Herstellung angesichts der sich ändernden Emissionsgesetzgebung

Wie macht man eine Produktionsanlage zukunftssicher?

Die Gesetzgebung zur Kontrolle von gefährlichen Stoffen und industriellen Emissionen ist derzeit äußerst dynamisch. Das wachsende Verständnis für die Umweltauswirkungen solcher Stoffe in Verbindung mit den Anforderungen der Regierungen, ehrgeizige Klimaziele zu erreichen, sorgt für immer strengere Vorschriften – überall auf der Welt.

Im Allgemeinen versucht die Gesetzgebung, vier Hauptrechtsbereiche und deren Auswirkungen auf die Umwelt, die Gesundheit der Menschen und die Sicherheit der Herstellungsprozesse zu berücksichtigen:

• Krebserregende Stoffe
• Toxische Substanzen
• Bioakkumulatoren
• Hormone

Solche Vorschriften sind sowohl in ihrer Absicht als auch in ihrer Wirkung auf die Gesundheit und die Umwelt positiv. Sie stellen jedoch eine Reihe von Herausforderungen für den verarbeitenden Sektor dar, für den es nicht mehr ausreicht, „nur“ die Vorschriften für Industrieemissionen einzuhalten.

Nach der Auswahl eines effektiven industriellen Luftfiltrationssystems muss der Hersteller von heute – ebenso wie sein Filtrationssystem – die besten Praktiken befolgen, auf dem neuesten Stand bleiben und angesichts der sich ändernden Vorschriften vielseitig sein, um zukunftssicher zu sein.

Viele Unternehmen stellen sich bereits auf diese Veränderungen ein und versuchen, sich auf die Welt von morgen vorzubereiten. Dies ist nicht nur eine Herausforderung, sondern bringt auch Vorteile mit sich: Energieeffizienz im Betrieb kann eine greifbare Investitionsrendite bieten.

Und angesichts der Aktualität von Umweltfragen und der Verbreitung von Themen wie den Zielen für nachhaltige Entwicklung der Vereinten Nationen ist eine solche Praxis auch eine Gelegenheit für ein vorausschauendes Unternehmen, seine soziale Verantwortung zu demonstrieren.

Zu bewältigende Herausforderungen: Berücksichtigung der spezifischen Anforderungen Ihres Betriebs

Auf dem Markt gibt es zahlreiche standardisierte industrielle Filtersysteme. Auf den ersten Blick können diese sehr verlockend erscheinen. Schließlich stellen sie eine schnelle Lösung dar, und da sie in Serie produziert werden, haben sie oft einen scheinbar attraktiven Preis.

Sie sollten jedoch bedenken, dass alle Operationen unterschiedlich sind und daher auch unterschiedliche Anforderungen stellen.

Maßgeschneidertes System für eine lange Lebensdauer des Filters

Ein Standard-Filtersystem wird diese Anforderungen wahrscheinlich erfüllen – eine Zeit lang. Letztendlich kann es jedoch sein, dass die spezifischen Anforderungen des Systems mehr – oder weniger – von einem Filter verlangen, als er vorbereitet wurde.

Infolgedessen wird der Wartungsaufwand wahrscheinlich beträchtlich steigen und die Lebensdauer der Filter könnte zu kurz sein.

Entscheiden Sie sich für einen Schrubber oder einen Filter?

Außerdem könnte die Anwendung eines Filtersystems ohne eingehende Berücksichtigung der spezifischen Anforderungen des Betriebs dazu führen, dass die falsche Lösung verwendet wird.

Effizienz in Gefahr

Die Standardisierung gefährdet auch die Effizienz eines Filtersystems. Es ist nicht ungewöhnlich, dass ein Hersteller mehrere standardmäßige, lokale Filtersysteme einsetzt. Dahinter steckt eine Logik: dezentrale Systeme bieten die Möglichkeit, die Filterung fortzusetzen, wenn ein System (vorübergehend) ausfällt. In vielen Fällen wäre jedoch eine kleine Anzahl zentraler Einheiten mit allen angeschlossenen Rohrleitungen effizienter.

