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Abnahme und Überwachung von Abluftreinigungsanlagen
Lars Broer, LUFA Nord-West, Oldenburg
Erfahrungen bei Bau und Überwachung von Abluftreinigungsanlagen in Niedersachsen12. KTBL-Vortragsveranstaltung Aktuelle rechtliche Rahmenbedingungen in der Landwirtschaft am 02. Juni 2015 in Ulmam 17. Juni 2015 in Hannover
Abnahme und Überwachung von Abluftreinigungsanlagen
Inhalt des Vortrages
1. Überblick über die Verfahren zur Abluftreinigung
2. Überwachung Abnahmemessung Check-up / Funktionsmessung
3. Ergebnis der Überprüfungsmessungen
4. Festgestellte Mängel
5. Zusammenfassung
Abnahme und Überwachung von Abluftreinigungsanlagen
Inhalt des Vortrages
1. Überblick über die Verfahren zur Abluftreinigung
2. Überwachung Abnahmemessung Check-up / Funktionsmessung
3. Ergebnis der Überprüfungsmessungen
4. Festgestellte Mängel
5. Zusammenfassung / Ausblick
Abnahme und Überwachung von Abluftreinigungsanlagen
Umfrage bei den Landkreisen hat ergeben: Von 364 großen Schweinehaltungsanlagen sind 286 mit eignungsgeprüften Abluftreinigungsanlagen ausgestattet,das entspricht einer Quote von ca. 80%. 186 in den kleinen Schweinehaltungsanlagen
• Bei 70 Prozent Reduktion für Ammoniak und Staub Für 2.000 Mastschweinen verminderter jährlicher Ausstoß von
5.096 kg NH3 und 840 kg Staub
In der Praxis erreichen die Abluftreinigungsanlagen weitaus höhere Werte.
Pressemitteilung 49/2015 Herausgeber: Nds. Ministerium für Umwelt, Energie und Klimaschutz
Abnahme und Überwachung von Abluftreinigungsanlagen
Insgesamt werden 4 verschiedene Systeme unterschieden:
- Biofilter (37)
- Rieselbettreaktor (131)
- Chemische Abluftreinigung (0)
- mehrstufigen Kombi- Anlagen (118)
In Klammern der Anteil an den großenAnlagen in Niedersachsen
Überblick über die Verfahren
Abnahme und Überwachung von Abluftreinigungsanlagen
Inhalt des Vortrages
1. Überblick über die Verfahren zur Abluftreinigung
2. Überwachung Abnahmemessung Check-up / Funktionsmessung
3. Ergebnis der Überprüfungsmessungen
4. Festgestellte Mängel
5. Zusammenfassung / Ausblick
Abnahme und Überwachung von Abluftreinigungsanlagen
Geruch• Entnahme von 3 Reingasproben, wenn gleichmäßige
Durchströmung sichergestellt, in Anlehnung an DIN EN 13725
• Entnahme einer orientierenden Rohgasprobe
Ammoniak• Gleichzeitige Entnahme von je 3 Roh- und Reingasproben in
Anlehnung an VDI 3496
Gesamtstaub• Nach VDI 2066 Blatt 1 bzw. DIN EN 13284 Blatt 1
Unter Beachtung der DIN EN 15259
Messbericht nach LAI Vorgaben
Inhalt einer Abnahmemessung
Abnahme und Überwachung von Abluftreinigungsanlagen
Unter 5.3.2.1 der TA Luft Erstmalige und wiederkehrende Messungen heißt es
„Auf Einzelmessungen nach Absatz 1 [Abnahmemessung] kann verzichtet werden, wenn durch andere Prüfungen, z.B. durch einen Nachweis über die Wirksamkeit von Einrichtungen zur Emissionsminderung, die Zusammensetzung von Brenn- oder Einsatzstoffen oder die Prozessbedingungen, mit ausreichender Sicherheit festgestellt werden kann, dass die Emissionsbegrenzungen nicht überschritten werden.“
Besonderheiten für zertifizierte Anlagen
Dieser Nachweis ist durch den Cloppenburger Leitfaden und den DLG-Signum-Test erbracht.
