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ZEROVOC – DIE REDUZIERUNG DER EMISSIONEN IN DIE ATMOSPHÄRE

Typologien von Schadstoffen und mögliche Verfahren zur Emissionsminderung

stack emissioni porvere dust
DIE EMISSIONEN IN DIE ATMOSPHÄRE
Während des Produktionszyklus werden die Zuschlagstoffe auf eine Temperatur von ca. 160 -170 C° erhitzt und getrocknet und anschließend mit Bitumen gemischt, das ebenfalls zuvor auf ca. 150 -160 C° erhitzt wurde. Insbesondere ist der Trockenofen der Zuschlagstoffe (rotierende Trommel) mit einem Brenner ausgerüstet, bei dem die Flamme und die Verbrennungsprodukte mit dem zu trocknenden Produkt, d.h. mit den Gesteinskörnungen, in Kontakt kommen (direkte Erwärmung). Das Bitumen hingegen wird separat in speziellen isolierten Tanks durch Kontakt mit elektrischen Widerständen oder Rohrschlangen, in denen diathermisches Öl zirkuliert (Konvektionsheizung), erwärmt.

Bitumen und Zuschlagstoffe, die bisher getrennte Wege gegangen sind, kommen in einem speziellen Teil der Anlage, dem "Mischer", in Kontakt, um durch die mechanische Wirkung von beweglichen Schaufeln, die von gegenläufigen Wellen angetrieben werden, zur Bildung von "Asphaltmischgut" zu führen.
DIE EMISSIONEN IN DIE ATMOSPHÄRE, DIE EIN WERK KENNZEICHNEN, IN DEM ASPHALTMISCHGUT HERGESTELLT WIRD, SIND DAHER:
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    Gefasste Emissionen

    entstehen während der Phasen der "Trocknung" und "Mischung", sind durch genau definierte Emissionspunkte und für die Asphaltmischtechnik spezifischen Emissionsgrenzwerten (ELVs) gekennzeichnet;

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    Diffuse Emissionen

    entstehen während der Phasen von "Be- und Entladen von Materialien" und anderen "zusätzlichen Phasen zum Betrieb des gesamten Anlagenlayouts" ohne einen bestimmten Messpunkt, aber "reduzierbar" durch den Einsatz spezieller, eigens auf die Ursache, die sie erzeugt, zugeschnittener Lösungen zur Minderung.

Der regulatorische Rahmen

Nationale Gesetzgebung

Das ital. G.v.D 152/06 Einheitstext bezüglich des Umweltschutzes bestimmt klar die Emissionen (gefasste und diffuse) für diese Typologie von Maschinen. Die numerischen Grenzwerte betreffen Staub (20 mg/Nm³), Schwefeloxide (1.700 mg/Nm³) und PAK (0,1 mg/Nm³).
Jeder andere Grenzwert, wie beispielsweise der Gesamtgrenzwert für organischen Kohlenstoff (TOC), wird nur von der Abfallgesetzgebung aufgerufen, die einen Berechnungsalgorithmus zur Bestimmung von C = Gesamtemissionsgrenzwert für CO und andere Schadstoffe identifiziert.
Was den Geruch betrifft, so ist zu erwähnen, dass derzeit noch kein Gesetz numerisch geregelt hat, da die Maßeinheit, die ihn charakterisiert, noch nicht eindeutig definiert ist. Die Geruchsentwicklung kann jedoch zu Belästigungen führen, die gesetzlich verfolgt werden.

Typologien von Schadstoffen und mögliche Verfahren zur Emissionsminderung

Staub: Die Hauptursache für die Staubemission aus dem Schornstein sind die für die Herstellung des Mischguts verwendeten Gesteinsmaterialien, die in der Trockentrommel getrocknet werden.
Auch im Mischturm entstehen Stäube (ein Absaugsystem hält den gesamten Bereich der Siebung, der Lagerung der heißen Zuschlagstoffe, der Dosierung und Mischung bei Unterdruck), die in der Regel im Hauptschlauchfilter der Anlage gefiltert werden.
Ein weiterer Prozess, bei dem sich Staub bildet, ist die Beladung des Fremdfüller-Silos (auch der dabei entstehende Staub wird von einem speziellen Filter zurückgehalten).
Um die Staubemissionen am Ausgang des Schlauchfilters zu reduzieren, ist es möglich, einen Vorabscheider oder Zyklone vor dem Filter selbst zu positionieren, um den größten Teil der von der Trockentrommel angesaugten Feinstoffe zu trennen.Eine größere Filterfläche, um die Geschwindigkeit der Durchströmung der Feinstoffe durch die Beutel zu verlangsamen (die Filter der neuesten Generation besitzen eine Durchtrittsgeschwindigkeit < 1,5 m/min) und die Verwendung von Beuteln mit einem höheren Gewicht, kann die Menge an Staub, der in die Atmosphäre abgegeben wird, weiter reduzieren.

