Aktivkohle gezielt zuführen

Der Autor: Thomas Unverricht Projektleiter, IB Verfahrens- und Anlagentechnik

Bei der thermischen Behandlung von Abfall fallen – in Abhängigkeit vom Eintrag schadstoffhaltiger Produkte – Quecksilber und andere Schwermetalle im Rauchgas an. Deshalb werden der Rauchgasreinigung verschiedene Additive zugeführt. Ein wichtiges Additiv ist mahlaktivierte Braunkohle (Aktivkohle). Aktivkohle bindet u. a. Quecksilber und lässt sich anschließend wieder über Gewebefilter abscheiden. Für die bedarfsgerechte Dosierung der Aktivkohle hat IB Verfahrens- und Anlagentechnik eine Siloanlage mit nachgeschalteter Einzeldosierung für vier Verbrennungslinien entwickelt. Die Dosierlinien können gleichzeitig und auch völlig unabhängig voneinander betrieben werden.

Die Anlage besteht aus den Hauptkomponenten Lagersilo mit Befüllsystem, Dosierung und pneumatische Förderung. Ein Silofahrzeug stellt die Aktivkohle bereit. Der Bordkompressor erzeugt auch gleich die für die Befüllung benötigte Druckluft. Dazu baut sich im Behälter des Silofahrzeugs ein Überdruck auf, der durch die angeschlossene Befüllleitung die Aktivkohle in das Lagersilo bläst. Entstehende Schwallluft wird, durch einen Siloaufsatzfilter gereinigt, an die Atmosphäre abgegeben.

Das Lagersilo verfügt über eine kontinuierliche Füllstandmessung sowie Max- und Min-Sensoren. Diese geben der Leittechnik jederzeit Informationen über die verfügbare Menge Aktivkohle im Lagersilo. Weiterhin erfassen ent-sprechende Sensoren die Druckverhältnisse und die Temperatur. Die vier Ausläufe des Lagersilos sind mit einer pneumatischen Auflockerungseinrichtung ausgestattet, die einer Brückenbildung im Produkt vorbeugt und für einwandfreien Abzug der Aktivkohle durch die darunter angeordneten vier Dosiereinrichtungen sorgt.

Für die Dosierung wurden spezielle Dosierschleusen entwickelt, die die jeweils angeforderte Menge Aktivkohle in darunter angeordnete Niederdruck-Injektorschleusen abgibt. Die Menge wird über die Verstellung der Frequenz am Antrieb der jeweiligen Dosierschleuse geregelt. Die Vorgabe der dosierten Menge erfolgt durch die Leittechnik. Der Dosierbereich erstreckt sich von 1,5 bis 15 kg/h pro Linie.

Die dosierte Menge Aktivkohle gelangt unterhalb der Dosierschleusen in jeweils einen Niederdruckinjektor. Dieser wird durch Druckgebläse- oder Drucklufteinspeisung mit Förderluft beaufschlagt. Der Förderluft wird nun die dosierte Menge Aktivkohle injiziert. Durch ein Rohrleitungssystem gelangt die Aktivkohle in Form einer Dünnstromförderung zum entsprechenden Rauchgaskanal. Die weiteste Entfernung beträgt ca. 100 m, dabei sind ca. 33 m Höhe zu überwinden. Die Eindüsung in den Rauchgaskanal erfolgt durch eine entsprechende Lanze, die eine homogene Verteilung der Aktivkohle im Rauchgas bewirkt. Hier setzt der Prozess der Schadstoff-Adsorption ein. Er endet mit der Abscheidung im Gewebefilter.

Die Gesamtanlage ist aufgrund einer gutachterlichen Stellungnahme als explosionsgefährdet eingestuft. Demnach ist die Ausführung explosionsgeschützt, gemäß der gültigen ATEX-Richtlinie 94/9/EG (ATEX100a). Die getroffenen Maßnahmen entsprechen der Zoneneinteilung des Gutachtens. Sie beinhalten den Einsatz von Komponenten mit der geeigneten Ex-Zulassung und Kennzeichnung, die Verwendung leitfähiger bzw. ableitfähiger Werkstoffe, die Temperaturüberwachung an verschiedenen Stellen im Lagersilo, die Max-Füllstandüberwachung, den kompletten Potenzialausgleich zwischen den Komponenten und den Anschluss an die Gebäudeerdung. Zur Bekämpfung von Bränden bzw. eingetragenen Glimmnestern ist eine Inertisierung des Lagersilos über die pneumatische Auflockerungseinrichtung vorgesehen. Im Bedarfsfall kann die Auflockerung mit Stickstoff anstatt mit Druckluft betrieben werden. Ist dennoch eine Notentleerung des Lagersilos notwendig, kann über den Anschluss einer entsprechenden Notaustragschurre das Lagersilo kontrolliert entleert werden.

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