Insbesondere angesichts von Veränderungen – zum Beispiel durch die nächste Generation von Gesetzen – ist es schwieriger, eine Standardlösung aufzurüsten als eine Lösung, die auf die einzigartigen Eigenschaften eines Unternehmens zugeschnitten ist.

Aufrüsten bestehender Filtersysteme

Mit neuen Gesetzgebungen kann auch der potenzielle Bedarf an erhöhter Filterkapazität einhergehen. Es ist wichtig, die Fähigkeiten eines bestehenden Systems zu berücksichtigen.

Erhöhung der Kapazität

Sofern nicht eine standardisierte Lösung verwendet wurde (siehe oben), ist es sehr wahrscheinlich, dass das System für eine bestimmte Kapazität konzipiert wurde. Wenn diese Kapazität erhöht werden muss, ist es möglich, dass das System aufgerüstet werden muss.

Plötzlich müssen Filter höhere Lasten und höhere Luftgeschwindigkeiten bewältigen als die, für die sie entwickelt wurden.

Sicherheit & Compliance

Die Handhabung größerer Lasten kann nicht nur die Einhaltung von Vorschriften gefährden, sondern auch Auswirkungen auf die Sicherheit haben – zum Beispiel eine erhöhte Explosionsgefahr. Die Durchführung einer maßgeschneiderten Aufrüstung bietet die Möglichkeit, sicherzustellen, dass alle Komponenten die relevanten, aktuellen Sicherheitsmerkmale enthalten, die für die erhöhte Kapazität erforderlich sind.

Maximierung der Betriebszeit

Damit ein System den Vorschriften entspricht, muss es natürlich auch betriebsbereit sein. Ausfallzeiten für das System sind gleichbedeutend mit Ausfallzeiten in der Produktion. Das bedeutet, das richtige System für die jeweiligen Anforderungen zu haben, so dass es das tun kann, was von ihm verlangt wird, ohne dass regelmäßige Reparaturen, unvorhergesehene Wartungsarbeiten oder übermäßiger Filteraustausch erforderlich sind.

Im Falle eines Systemausfalls kann der Wunsch nach optimaler Betriebszeit eine schnelle Lösung attraktiv erscheinen lassen. Eine schnelle Reparaturlösung kann jedoch, ebenso wie ein schnell durchgeführtes Upgrade, sowohl die Einhaltung der Vorschriften als auch die Sicherheit gefährden.

Das System sollte gut gewartet werden, um seine Fähigkeiten zu schützen und die Betriebszeit zu maximieren. Es ist wichtig, dass alle Schäden so schnell wie möglich professionell repariert werden.

Zukunftssicher mit industriellen Best Practices: Direkt an die Quelle gehen

Es gibt eine Reihe von Maßnahmen, die Sie ergreifen können, um die Einhaltung der sich ändernden Gesetzgebung zu gewährleisten:

• Quelle Eliminierung
• Prozessverbesserung
• Quellenextraktion
• Verdünnung

Eliminierung von Emissionen an der Quelle

Die Beseitigung von Emissionen an der Quelle ist ein einfacher Weg, um die Einhaltung der Vorschriften zu gewährleisten. Es ist auch etwas, das intern verwaltet werden kann. Wir können Sie auch mit CFD-Berechnungen, Shop Surveys und Vorschlägen zur Prozessverbesserung unterstützen und helfen. Wir messen oft auch Vorher-Nachher-Situationen mit Datenprotokollierung:

• Temperatur
• Luftfeuchtigkeit
• Luftstrom-Muster
• VOC’s

Verringerung der Auswirkungen durch Prozessverbesserung

Ein weiterer Schritt, der intern verwaltet werden kann, sind Änderungen im Prozess, um deren potenziell negative Auswirkungen im Einklang mit (zukünftigen) regulatorischen Anforderungen zu reduzieren. Wenn der Herstellungsprozess beispielsweise die Zugabe einer Flüssigkeit oder eines Pulvers erfordert, sollten Sie überlegen, ob der Entlade- oder Ablageprozess nicht langsamer und schrittweise durchgeführt werden kann.

