VOC-Entfernung

Der Begriff VOC (Volatile Organic Compounds) bezieht sich auf eine breite Palette verschiedener chemischer Verbindungen. Alle VOC sind organische Chemikalien (d.h. kohlenstoffhaltig) mit hohem Dampfdruck bei normaler Raumtemperatur. Diese Gruppe von Verbindungen wird in Kategorien wie Aromaten, Aldehyde oder Kohlenwasserstoffe unterteilt. Jede Kategorie hat unterschiedliche chemische Eigenschaften, die zu verschiedenen Umweltproblemen führen können.

Emissionsquellen

Die VOC werden von verschiedenen Quellen im gesamten europäischen Raum emittiert. Die häufigsten sind die "industriellen Prozesse" und der "gewerbliche, institutionelle und private Kraftstoffverbrauch". Nur diese beiden Quellen zusammen emittieren zwei Drittel der gesamten europäischen Emissionen, so dass sie im Mittelpunkt dieser Seite stehen werden.

VOC; VOC-Emission; Emissionsquellen

Abbildung 1. Quellen der VOC-Emissionen im EU-28 Gebiet. Quelle: "Air quality in Europe – 2017 report" EEA Report No 13/2017

 

Umweltprobleme

Die Emission von VOC in die Atmosphäre verursacht Umweltprobleme. Einige VOC können aufgrund ihrer hohen Geruchsintensität zu Geruchsproblemen führen. Solche Fälle treten häufig in der Lebensmittelindustrie und in Kläranlagen auf. Toxizität ist ein weiteres Thema im Zusammenhang mit VOC. Auch wenn die Verwendung der giftigsten Verbindungen streng limitiert wurde, können die Emissionen hoher Konzentrationen zu einer toxischen Umgebung beitragen. Aus diesem Grund gibt es Regelungen, um diese Gefahr zu verringern. Ein typisches Beispiel ist die Lösemittelemission aus der Pharma-, Textil, Lack- und Beschichtungsindustrie.

Beispiele für VOC, die häufig in industriellen und kommerziellen Anwendungen zu finden sind, werden im Folgenden vorgestellt.

Chemische Struktur Beschreibung

Acetaldehyd (Aldehyde)

Acetaldehyd gehört zur Kategorie der Aldehyde. Es kommt natürlich in Kaffee, Brot und reifen Früchten vor.

Acetaldehyd ist einer der wichtigsten Luftschadstoffe, da er giftig, reizend und krebserregend ist. Acetaldehyd-Emissionen können auch zu Geruchsproblemen führen, insbesondere in Großküchen und in der Lebensmittelindustrie.

Benzol (Aromaten)

Benzol ist eine der bekanntesten aromatischen Verbindungen. Es wird seit langem als Lösungsmittel verwendet und ist derzeit ein wichtiges Zwischenprodukt in der chemischen Industrie.

Aufgrund der bekannten Karzinogenität wurde die Verwendung von Benzol als Lösungsmittel weitgehend ersetzt. Die industriellen Emissionen von Industrien wie der Petrochemie und der chemischen Produktion müssen sorgfältig überwacht werden.

Aceton (Ketone)

Aceton gehört zur Kategorie der Ketone. Es wird in vielen industriellen Prozessen als Lösungsmittel verwendet.

Auch wenn Aceton keine hohe Toxizität aufweist, sind Emissionen mit hoher Konzentration streng geregelt. Aceton findet man in der Pharma-, Textil- und Lackindustrie.

Skatol (Aromaten)

Skatol ist der Kategorie der Aromaten zugeordnet. Es wird auf natürliche Weise bei der Verdauung von Proteinen produziert. In geringen Konzentrationen wird es als Duftstoff verwendet.

Während es bei niedrigen Konzentrationen angenehm ist, ist Skatol bei höheren Konzentrationen übel riechend. Es ist häufig mit Geruchsproblemen in Kläranlagen verbunden.

Xylole (Aromaten)

Xylole gehören zur Kategorie der Aromaten. Sie sind wichtige chemische Zwischenprodukte bei der Herstellung von Kunststoff-PET-Flaschen.

Die Luftemission von Xylolen ist aufgrund der niedrigen Geruchsschwelle häufig mit Geruchsproblemen verbunden. Sie sind auch giftig, wenn sie in hohen Konzentrationen emittiert werden. Xylole werden von Biogasanlagen jeglicher chemischer Industrie emittiert.

VOC; Limonen

Limonen (Terpene)

Limonen ist eines der häufigsten Terpene. Es ist der Hauptbestandteil im Öl von Zitrusfruchtschalen und hat seinen Namen vom Wort "Limone".