Abnahme und Überwachung von Abluftreinigungsanlagen
Alternative Check-up / FunktionsprüfungAuszug eines Checkup-Protokolls (1)
ParameterGasgeschwindigkeit [m/s] [n]Austrittsfläche [m²]Volumenstrom [m³/h]FFB, Ist [m³/(m² h)]FFB, maximal [m³/(m² h)]Anlagen‐Auslastung [%] xAußentemperatur AT [°C]Rohgas‐Temperatur (RO‐T) (°C] xReingas‐Temperatur (RE‐T) [°C] xRohgas‐Feuchte [%] xReingas‐Feuchte [%] xRohgas‐NH3 [ppm] xReingas‐NH3 [ppm]NH3‐Abscheidung [%] xReingas‐Nox [ppm] xRohgas im Reingas [ja/nein] xDifferenzdruck‐Anzeige [Pa]Abweichung Mess./Anzeige [Pa] xpH‐Wert‐Anzeige [‐]pH‐Wert‐Messung [‐]pH‐Wert‐Abweichung [‐] xTemperatur‐Anzeige [°C]Temperatur‐Messung /Abw. [°C] x
0,3
1,5
37,8
s. Abb. 1
1nein35
15847 pH‐Wert prüfen
< RO‐T6886 Bedüsung prüfen
7018< 3
28004000
2056.000
Maßnahme1,1 [5]
Wert/Angabe Bewertung
Abnahme und Überwachung von Abluftreinigungsanlagen
Auszug eines Checkup-Protokolls (2): Ordnungsgemäßer Betrieb seit letzter Checkup-Messung
grüngelbrot
xx
Gesamtbewertung
rot und gleichzeitig blau
NachmessungSonstiges:
Konsequenzen
Checkup bestandenCheckup nicht bestanden
X
Abnahme und Überwachung von Abluftreinigungsanlagen
Inhalt des Vortrages
1. Überblick über die Verfahren zur Abluftreinigung
2. Überwachung Abnahmemessung Check-up / Funktionsmessung
3. Ergebnis der Überprüfungsmessungen4. Festgestellte Mängel
5. Zusammenfassung / Ausblick
Abnahme und Überwachung von Abluftreinigungsanlagen
Konsequenzen der Überprüfungsmessungen
Bestanden21%
Nicht bestanden
26%
Nicht bestanden mit Nachmessung
53%
61 Abluftreinigungsanlagen (24.02.2015-11.05.2015)Funktionsprüfung (51) / des Check-up (10)
Abnahme und Überwachung von Abluftreinigungsanlagen
pH-Werte nicht im Sollbereich
37%
EBTB-Daten fehlen/sind nicht
vollständig22%
NH3-Abscheidung zugering14%
LF-Werte nicht im Sollbereich
11%
Rohgas im Reingas10%
Differenzdruck zu hoch / Fehlmessung
4%
Filtermaterialwechsel überfällig
1%Fehlfunktion der Wasserverteilung
1%
Gründe für eine nicht bestandene Überprüfung
Abnahme und Überwachung von Abluftreinigungsanlagen
Inhalt des Vortrages
1. Überblick über die Verfahren zur Abluftreinigung
2. Überwachung Abnahmemessung Check-up / Funktionsmessung
3. Ergebnis der Überprüfungsmessungen
4. Festgestellte Mängel5. Zusammenfassung / Ausblick
Abnahme und Überwachung von Abluftreinigungsanlagen
Beanstandungen mangelnder Ammoniakabscheidung und Stickoxidbildung fast ausschließlich an Rieselbettreaktoren (Biofilter ausgenommen)
Gründe hierfür:• pH-Wert nicht geregelt (Regelung eines Chemowäschers deutlich
einfacher)
• Intervallschaltung der Umwälzpumpe
Mangelhafte Ammoniakabscheidung/ Stickoxidbildung
Abnahme und Überwachung von Abluftreinigungsanlagen
4
4,5
5
5,5
6
6,5
7
7,5
8
8,5
901
.01.20
14
08.01.20
14
15.01.20
14
22.01.20
14
29.01.20
14
05.02.20
14
12.02.20
14
19.02.20
14
26.02.20
14
05.03.20
14
12.03.20
14
19.03.20
14
26.03.20
14
02.04.20
14
09.04.20
14
16.04.20
14
23.04.20
14
30.04.20
14
07.05.20
14
14.05.20
14
21.05.20
14
28.05.20
14
04.06.20
14
11.06.20
14
18.06.20
14
25.06.20
14
02.07.20
14
09.07.20
14
16.07.20
14
pH-W
ert
Datum/Zeit
pH- Toleranzbereich
pH- ToleranzbereichpH- Soll
Mangelhafte/ keine NH3-Abscheidung
Freisetzung nitroser Gase
Mangelhafte Ammoniakabscheidung/ Stickoxidbildungbei Rieselbettreaktoren
Grund: pH-Wert Regelung suboptimal
Abnahme und Überwachung von Abluftreinigungsanlagen
2,5
3,5
4,5
5,5
6,5
7,5
8,5
pH-W
ert
Datum/Zeit
Kein Puffer / starker pH-Wertabfall
Visualisierung eines EBTB Biowäscher pH-Wert Regelung suboptimal
Abnahme und Überwachung von Abluftreinigungsanlagen
5
5,5
6
6,5
7
7,5
8
8,5
9
pH-W
ert
Datum/Zeit
Einfahrbetrieb ohne Säure
Visualisierung eines EBTB Biowäscher pH-Wert Regelung suboptimal
Abnahme und Überwachung von Abluftreinigungsanlagen
4,5
5
5,5
6
6,5
7
7,5
8
8,5
9
01.01.2014 01.02.2014 01.03.2014 01.04.2014 01.05.2014 01.06.2014 01.07.2014 01.08.2014
pH-W
ert
Datum/Zeit
Keine Säure aber Pufferdosierung
Visualisierung eines EBTB Biowäscher pH-Wert Regelung suboptimal
Abnahme und Überwachung von Abluftreinigungsanlagen
4,5
5
5,5
6
6,5
7
7,5
8
8,5
9
pH‐W
ert
Datum/Zeit
pH geregelter Wäscher im Sollbereich
Visualisierung eines EBTB Biowäscher pH-Wert Regelung in Ordnung
Abnahme und Überwachung von Abluftreinigungsanlagen
Auch ein Rieselbettreaktor /Biowäscher braucht Säure und Laugen/Puffer
Abnahme und Überwachung von Abluftreinigungsanlagen
Puffer: 3,75 kg/MP a bis 14 kg MP/a (10 – 38 kg/Tag 960 Tiere)(Durchschnittsverbrauch –Mehrverbrauch in den Sommermonaten)
Wie oft soll der Landwirt nachfüllen?