Mehr Kontrolle durch ausgewogene Quellenextraktion

Die Vorteile eines kontrollierteren Produktflusses während des gesamten Prozesses sind vielfältig: Er reduziert die Emissionen an der Quelle und macht die Extraktion von potenziell schädlichen Substanzen viel einfacher. Eine solche Kontrolle ermöglicht die Produktrückgewinnung, da in diesen Situationen ein schonenderer Prozess oft zu weniger Emissionen durch die Entlüftungsöffnung und zur Gewinnung des wertvollen Produkts führt.

Eine vorsichtige Herangehensweise zu Beginn lässt auf eine weniger zeitsparende Arbeitsweise schließen, aber in den allermeisten Fällen lässt der Prozess dies zu. Das Entleeren eines Behälters oder Eimers nimmt Zeit in Anspruch und kann in regelmäßigen Abständen sorgfältig nachgefüllt werden, um den Prozess nicht zu unterbrechen.

Wenn die Absaugung noch nicht entsprechend optimiert ist, können die Hauben angepasst oder maßgeschneidert für bestimmte Anforderungen entworfen werden.

Vermeiden Sie das Mischen von Substanzen

Durch die Vermeidung der Vermischung von Stoffen wird verhindert, dass wertvolle Produkte und Rohstoffe in ein zentrales Filtersystem abgezogen werden. Wenn teures Rohmaterial entnommen wird, ist es am besten, es aus dem Luftstrom zu entfernen, bevor es in den zentralen Abfallbehälter gemischt wird.

Dies kann durch die Installation eines Zyklons direkt nach der Extraktionsstelle geschehen, um das wertvolle Material zur Wiederverwendung aufzufangen.

Verdünnung & Housekeeping als Lösung nach der Quellenextraktion

Nach der Beseitigung von Quellen, der Verbesserung von Prozessen und der Absaugung an der Quelle mit Emissionskontrollsystemen ist die letzte Lösungsrichtung die Verdünnung. Unter Verdünnung versteht man den Prozess der Verringerung der Staub- oder Dampfkonzentration in der Luft. Dies kann hauptsächlich durch Belüftung oder Luftbehandlung geschehen.

Vorhersagbare Verdünnungsszenarien helfen dabei, Erkenntnisse über die wirtschaftlichsten Wege zur Einhaltung der MAC-Werte und der zukünftigen Aufrüstbarkeit zu gewinnen.

Wenn die Verdünnung von schädlichen Gasen oder Dämpfen nach der Beseitigung der Quelle und der Absaugung immer noch erforderlich ist, kann dies einen positiven Einfluss auf die Innenraumumgebung haben. Ein ausgewogenes System umfasst eine ganzheitliche Betrachtung aller Anforderungen an eine gesunde Arbeitsumgebung, Sicherheit und Compliance.

Selbst bei der besten Absaugung in staubigen Umgebungen ist eine gute Haushaltsführung das A und O. Zentrale Staubsaugeranlagen (CVC) spielen eine wichtige Rolle, wenn es darum geht, Produktionsbereiche staubfrei und explosionssicher zu halten.

Erfahren Sie mehr über Quelleneliminierung, Extraktion und Verdünnung: Webinar: Verbessern Sie die Kontrolle von Dampf- und Rauchemissionen

Produktrückgewinnung durch Vermeidung von Überextraktion

So wichtig es ist, eine gesunde Arbeitsumgebung zu gewährleisten, so wichtig ist es auch, dies auf eine Weise zu tun, die eine übermäßige Absaugung von wertvollem Staub verhindert und eine angemessene Produktrückgewinnung sicherstellt.

Das Absaugsystem sollte fein ausbalanciert sein und einen zu hohen Unterdruck an den Absaugstellen verhindern, um unerwünschte Absaugungen zu vermeiden.

Ein erfolgreiches System kann ein auf Strömungsdynamik basierendes Design aufweisen, das das Verhalten der Partikel und die Luftgeschwindigkeit berücksichtigt. Es sollte die Beseitigung von Staub in der Luft erleichtern und gleichzeitig bis zu 45% des Produkts zurückgewinnen.

