Mit dem technischen Fortschritt und der Entwicklung von immer leistungsfähigeren Fertigungsverfahren in der Industrie, steigt auch der Ausstoß an Emissionen sowie die Gefahr für die Belastung der Umgebungsluft, sollten die Verunreinigungen nicht zuverlässig erfasst und abgeschieden werden. Nassabscheider werden vor allem dann eingesetzt, wenn bei industriellen Fertigungsprozessen Emissionen freigesetzt werden, die über die Trockenfiltration nur schwer oder gar nicht zu handhaben sind, wie z. B. klebrige, fasrige, nasse, brennbare oder explosive Stäube. Bei den Nassabscheidern, manchmal auch Nasswäscher genannt und die üblicherweise Wasser als Filtrationsmedium einsetzen, gibt es unterschiedliche Modellvarianten und Funktionsprinzipien für die Nassentstaubung. Camfil APC hat sich bei seinem Angebot für die Nassfiltration auf Wirbelwäscher (Handte Vortex & Handte Vortex Dual) sowie auf Venturi-Wäscher (Handte Venturi) spezialisiert. Die Geräteauswahl erfolgt anwendungsspezifisch und ist abhängig von dem benötigten Luftvolumen, der abzuscheidenden Schadstoffe sowie der Staubbelastung in der Prozessabluft.
Nassabscheider für mittlere Staublasten, für Luftleistungen bis zu 60.000 m³/h.
Kombiniert die Wirkungsweise des Abscheiders Vortex mit dem Desintegratorprinzip.
Für höchste Abscheideleistungen bei hohen Staublasten - auch bei klebrigen Partikeln.
Inhaltsverzeichnis
Was ist ein Nassabscheider?
Definition: Als Nassabscheider bezeichnet man in der industriellen Abluftreinigung eine Absauganlage, die üblicherweise Wasser als Filtermedium nutzt, um die zugeführte verunreinigte Prozessabluft (Partikel, Aerosole etc.) zu reinigen. Die in der Prozessabluft befindlichen Partikel werden dabei durch das Wasser, das im Umlauf betrieben wird, gebunden und können anschließend abgeschieden werden. Die gereinigte Prozessabluft kann im Nachhinein wieder als Fortluft zurück in die Produktion geleitet oder als Abluft nach draußen abgeführt werden.
Wie funktioniert ein Nassabscheider?
Das Funktionsprinzip der Nassabscheider macht sich das Prinzip der Massenträgheit zu Nutze, durch welches die partikelbeladene Prozessabluft in feine Wassertröpfchen eingebunden wird, dadurch die Masse der Partikel erhöht wird und diese somit sicher abgeschieden werden können. Man bezeichnet dieses Verfahren gerne auch als Nassentstaubung. Das verunreinigte Umlaufwasser wird in den unteren Teil des Nassabscheiders abgeführt und gesammelt. Im Anschluss wird das mit Fremd- und Gefahrstoffen angereicherte Wasser von den feststoffhaltigen Komponenten durch einen Entsorgungsbetrieb fachgerecht voneinander getrennt und deponiert. Das gereinigte Wasser kann auf dem herkömmlichen Wege dem Abwasserkreislauf zugeführt werden.
Die Funktionsprinzipien bei den Nassabscheidern unterscheiden sich dadurch, wie die partikelbeladene Prozessabluft mit der Waschflüssigkeit in Kontakt gebracht wird. Auf dem Markt haben sich unterschiedliche Bauformen von Nassabscheidern durchgesetzt, die jeweils andere spezifische Vor- und Nachteile haben und sich über die Abscheideeffizienz, die möglichen Luftmengen sowie die Eignung für die abzuscheidenden Verunreinigungen differenzieren. Darunter unter anderem:
- Waschtürme (Füllkörperkolonnen)
- Strahlwäscher
- Wirbelwäscher
- Rotationswäscher
- Venturiwäscher
Camfil APC hat sich mit seinem Lösungsangebot für die Abscheidung von partikelförmigen Emissionen auf Wirbelwäscher und Venturiwäscher spezialisiert, deren Funktionsweisen nachfolgend erklärt werden.
