Projekt

Die Biofilteranlage wurde in Form einer dreietagigen Stahlkonstruktion mit unterschiedlichen Filtermaterialien (Müllkompost, feingesiebter Müllkompost mit verrottetem Holz und Rindenmulch) installiert. Für das Lösemittelgemisch Ethanol und Isopropanol ergab sich eine Reduzierung von 800 mg/m³ (entspricht einer Gesamt-C-Konzentration von etwa 68 mg/m³ im Reingas). Für Ammoniak wurde ein Mittelwert von 0,8 mg/m³ im Reingas erreicht. Die eingesetzten Filtermaterialien erwiesen sich als ungeeignet. Beim Rindenmulch kam es zu einer Übersäuerung (Oxidation des Ethanol zu Essigsäure). Das Müllkompostgemisch zeigte eine hohe Tendenz zum Austrocknen.

Im Erzeugnisbereich Feinguss wurden Präzisionsgussteile nach dem Wachsausschmelzverfahren produziert. Beim Tauchen der Wachsmodelle wurden alkoholhaltige Bindemittel zum Aushärten der Keramikformen eingesetzt, die im Verlauf des Härteprozesses abdampfen. Die aus der Abdunststrecke anfallende, alkoholhaltige Abluft wurde abgesaugt und durch ein Biofilter aus einem biologisch aktiven Kompost-Gemisch geleitet. Die Gesamtkohlenstoffemission sollte dabei von 850 mg/m³ auf 75 mg/m³ reduziert werden. Die Abbaurate erwies sich als sehr unterschiedlich, so dass der geforderte Wert teilweise überschritten wurde.



Verminderung geruchsintensiver und alkoholhaltiger Abgase einer Anlage zur Herstellung von Keramikformen im Bereich der Feingießerei durch den Einsatz eines Biofilters

Bei der Herstellung von Keramikformen im Bereich der Feingießerei wird beim Tauchen der Modelle und anschließender Aushärtung der Formen alkoholhaltige Abluft mit Ethanolkonzentrationen bis zu 2.000 mg/m³ freigesetzt. Darüber hinaus können die Abgase Ammoniakkonzentrationen von bis zu 100 mg/m³ sowie andere organische Stoffe, die als wesentliche Geruchskomponenten anzusehen sind, enthalten.

Ziel des Vorhabens war die Zuführung der Abgase in einen Biofilter zur Verringerung der Alkohol- und Ammoniakemission aus der Feingießereiabluft. Dabei wurde vom Hersteller des Biofilters ein Emissionshöchstwert von 75 mg Gesamt-C/m³ garantiert.

Die Biofilteranlage wurde in Form einer dreietagigen Stahlkonstruktion unter Einsatz der unterschiedlichen Filtermaterialien: Müllkompost, feingesiebter Müllkompost mit verrottetem Holz (Verhältnis 3 : 1) und Rindenmulch installiert. Hierbei erwiesen sich das Rindenmulchmaterial sowie das entsprechende Müllkompostgemisch als untauglich. Bei ersterem kam es zur Oxidation des Ethanol zu Essigsäure und damit zu einer Übersäuerung des Rindenmulches. Das Müllkompostgemisch zeigte eine ausgesprochen hohe Tendenz zum Austrocknen. Messungen des Landesgewerbeamtes Bayern ergaben für das Lösemittelgemisch Ethanol + Isopropanol eine Reduzierung von 800 mg/m³, was einer Gesamt-C-Konzentration von etwa 68 mg/m³ im Reingas entspricht. Dies ist einem Wirkungsgrad von 79 % gleichzusetzen. Für die Lösemittelkomponenten Ethanol und Isopropanol werden im Reingas die Anforderungen der TA Luft unterschritten. Bei den separat durchgeführten Ges.C-Messungen wurden im Reingas nicht nachvollziehbar hohe Ges.C-Konzentrationen (bis zu 490 mg/m³) ermittelt. Es wurde vermutet, dass es sich hierbei um biologisch-oxidative Nebenreaktionen handelt.

Für Ammoniak wurde ein Mittelwert von 2,2 mg/m³ im Rohgas und 0,8 mg/m³ im Reingas erreicht. Die Wirkung des Filters für den Abbau der riechbaren Alkoholkonzentration wird durch den Eigengeruch des Hausmittelkompostes aufgehoben.

Während des Betriebes stellten sich folgende Probleme dar:

• Verdichtung des Filtermaterials, die die Installation einer Auflockerungseinheit notwendig machte,
• Austrocknung des Filtermaterials forderte zusätzliche Befeuchtung und somit erhöhten Wartungsaufwand
• Verschlammung der Konditioniereinrichtung durch Staubkomponenten und daher Installation einer Vorentstaubung durch Trockenfilter.

Hierbei erwies sich die Ausführungsform der Biofilteranlage als Etagenbau als äußerst ungünstige Konstruktion, da das Auswechseln des Filtermaterials erheblichen Aufwand an Personal und Technik erforderlich macht.
Es konnte nachgewiesen werden, dass mittels Biofilter die Abscheidung dieser organischen Schadstoffe grundsätzlich möglich ist, wobei man den aufgetretenen verfahrenstechnischen Problemen bei anderen Anlagen gezielte Aufmerksamkeit schenken muss.

Somit sind mit dem Ergebnis des Projektes wichtige Erfahrungen für die Übertragung der Installation von Biofilteranlagen auf andere Betriebe gewonnen worden. Für eine Stabilisierung der Funktion der Biofilteranlage einschließlich einer geringeren Störanfälligkeit wären erhebliche Nachbesserungen, die einer Neukonzeption gleichkämen, zu leisten.

Auf Grund der hohen Betriebskosten bei teilweise unzureichendem Wirkungsgrad der Biofilteranlage hat die Firma beschlossen, in absehbarer Zeit eine Umstellung der Produktion auf wässrige Systeme vorzunehmen.

Bezugsquelle: Der Abschlussbericht zum Vorhaben kann unter der Nummer 4025 beim Umweltbundesamt, Bibliothek, Postfach 14 06, 06813 Dessau, ausgeliehen werden.