Bei der Entwicklung eines solchen Systems müssen eine Reihe von Faktoren berücksichtigt werden:

• Bewegung von Partikeln, die aus dem Prozess ‚entkommen‘
• Kenntnis der Absetzgeschwindigkeit von Partikeln
• Wissen über Geschwindigkeitsrelaxation
• Verständnis der Partikel-Partikel-Reaktion

Es gibt eine Reihe von Möglichkeiten, wie Partikel aus dem Luftstrom entfernt werden können, um eine Rückgewinnung zu ermöglichen:

• Zyklonabscheider
• Wäscher (siehe End-of-Pipe-Lösungen)
• Impaktoren
• Ablenkung & Degritting
• Filter in Kombination mit Acoustic Cleaning in Place

Zyklone Abscheider

Wird hauptsächlich bei schwereren Staubpartikeln, wie Rohstoffen, verwendet. Sie funktionieren ähnlich wie eine Zentrifuge, aber mit einer kontinuierlichen Zufuhr von schmutziger Luft. Im Inneren einer Zyklonkammer entsteht ein spiralförmiger Wirbel, ähnlich wie bei einem Tornado. Zyklonfilter haben eine geringe Partikeleffizienz.

Impaktion

Das Impaktor-Modell ist besonders interessant. Beim Standard-Impaktor-Modell wird die Strömungsrichtung abrupt geändert. Jedes Teilchen, das nicht in der Lage ist, die daraus resultierende scharfe Biegung zu machen, trifft auf eine Prallplatte.

Eine Abwandlung dieses Themas ist der virtuelle Impaktor, bei dem ein kleiner Luftstrom Partikel enthält, die nicht in der Lage sind, die gleiche Kurve zu machen, die der Luftstrom nimmt.

Ablenkung und Degritting

Bei diesem Verfahren kann entweder ein Deflektor oder eine Entgraterhaube verwendet werden. Der Deflektor ist ein virtueller Impaktor für Fertigprodukte oder feines Pulver. Es sammelt nur Partikel aus der Luft. Nur Partikel, die einen kleinen Schlitz passieren können, gehen verloren. Der Rest fällt so zurück, dass die Produktrückgewinnung maximiert und der Druckabfall minimiert wird.

Die Entgraterhaube funktioniert auf ähnliche Weise und verfügt ebenfalls über einen virtuellen Impaktor. Durch die Wahl der Luftgeschwindigkeit und der Spaltbreite ist es möglich, einen Grenzwert für den Partikeldurchmesser festzulegen, der zurückgewonnen werden kann. Partikel, die dem Luftstrom nicht folgen können, werden aufgefangen und fallen zurück auf ein Förderband.

Zu den weiteren Anwendungen des Entgraters gehört die Vorabscheidung großer Staubfraktionen, um die Filterbelastung zu verringern und die Filterleistung langfristig zu erhalten. Indem Sie die Spaltbreite und die Luftgeschwindigkeit einstellen, können Sie einen Grenzwert für den Partikeldurchmesser festlegen.

Filter in Kombination mit Akustischer Reinigung vor Ort

Eine weitere interessante Methode der Produktrückgewinnung betrifft pneumatische Förderfilter. Acoustic Cleaning in Place (CiP) verwendet akustische Agglomeration zur Rückgewinnung von ultrafeinem Pulver aus Filtern. Es bietet nicht nur ein hohes Maß an Produktrückgewinnung, sondern verhindert auch Kreuzkontaminationen nach Chargenwechseln.

Lesen Sie hier mehr über Acoustic CiP

Lösungen für das Rohrende

Eine Reihe von Lösungen für den Umgang mit Emissionen sind sicherlich am Ende der Rohrleitung verfügbar. Dazu gehören die folgenden:

• Filtration
• Oxidation
• Scrubber (Gaswäscher)
• Akustische Agglomeration
• Wärmerückgewinnung

Filtration

Es gibt zahlreiche Arten von Filtersystemen – Umschlagfilter, Beutelfilter, Faltenfilter, usw. Die Wahl des Typs und der Größe hängt von der Art des zu behandelnden Staubs und der erforderlichen Systemkapazität ab.