DIE EINSCHRÄNKUNG DER DIFFUSEN STAUBEMISSIONEN, DIE MIT DER VERARBEITUNG AM PRODUKTIONSSTANDORT VERBUNDEN SIND, KANN DURCH FOLGENDES ERREICHT WERDEN:
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    Errichtung von ausreichend hohen Wänden auf den drei Seiten der Halden (und eventuelle Überdachung des Sandhaufens)
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    Befeuchtung des internen Straßennetzes des Standorts, der Bereiche zur Be- und Entladung der Rohstoffe
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    Abdeckung/Verkleidung der Bänder für den Transport der inerten Steinmaterialien und des gefrästen Asphaltmischguts
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    Eventuelle Abdeckung der Vordosierer
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    Zugabe von kleinen Mengen von Bitumen bei der Entladung des getrockneten Materials bei Produktionsende

Reduzierung der Emissionen

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ZEROVOC

Die neue, innovative  Technologie, die das System AeroFILTER mit der Nutzung des Potenzials des Systems EvoDRYER, verbindet, wird von ZEROVOC umgesetzt und ermöglicht eine professionelle und wirksame Behandlung von Abgasen bei gleichzeitiger Reduzierung der VOC-Emissionen.
Die vorgeschlagene Lösung ist kompakt in Bezug auf den Platzbedarf, aber äußerst leistungsfähig in Bezug auf Filtrationsleistung und Effizienz: Diese Innovation macht das Produkt unverzichtbar und vor allem kostengünstig einsetzbar.

aeroFilter
AEROFILTER - SYSTEM ZUR REINIGUNG UND BEHANDLUNG VON ABGASEN
MARINI hat erfolgreich das neue System zur Filterung von Rauch oder Ölnebel, genannt AeroFILTER, entwickelt und installiert, das an Stellen wie dem Mischerauslauf oder entlang der Kübelbahn produziert wird, wenn das System mit einem seitlichen Lagersilo und der Endaustragung auf LKW ausgestattet ist. 
Die Filtration erfolgt in aufeinanderfolgenden Schritten, wobei die Öle dann im unteren Teil des Trichters zurückgewonnen und dann durch spezielle Tanks ohne jegliche externe Dispersion abgeführt werden. 
Die gereinigten Abgase können in den Schornstein der Anlage geleitet oder einer nachfolgenden Wärmebehandlung durch den MARINI EvoDRYER unterzogen werden.
EvoDdryer
EVODRYER - WÄRMEBEHANDLUNGSSYSTEM DER ABGASE
Das neue, innovative System EvoDRYER ermöglicht neben den Vorteilen und der höheren Leistung bei der Verwendung von Asphaltgranulat auch eine Wärmebehandlung von Abgasen, die möglicherweise Stoffe enthalten, die als VOC eingestuft sind. 
Die zugeführten Luftmengen werden hinter der Brennerflamme über einen speziellen Einlass an der Vorderseite der Trommel eingeleitet. 
Das patentierte System ermöglicht die Verteilung der Luftmengen im äußeren Randbereich der Brennkammer und eine schnelle und wirksame Behandlung der Abgase, die so von den restlichen organischen Verbindungen in den Gasen gereinigt werden.

Sonstige gasförmige Emissionen

Die Verwendung neuer Technologien, die die Herstellung von Asphaltmischgut bei niedrigeren Temperaturen ermöglichen, sorgt für die Reduzierung von Emissionen und Energieverbrauch. Die Herstellung von so genanntem Warmmischgut mit den verschiedenen Technologien des Schaumbitumens durch den Einsatz von flüssigen oder festen Zusatzstoffen reduziert die Emissionen erheblich und führt zudem zu einer geringeren Alterung des Bitumens und besseren Betriebsbedingungen nicht nur am Produktionsstandort, sondern auch am Einbauort.

DIE HAUPTSÄCHLICHEN EMISSIONEN IN DIE ATMOSPHÄRE SIND:
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    SOx:

    Der Verbrennungsprozess im Trockner ist die Hauptursache für die SOx-Bildung, insbesondere SO2, und wird im Wesentlichen durch den Schwefelgehalt im Brennstoff beeinflusst. Schwefel kann auch in Gießereischlacke enthalten sein. Bei Verwendung dieser Materialarten kann es daher zu einem Anstieg der Emissionen kommen.
    Die Verwendung von schwefelarmen Heizölen reicht aus, um die Schwefeldioxid-Emissionen zu reduzieren

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    NOx:

    Durch den Verbrennungsprozess in der Trockentrommel entstehen zusätzlich NOx-Emissionen. Die Emissionen hängen von der Luftüberschussmenge, der Temperatur der Flamme und der Art des Brenners ab. Stickstoff in flüssigen Kraftstoffen trägt ebenfalls zu den NOx-Emissionen bei.
    Auch in diesem Fall hat der Kraftstoff einen erheblichen Einfluss auf die Emissionen und daher wird die Verwendung von Methangas gegenüber der Verwendung von Heizöl empfohlen.

