Bei der Produktion von Verbundstoffen wird Styrol in die Luft freigesetzt. Dies ist typisch für die Verbundstoffindustrie, da Styrol aus dem Harz freigesetzt wird. Es gibt zwar Produktionsmethoden, die die Emissionen begrenzen, Styrolemissionen sind letztendlich aber bei allen Produktionsmethoden unvermeidlich. In diesem Blog vergleichen wir die verschiedenen Lösungen für Styrolemissionen in der Verbundstoffindustrie.
Flüchtige organische Verbindungen
Styrol kann zu den flüchtigen organischen Verbindungen (Volatile Organic Compounds (VOC)) zählen. VOC führen zu Smog und beeinträchtigen die Luftqualität, was sich auf die Atemwege von Menschen und Tieren auswirkt. Daher gelten Grenzwerte für jede Branche und EU-weit in Bezug auf die Menge an Styrol, die ausgestoßen werden darf.
Lösung für Styrolemissionen in der Verbundstoffindustrie
Die Verbände in der Verbundstoffindustrie spüren momentan deutlich den Druck von Behörden sowie ihre eigene Verantwortung, Optionen zur Reduzierung der Emissionen zu untersuchen. Das ultimative Ziel ist die Reduzierung von Styrol: Der Weg dorthin ist jedoch nicht immer eindeutig.
Zusätzlich zu den Optionen zur Begrenzung der Emissionen bei der Produktion sind sogenannte „End-of-Pipe“-Maßnahmen die beste Lösung. Sie können versuchen, die Emissionen im Prozess selbst zu begrenzen; wenn das jedoch nicht oder nur teilweise gelingt, müssen Sie das Problem am Ende der Prozesskette („End-of-Pipe“) lösen. Mit dem Einsatz von End-of-Pipe-Technologien kann die Branche ihre aktuellen Produktionsmethoden beibehalten.
Von der Adsorption bis zu biologischer Behandlung
Im Großen und Ganzen gibt es drei Techniken, um Styrol effektiv aus dem Luftstrom zu entfernen:
1. Adsorption (Aktivkohle)
Die Luft wird durch ein Aktivkohlepaket geleitet. Das Styrol wird in der Aktivkohle aufgenommen, bis diese mit Styrol gesättigt ist. Dann muss sie ausgetauscht werden. Aktivkohle kann auch regeneriert werden, dadurch reduzieren sich die Kosten um 25 %–30 %.
Transport- und andere Kosten können sich stark auf die Betriebskosten auswirken. Der häufig hohe Druckabfall (Widerstand) des Aktivkohlepakets führt darüber hinaus zu hohen Stromkosten für den Lüfter. Der CO2-Fußabdruck der Aktivkohle hängt in erster Linie von der Karbonisierung der Rohstoffe (Umwandlung der Rohstoffe in Aktivkohle), dem Regenerierungsverfahren, dem Energieverbrauch aufgrund des hohen Druckabfalls und dem Transportweg ab. Azeton wird nicht oder kaum von Aktivkohle adsorbiert; das heißt, Azeton ist daher noch immer in den VOC-Emissionen enthalten.
2. Verbrennung (Nachbrenner, Verbrennungsöfen oder RTO-Anlagen)
Die Luft wird in einem Nachbrenner über ein keramisches Bett geleitet, das auf eine höhere Temperatur gebracht wurde. Wenn die Luft auf über 850 Grad Celsius erhitzt wird, verbrennt das Styrol. Die Luft enthält allerdings zu wenig Styrol, um von selbst zu brennen. Daher muss fossiler Brennstoff verwendet werden, um die Lufttemperatur auf 850 Grad ansteigen zu lassen.
Die Betriebskosten bestehen zum größten Teil aus den Kosten für diese Wärmeenergie. Der Druckabfall in Nachbrennern führt jedoch auch zu hohen Stromkosten für den Lüfter. Das keramische Bett muss alle 10 Jahre ausgetauscht werden; die Kosten dafür belaufen sich häufig auf etwa 50 % der ursprünglichen Investition. Der CO2-Fußabdruck der Nachverbrennung wird natürlich vor allem durch die fossilen Brennstoffe bestimmt, die verwendet werden, um die hohe Temperatur des keramischen Bettes aufrechtzuerhalten, und durch den Stromverbrauch aufgrund des hohen Druckabfalls des Nachbrenners.
3. Biologische Behandlung
In modernen biologischen Reaktoren wird die Luft über ein Bett aus Kunststoffringen geleitet. Auf diesen Ringen wird eine biologische Schicht abgelagert, die das Styrol aus der Luft aufbraucht. Die Anlage ist komplett aus Kunststoff aufgebaut und hat ein Kompositgehäuse. Dadurch ist die Lebensdauer dieser Anlage sehr lang und die Betriebskosten sind extrem niedrig. Die Investitionskosten sind bei einem modernen biologischen Reaktor oft höher als bei den anderen Optionen. Viele Unternehmen in der Verbundstoffindustrie, die sich für ein biologisches System entscheiden, produzieren selbst Teile für diese Art des Styrolabbaus.
Da der Abbau des Styrols durch einen biologischen Prozess erfolgt, sind die Betriebskosten extrem niedrig, insbesondere im Vergleich mit den Optionen Aktivkohle und Nachbrenner. Der geringe Druckabfall stellt darüber hinaus sicher, dass die Stromkosten für den Lüfter sehr niedrig sind. Wärmerückgewinnung ist noch immer möglich. Der CO2-Fußabdruck dieser Anlage ist sehr klein, da für den Abbau des Styrols keine Energie benötigt wird. Die extrem lange Lebensdauer der Anlage durch die Verwendung von Kunststoffen garantiert darüber hinaus auch einen minimalen CO2-Fußabdruck.
Entscheiden Sie sich für eine nachhaltige und kostengünstige Lösung
Beim Vergleich der unterschiedlichen Techniken auf Grundlage der entstehenden Kosten ergeben sich die Linien in der Grafik unten. Hier können Sie deutlich ablesen, wie sich eine Entscheidung für eine dieser verschiedenen Techniken auf die Gesamtkosten auswirkt. Wir sind von einem fiktiven Produktionsstandort mit einer Styrolemission von 4 kg Styrol pro Stunde und einer Gesamtproduktionszeit von 6500 Stunden pro Jahr ausgegangen. Wir haben Kapitalkosten/Investitionskosten von 3 % eingeschlossen, die Kosten für Aktivkohle wurden auf 3,-/kg festgelegt und es wurde von einer Belastung von 25 % Styrol/Kohle (m/m) ausgegangen.
Lösung für Styrolemissionen in der Verbundstoffindustrie
Entscheidungen werden häufig nach dem Prinzip „entweder…oder“ getroffen. Entweder ein guter Preis oder eine bessere Welt. Bei der Verringerung der Styrolemissionen in Ihrer Fabrik brauchen Sie diese Entscheidung jedoch nicht zu fällen: Wir bieten eine umweltfreundliche Technik an, die langfristig auch finanzielle Vorteile bringt. Eine Entscheidung für die biologische Behandlung durch Pure Infinity ist eine Entscheidung für eine nachhaltige, umweltfreundliche und kosteneffiziente Lösung.
Wir helfen Ihrer Organisation gerne mit einem maßgefertigten Entwurf der VOCUS-Technologie. Nehmen Sie Kontakt mit uns auf, damit wir mit Ihnen besprechen können, welche Möglichkeiten es für Sie gibt.