Bei der Auswahl eines Filters ist auch die Sicherheit von größter Bedeutung. In vielen Fällen ist Staub explosiv. In diesen Fällen ist es von äußerster Wichtigkeit, dass der Filter explosionssichere Geräte nach der ATEX-Richtlinie enthält. Dazu gehören Komponenten wie Zellenradschleusen, ATEX-konforme Instrumente, Systeme zur Unterdrückung chemischer Explosionen und Sprinklersysteme. Sie sorgen dafür, dass die Explosion weder die Quelle noch den Endpunkt des Systems erreicht, so dass der Schaden begrenzt und die Ausfallzeit minimiert wird.

Oxidation

Bei diesem Verfahren wird ein regenerativer thermischer Abluftreiniger (RTO) verwendet, um die Dämpfe zu verbrennen. Diese Methode ist jedoch nicht ohne Nachteile. In vielen Fällen wird die Oxidation durch brennendes Gas unterstützt. Dies bedeutet einen erheblichen Anstieg der_{CO2-Emissionen}, was oft der Absicht neuer und kommender Vorschriften zuwiderläuft.

Es gibt elektrische Lösungen, die weniger Emissionen erzeugen, aber auch einen hohen Energieverbrauch haben.

Scrubber (Gaswäscher)

Bei einem industriellen Wäscher wird die Luft durch Umwälzung von Wasser gereinigt. Zerstäubtes Waschwasser liefert Tröpfchen, auf die die Partikel auftreffen. Die partikelhaltigen Tröpfchen gelangen dann in einen Tröpfchenabscheider. Hier werden die Tröpfchen vom Luftstrom getrennt. Am oberen Ende des Abscheiders wird die gereinigte Luft zu einem Ventilator geleitet.

Der Ventilator verfügt über einen eigenen Reinigungskreislauf, der durch ein automatisches Pneumatikventil gesteuert wird. Der dP-Druck im Inneren des Wäschers wird mit Drucktransmittern am Einlass und Auslass überprüft, um sicherzustellen, dass der Zustand des Prozesses gut ist.

Nach dem Ventilator gelangt die Luft in einen Schalldämpfer und wird über den Schornstein entlassen.

Akustische Agglomeration

Diese Lösung nutzt Hochfrequenz-Schallwellen, um feine Luftpartikel zu sammeln und zu größeren Agglomerationen zu formen und so die Technologie des traditionellen Staubfilters zu verbessern.

Lesen Sie hier mehr über Acoustic Agglomeration.

Wärmerückgewinnung

Angesichts der immer strengeren Umweltvorschriften ist die Wärmerückgewinnung eine interessante Lösung, da sie die Möglichkeit bietet, die während des Herstellungsprozesses erzeugte Wärme wiederzuverwenden. Diese kann zum Beispiel zum Beheizen der Produktionsanlage verwendet werden, wodurch der Bedarf an Energie aus anderen Quellen oder zur Erzeugung von warmem Reinigungswasser und Dampf.

Die Wärmerückgewinnung verbindet die Vorteile eines umweltbewussteren Betriebs mit erhöhter (Kosten-)Effizienz durch den Einsatz von Wärmetauschern.

JOA: Identifizieren Sie Ihre spezifischen Filtrationsanforderungen

Um genau herauszufinden, welche Anforderungen Ihr industrielles Filtersystem erfüllen muss und welche Maßnahmen zu ergreifen sind, damit es auch für die Zukunft geeignet ist, ist es ratsam, einen Fachmann zu Rate zu ziehen.

JOA ist ein Spezialist für die Entwicklung und Installation von industriellen Filtersystemen mit mehr als zwei Jahrzehnten Erfahrung. Dank dieser Erfolgsbilanz sind die Ingenieure des Unternehmens in der Lage, Ratschläge und Lösungen zu liefern, um einen Betrieb auf dem neuesten Stand und konform zu halten, auch wenn sich die Regeln und Vorschriften ständig ändern.

Download Checkliste Industrielle Luftfiltration

Bewährte Lösungen mit Innovation kombinieren

Im Laufe der Jahre hat das Unternehmen eine Reihe von bewährten Lösungen entwickelt. Darauf aufbauend bieten wir Ihnen jedes Mal eine maßgeschneiderte Lösung, denn keine zwei industriellen Luftfiltrationssysteme erfüllen die gleichen Anforderungen.

