserstoff reduziert sich markant, die Qualität der Abluft wird deutlich besser. Das Verfahren ist funktional, wirtschaftlich, wenig komplex und wartungsarm. Durch mehrfache Nutzung der reaktivierten Aktivkohle sinken die Betriebskosten, und bei unkritischen Schrotten ist ein Bypass-Betrieb möglich. Zudem passt sich das System modular der Abluftmenge an, und die Kombination weiterer Bausteine (zum Beispiel Wassereindüsung in den Shredder oder in Einzelfällen Shredderumluft-Verfahren) kann die Standzeit der Aktivkohle nochmals erhöhen.

Der modulare Aufbau ermöglicht kurze Planung und flexible Ausrichtung. Die standardisierten Aktivkohle-Container lassen sich problemlos austauschen. Und das System ist auch für andere Abluftströme mit "geringen" Kohlenwasserstoff-Frachten einsetzbar.