Wirbelwäscher Funktionsweise
Wirbelwäscher eignen sich vor allem zur Abscheidung grober Partikel und Verunreinigungen, wie sie z. B. bei mechanischen Oberflächenbehandlungen, wie dem Schleifen von Metallen entstehen. Nach dem tangentialen Einleiten der Prozessabluft in den Wirbelwäscher, wird diese in eine Rotationsströmung überführt und mit der Wasseroberfläche in Kontakt gebracht. Grobe Partikel werden hierbei vorabgeschieden. Anschließend wird die noch belastete Prozessabluft durch eine 180-Grad-Umlenkung durch das Tauchrohr geführt und mit den mitgerissenen Flüssigkeitströpfchen intensiv durchmischt. Hierdurch können selbst feinste Partikel in die Waschflüssigkeit eingebunden und anschließend sicher abgeschieden werden. Die gereinigte Prozessabluft wird durch einen reingasseitig angeordneten Ventilator in die Umgebung gefördert. Die abgeschiedenen Schadstoffe werden im Auffangbereich des Waschwassers durch Sedimentationsvorgänge ganz oder teilweise voneinander getrennt und können über verschiedene Austragsysteme entsorgt werden. Wirbelwäscher eignen sich in der Regel am besten für geringe bis mittlere Staubbelastungen und können für Luftvolumen von bis zu 60.000 m³/h eingesetzt werden.
Venturiwäscher Funktionsweise
Venturiwäscher nutzen das gleichnamige Venturi-Prinzip und erreichen von allen Nasswäschern die besten Abscheideleistungen bei Anwendungen mit hohen Staubbelastungen, wie z. B. Strahlanwendungen oder Prozessen mit hohen Temperaturen, wie sie beispielsweise in Härtereien oder bei Pressvorgängen auftreten. In der vorgeschalteten Venturi-Zone wird das Waschwasser in den Abluftstrom eingedüst, durch die Beschleunigung der Abluft zerrissen und in Flüssigkeitströpfchen aufgelöst. Die Bindung der Schadstoffe an die Flüssigkeitströpfchen erfolgt durch die hohe Relativgeschwindigkeit in der Venturikehle. Dem nachgeschalteten Tropfenabscheider wird die Abluft mit dem schadstoffbeladenen Waschwasser tangential zugeführt und durch die wirkenden Fliehkräfte diese voneinander getrennt. Die Handhabung der gereinigten Prozessabluft sowie die Trennung und Entsorgung der Schadstoffe sowie des Wassers erfolgen in gleicher oder ähnlicher Weise wie bei den Wirbelwäschern. Die Venturiwäscher können für Luftvolumen von bis zu 40.000 m³/h eingesetzt werden.
Das Venturi Prinzip geht auf den italienischen Physiker Giovanni Battista Venturi zurück, der dieses physikalische Wirkungsprinzip als erster beschrieben hat. Grundlegend dabei ist der so genannte Venturikanal, eine Querschnittsverengung, die zwischen zwei größere Rohrdurchmesser gesetzt wird. Durch die Verengung der Strömungsfläche erhöht sich die Geschwindigkeit des durchfließenden Materials (Gas, Luft, Wasser, etc.). Gleichzeitig entsteht ein Druckunterschied. Schließt man an der Querschnittsverengung ein weiteres Rohr an, wird der in diesem befindliche Stoff durch den entstehenden Unterdruck in die Querschnittsverengung gesaugt. Aus einem Luft- oder Gasstrom kann so mit hoher Effizienz ein Mischstrom aus Gas- und Wasserpartikeln erzeugt werden. Genau dieses Wirkungsprinzip machen sich die Venturiwäscher zu Nutze. Das Venturi Prinzip wird darüber hinaus aber auch für andere Anwendungen genutzt, z. B. für die Venturi-Durchflussmessung.
Wann werden Nasswäscher eingesetzt?
Nasswäscher kommen immer dann zum Einsatz, wenn die auftretenden Verunreinigungen in der Prozessabluft durch Trockenfiltration nur bedingt oder gar nicht abgeschieden werden können. Dies gilt vor allem für die Erfassung, Filtration und Abscheidung von brennbaren, explosiven, nassen, klebrigen und fasrigen Stäuben, wie sie z. B. bei der industriellen Bearbeitung von Metalloberflächen auftreten können. Bei brennbaren und explosiven Stäuben sorgt das Filtermedium Wasser dafür, das mögliche Brände oder Staubexplosionen im Abscheider vermieden werden.
Sowohl in der nationalen als auch der europäischen Gesetzgebung, werden vielfältige Anforderungen an die Ausrüstung und den Betrieb solcher Anlagen gestellt, um die Brand- und Explosionsrisiken soweit wie möglich zu begrenzen. Für derlei Absaugprozesse werden die Nasswäscher von Camfil ATEX-konform gebaut (ATEX kurz für frz.: AThmosphère EXplosibles). Nasswäscher kommen bei unterschiedlichen Fertigungsprozessen in verschiedenen Branchen zum Einsatz, wie z. B. in der Automobilindustrie, der Herstellung von medizinischen Geräten, Gießereien oder kunststoffverarbeitenden Betrieben, um hier nur einige zu nennen.