Für jeden Anlass entwirft das Unternehmen eine Lösung, die auf seiner bewährten und erprobten Methode basiert:

• Beratung:
  • Inspektionen vor Ort
  • Messungen
  • Interviews mit Betreibern
  • Berichterstattung über Ergebnisse und Empfehlungen
• Lufttechnische Modellierung:
  • Aufrechterhaltung optimaler Fördergeschwindigkeiten
  • Auswahl der richtigen Kanaldurchmesser
  • Systemabgleich
• Entwicklung eines optimierten Systems
  • Bewertung der aktuellen Wirksamkeit der Entstaubung/Dampfabsaugung
  • Gesetzeskonforme Konstruktion (ATEX, Emissionsgrenzwerte, etc.)
  • Entwicklung maßgeschneiderter Systeme oder Implementierung bewährter Systeme, wie patentierte Hauben
• Umsetzung
  • Planung & Vorbereitungen
  • Implementierung, Zusammenarbeit mit unseren eigenen vertrauenswürdigen Partnern oder Ihren lokalen Lieferanten
  • Inbetriebnahme
• Service
  • Aufrechterhaltung der Extraktionsqualität
  • Ersatzteil-Empfehlungen
  • Schulungen für Bediener zur vorbeugenden Wartung
  • Geplante Wartung, die oft während eines Produktionsstopps durchgeführt wird

Auf der Grundlage der detaillierten Analysen, die JOA durchführt, ist es in der Lage, die am besten geeignete Lösung für die einzigartigen Spezifikationen jedes einzelnen Fertigungsvorgangs zu empfehlen, auf den es trifft.

Die Vorteile eines optimierten Luftfiltersystems:

• Verringerung der Reinigungszeit und der Ausfallzeiten
• Senkung der Rohstoffkosten
• Verringerung von Abfall, Energieverbrauch und Energierückgewinnung
• Geringere Versicherungskosten
• Die Bediener sind keinen schädlichen und gefährlichen Stäuben oder Dämpfen mehr ausgesetzt

Wie oben dargelegt, besteht der JOA-Ansatz nicht in der einfachen Lieferung eines Standardprodukts. Unser Ziel ist es, als Berater, Ingenieur und Hersteller von industriellen Filtersystemen zu dienen. Ein integrierter Ansatz zur Erzielung der bestmöglichen Lösung – beim ersten Mal richtig.

Zukunftssicherheit durch Wissen und Erfahrung

Derzeit stellt JOA fest, dass viele seiner Kunden bereits eine Vorsortierung vornehmen, um sich an die jüngsten und kommenden Veränderungen anzupassen und einen zukunftssicheren Produktionsprozess zu schaffen. So können sie bereits jetzt die Vorteile eines energieeffizienten Produktionsprozesses und einer gesunden Arbeitsumgebung nutzen und sicherstellen, dass ihr Betrieb vor Ort für seine positiven Auswirkungen und sein Umweltbewusstsein anerkannt wird.

In vielen Fällen trägt eine solche Praxis erheblich dazu bei, dass das Unternehmen die Ziele seiner eigenen sozialen Verantwortung und die Ziele der Vereinten Nationen für nachhaltige Entwicklung erreicht.

Durch den oben beschriebenen Prozess entwickelt JOA ein tiefes Verständnis für jedes System, mit dem es arbeitet. Das bedeutet, dass das Unternehmen nicht nur in der Lage ist, ein optimal effizientes, sicheres und gesetzeskonformes System zu liefern, sondern auch schnell einschätzen kann, was erforderlich ist, wenn es darum geht, das System zu aktualisieren, um mit den gesetzlichen Änderungen Schritt zu halten.

JOA denkt vorausschauend und antizipiert künftige Änderungen der Gesetzgebung. Das Unternehmen stellt seine Systeme in Modulbauweise her, so dass bei Bedarf zusätzliche Systeme hinzugefügt werden können.

Darüber hinaus zeigt die Erfolgsbilanz von JOA, dass das Unternehmen Erfahrung mit der Modernisierung von Systemen hat – sowohl von selbst hergestellten als auch von bestehenden Standardsystemen.

Beginnen Sie noch heute damit, Ihre Website zukunftssicher zu machen. Kontaktieren Sie JOA noch heute