Auch ein Rieselbettreaktor /Biowäscher braucht Säure und Laugen/Puffer
Kostenersparnis ~ 2800 €wenn unrechtmäßig kein Puffer
eingesetzt wird
Abnahme und Überwachung von Abluftreinigungsanlagen
Säure: 1,37 kg /MP a (1m³ Behälter/a 960 Tiere)
Auch ein Rieselbettreaktor /Biowäscher braucht Säure und Laugen/Puffer
Wie oft soll der Landwirt den Behälter
wechseln?Arbeitssicherheit?
Kostenersparnis ~ 500 €Wenn unrechtmäßig keine Säure
eingesetzt wird
Abnahme und Überwachung von Abluftreinigungsanlagen
Auch Grund einer falschen pH-Wert Messung:
Abnahme und Überwachung von Abluftreinigungsanlagen
So sollte die Steuerung nicht eingestellt sein:
Kostenersparnis der Energiekosten 3000 €, wenn unrechtmäßig in Intervall bedüst wird
Abnahme und Überwachung von Abluftreinigungsanlagen
0
5
10
15
20
25
30
Leitf
ähig
keit
[mS/
cm]
Datum/Zeit
Visualisierung des EBTB – BiowäscherRegelung der Abschlämmung
Kaum im Sollbereich –Regelungsmechanismus
nicht erkennbar
Abschlämmung bei 20 mS mit pH-Regelung
Abnahme und Überwachung von Abluftreinigungsanlagen
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Leitf
ähig
keit
[mS/
cm]
Datum/Zeit
Visualisierung des EBTB – BiowäscherRegelung der Abschlämmung
Größtenteils außerhalb des Sollbereiches Regelmechanismus nicht erkennbar
Gülleläger vollEntsorgungskosten liegen bei 16 €/m³
Abnahme und Überwachung von Abluftreinigungsanlagen
Visualisierung des EBTB – BiowäscherRegelung der Abschlämmung
Immer im Sollbereich –Regelungsmechanismus erkennbar
Abnahme und Überwachung von Abluftreinigungsanlagen
Algen / Salze Austrocknung optimal
• Biologisch: Biofilter = zuverlässige Geruchseliminierung– kein Rohgas im Reingas wahrnehmbar– biogener Eigengeruch bis max. 300 GE/m³ „zulässig“
ohne Berücksichtigung der Messunsicherheit
Durchbrüche
Reduzierung von Gerüchen nur im optimalem Zustand des Biofilters
Quelle: I.U.S
Abnahme und Überwachung von Abluftreinigungsanlagen
Inhalt des Vortrages
1. Überblick über die Verfahren zur Abluftreinigung
2. Überwachung Abnahmemessung Check-up / Funktionsmessung
3. Ergebnis der Überprüfungsmessungen
4. Festgestellte Mängel
5. Zusammenfassung / Ausblick
Abnahme und Überwachung von Abluftreinigungsanlagen
Wie zuverlässig sind die Anlagen in der Praxis?
• Zertifizierte Abluftreinigungsanlagen sind praxistauglich(Prozessparameter für funktionssicheren Betrieb sind bekannt und haben sich in der Praxis bewährt)
• Mangelnde Wartung oder Fehlbetrieb der Anlage seitens des Anlagenbetreibers führen zu teilweise gravierenden Mängeln.Grund könnte in der Kostenersparnis liegen
• Anlagen werden nicht Zertifizierungskomform verkauft und/oder betrieben (ohne Säure- und Laugen-/Pufferdosierung / Intervallschaltung). Ein Grund hierfür könnte der hartumkämpfte Markt sein.
Abnahme und Überwachung von Abluftreinigungsanlagen
Überbetriebliche KenndatenBeispiel: Abschlämmrate bei einstufigen Rieselbettfiltern
Weniger Prüfaufwand durch gezielte Prüfung auffälliger Betriebe
Abnahme und Überwachung von Abluftreinigungsanlagen
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!