Was genau filtert ein Nassabscheider?
Nassabscheider sind in der Lage ein breites Spektrum an unterschiedlichen Stäuben und anderen Verunreinigungen aus der Prozessabluft herauszufiltern:
- Brand- und/oder explosionsgefährliche Stäube
- Stahlstäube
- Aluminium-, Magnesium- und Titanstäube
- Nasse Stäube
- Späne
- Leder- und Kunststoffabrieb
- Gummiabrieb
- Fasern, Flusen
- Textilstäube
- klebrige Pulver
- Fettbrüden
Jedoch ist nicht jeder Nasswäscher gleichermaßen für alle Staubarten einsetzbar. Die Auswahl der richtigen Nassentstaubungslösung richtet sich u. a. nach dem jeweils benötigten Luftvolumen, der Beschaffenheit der abzuscheidenden Emissionen und der Höhe der Staubbelastung.
Bei welchen Anforderungen ist die Nassentstaubung anstelle der Trockenentstaubung einzusetzen?
Nassabscheider werden gegenüber Trockenabscheidern eingesetzt, wenn:
- Nasse Rohgase und Stäube abgeschieden werden
- Es sich um klebrige Staub-Luft-Gemische handelt
- Brand- und Explosionsschutz bei brennbaren und explosiven Stäuben gefordert ist
Darüber hinaus benötigen Nassabscheider keine Filtermedien, die regelmäßig gewechselt und nachgekauft werden müssen, da diese Funktion hier von der eingesetzten Waschflüssigkeit, in der Regel Wasser, übernommen wird.
Gesetzliche Verpflichtungen für den Betrieb von Nassabscheidern
Der Betrieb von Nassabscheidern wird durch die 2017 erlassene 42. Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (42. BlmSchV) geregelt*. Diese wurde inzwischen noch einmal durch die Richtlinie VDI 3679 der VDI/DIN-Kommission ergänzt. Aus dieser Gesetzeslage ergeben sich eine ganze Reihe von Verpflichtungen für Betreiber von Nassabscheidern bezüglich des Nutzwassers:
- Vor Inbetriebnahme einer Anlage muss eine unabhängige Gefährdungsbeurteilung inklusive der Erstellung von Maßnahmenplänen bei einer Überschreitung der Grenzwerte durch eine hygienisch fachkundige Person durchgeführt werden.
- Der Betreiber eines Nassabscheiders ist verpflichtet ein Betriebstagebuch mit Dokumentation der Beprobungen zu führen.
- Es sind regelmäßige Laboruntersuchungen samt Nachweisen durchzuführen.
- Es muss ein Referenzwert für Keimbelastung festgelegt werden.
- Die Anlage muss mindestens alle 5 Jahre durch einen Sachverständigen oder eine akkreditierte Inspektionsstelle überprüft werden.
*gilt für die Bundesrepublik Deutschland
Nassfiltration: Wasseraufbereitung und Schlammentsorgung
Bei der Nutzung von Nassentstaubern wird das als Reinigungsflüssigkeit genutzte Medium, in der Regel Wasser, mit den aus der Abluft gefilterten Schadstoffen verunreinigt. Während der Feinanteil im Wasser in Schwebe bleibt, setzen sich die Grobanteile als Schlamm am Boden des Auffangbehälters ab. Der von Nassabscheidern so abgeschiedene Staub führt dazu, dass es regelmäßig zu einer Wasseraufbereitung kommen muss, um den festgelegten Wirkungsgrad der Nassabscheidung zu gewährleisten. Ebenso muss in regelmäßigen Abständen der entstehende Schlamm aus Schad- und Fremdstoffen entsorgt werden. In der Regel bieten sich hierfür regelmäßige Wartungsintervalle an, in denen eine oder beide Vorgänge gleichzeitig durchgeführt werden.
Camfil APC – Komplettanbieter für die industrielle Abluftreinigung
Camfil APC ist einer der führenden Lösungsanbieter in der industrielle Abluftreinigung und spezialisiert auf die Nassentstaubung. Damit Ihre Nassabscheider während der gesamten Lebensdauer reibungslauf und so effizient wie möglich funktionieren, bieten wir Ihnen mit unserem Kunden-Serviceprogramm AirCair™ maßgeschneiderte Service-Lösungen an, wie z. B. Wartungsverträge, Reparaturarbeiten, Ersatzteilversorgung oder ein umfangreiches Zubehörprogramm. Unsere Spezialisten unterstützen Sie zudem in allen Belangen rund um Ihre Nassentstaubungslösungen.