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    PAK:

    Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe sind Moleküle, die aus zwei oder mehr kondensierten aromatischen Ringen bestehen und aus der unvollständigen Verbrennung fossiler Produkte stammen. Bitumen enthält PAK[91-95], wenn auch in extrem kleinen Mengen: Die Herstellungsverfahren von Bitumen für die Vakuumdestillation gewährleisten die Entfernung der meisten niedermolekularen Verbindungen. Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe werden zusammen mit den flüchtigsten Teilen des Bitumens freigesetzt, wenn es auf eine hohe Temperatur erhitzt und auf die Zuschlagstoffe gesprüht wird.

ANDERE MÖGLICHE SCHADSTOFFE, DIE NICHT AUSDRÜCKLICH IM ITAL. GVD 152/06 ERWÄHNT WERDEN, SIND:
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    CO:

    Die CO-Emissionen sind hauptsächlich mit dem Verbrennungsprozess im Trockner verbunden. Sie steigen an, wenn keine korrekte Verbrennung stattfindet. Darüber hinaus werden die CO-Emissionen stark durch den Gehalt von Feinstoffen in den Zuschlagstoffen, deren Luftfeuchtigkeit und auch durch den möglichen Einsatz von Fräsgut beeinflusst.Bei Verwendung von Recyclingmaterial ist es daher nicht möglich, die CO-Emissionen aus dem Kamin des Schlauchfilters unverändert zu halten.
    Die Kontrolle des Verbrennungsprozesses reduziert die Kohlenmonoxid-Emissionen und daher ist eine korrekte Wartung und Kalibrierung des Brenners der bestmögliche Eingriff. Auch in diesem Fall erlaubt die Möglichkeit der Nutzung von Methangas die Reduzierung der Emissionen.

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    VOC oder COV:

    Gemäß der Europäischen Richtlinie 2004/42/EG (21. April 2004) sind flüchtige organische Verbindungen als organische Verbindungen definiert, die einen Siedepunkt von weniger als oder gleich 250 °C bei einem Standarddruck von 101,3 kPa aufweisen.
    Die VOC-Emissionen entstehen durch die Verwendung flüssiger organischer Brennstoffe, und die Hauptquelle der VOC-Emissionen ist in der Tat die unvollständige Verbrennung des Brennstoffs. Die Art des verwendeten Brennstoffs, die Betriebsbedingungen und die im Mischzyklus entstehenden Bitumendämpfe sind die Hauptfaktoren, die für die VOC-Emissionen verantwortlich sind. Die Verwendung von organischen Komponenten im Produktionsprozess (der Gebrauch von Fräsgut) kann die VOC-Emissionen erhöhen.
    Weitere diskontinuierliche Herkunftspunkte von VOC sind all jene Bereiche, in denen Bitumen bei hohen Temperaturen im Produktionsprozess verwendet wird: Bitumentanks während des Abfüllvorgangs durch Entladung der Tankwagen, Mischer, Bahn des Lagersilos, Entladebereich des Mischguts auf LKWs. Die Stellen, an denen das Fräsgut erwärmt wird, können auch eine Quelle für VOCs sein.
    Die Kontrolle des Verbrennungsprozesses reduziert die VOC-Emissionen.
    Um die Emissionen zu reduzieren, ist es sehr wichtig, eine Überhitzung des Asphaltmischguts zu vermeiden: Im üblichen Temperaturbereich verdoppeln sich die Abgasemissionen pro 10°C Temperaturerhöhung.
    Bei Bitumenspeichertanks empfiehlt es sich, die Tankentlüftungen in einen Wassersiphon oder einen Aktivkohlefilter zu leiten.

Schlussfolgerung und tatsächlich erreichbare Werte in Bezug auf die Schadstoffe

In diesem Zusammenhang können alle Produktionsanlagen von Asphaltmischgut, die der spezifischen Norm "Asphaltmischgut - Mischgutanforderungen" DIN EN 13108 entsprechen, auf der Grundlage des aktuellen technischen Wissens und der Anwendung von BVT-Technologien (Beste Verfügbare Techniken) die in der folgenden Tabelle angegebenen Emissionsgrenzwerte einhalten:

SCHADSTOFF (Symbol)

PLAUSIBLE DURCHSCHNITTSWERTE

GESETZLICHE GRENZEN (mg/Nm³)

Staub

10 – 20

20

Schwefeloxide SOx

300 – 600

1700

Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe PAK

0,1

0,1

Stickstoffoxide NOx

450 – 600

 

Kohlenmonoxid CO

100 mg/m³ mit Brenner-Trockner mit Methangasbetrieb
500 mg/m³ mit ölbefeuertem Brenner-Trockner

 

TOC

50 mg/m³ mit Brenner-Trockner mit Methangasbetrieb
110 mg/m³ mit ölbefeuertem Brenner-Trockner
150 mg/m³ mit Anlage, die auch mit dem Einsatz von recyceltem Fräsgut arbeitet

 

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