Die Emissionen von Limonen sind aufgrund der niedrigen Geruchsschwelle und der hohen Konzentration in vielen Pflanzenarten mit Geruchsproblemen verbunden. Limonen wird aus der Lebensmittel- und Biogasindustrie emittiert.

Wir sind Spezialisten in der Analyse der Art und Konzentration von VOC für Ihren Fall. Lesen Sie hier mehr.

Richtlinien und Vorschriften zur VOC-Emission

Aufgrund der durch VOC verursachten Umweltprobleme wurden mehrere Richtlinien und Verordnungen sowohl auf europäischer als auch auf nationaler Ebene durchgesetzt. Im Hinblick auf die europäischen Richtlinien wurden mit der 2001/81/EG und der 2016/2284 zwei wichtige Meilensteine gesetzt. Die erste Richtlinie legt nationale Emissionshöchstmengen für die VOC-Emissionen aus allen Quellen fest, die bis zum Jahr 2010 erreicht werden sollen. Die zweite Richtlinie legt die prozentuale Reduzierung der VOC-Emissionen sowohl für die einzelnen Länder als auch für den gesamten EU-Raum fest. Seit dem Jahr 2001 ist die EU sehr aktiv bei der Reduzierung der VOC-Emissionen und hat sich hohe Reduktionsziele gesetzt, wie die folgende Abbildung zeigt.

VOC-Emission; Reduktion

Abbildung 2. Geplante Reduzierung der VOC-Emissionen gemäß der Richtlinie 2016/2284 für den EU-28-Raum und für Schweden. Die prozentuale Reduktion wird auf Basis der Emissionen für das Jahr 2005 berechnet. Zwei Meilensteine wurden gesetzt: das Jahr 2020 und 2030.

 

Die EU-Richtlinie 2016/2284 wurde in Schweden vom schwedischen Parlament mit der Verordnung SFS 2017:418 umgesetzt.

VOC-Entfernung für bestimmte Branchen

Neben den Richtlinien zur allgemeinen VOC-Reduzierung wurden spezifische Maßnahmen zur Begrenzung der Emissionen aus bestimmten Branchen und Sektoren ergriffen. Ein Beispiel ist die Richtlinie 2010/75/EG zur Regelung von Feuerungsanlagen, Verbrennungsanlagen, der Produktion von Titandioxid und der Verwendung organischer Lösungsmittel. Für diesen letzten Bereich wurden viele Grenzwerte für die Emissionskonzentrationen in Abgasen festgelegt, je nach Art und Größe der Industrie, die Lösungsmittel verwendet. Die meisten dieser Grenzwerte liegen zwischen 20 und 100 mg C/Nm3. Wie alle EU-Richtlinien wurde auch die 2010/75/EG in Schweden mit den Verordnungen SFS 2013:254 und SFS 2014:20 umgesetzt.

Ozon und AOP zur VOC-Entfernung

Unabhängig vom Zweck der Luftaufbereitung bieten wir viele Lösungen zur Entfernung von VOC aus vielen Branchen an. Ein Beispiel für die VOC-Reduzierung mit den Technologien von Ozonetech ist unten aufgeführt.

VOC-Entfernung; Ozon; Ozonetech

Auch bei hohen VOC-Konzentrationen bieten wir Technologien an, die die strengen Umweltauflagen hinsichtlich der VOC-Reduktion erfüllen.

Das RENA Pro bietet eine hochwertige Ozonbehandlung für den Prozessstrom. Ozon reagiert schnell mit den emittierten VOC und oxidiert diese ohne schädliche Nebenprodukte. Dies führt zu einer hervorragenden VOC-Behandlung mit einer Austrittskonzentration unterhalb der strengsten Umweltgrenzwerte. Wir bieten unsere RENA Pro Lösungen immer mit einem maßgeschneiderten Design an, das speziell für jeden Fall entwickelt wurde. Wir berücksichtigen relevante Einlassparameter wie Luftstrom und VOC-Konzentration und dosieren die richtige Ozonmenge entsprechend dem zu erreichenden Ziel. Eine solche maßgeschneiderte Lösung führt zu großen Energieeinsparungen und hoher Prozesseffizienz und senkt die Betriebskosten für die Ozonbehandlung.

Lesen Sie hier mehr über unsere RENA Pro Systeme oder laden Sie unsere Broschüre herunter.

 

Für besonders hohe VOC-Belastungen oder sehr strenge gesetzliche Grenzwerte können wir die RENA Pro-Lösung mit unseren UV-Systemen kombinieren, was zu einer AOP-Lösung führt. Der Begriff AOP steht für Advanced Oxidation Processes und bezieht sich auf eine Technologie, die in der Lage ist, eine chemische Spezies namens Hydroxylradikal herzustellen. In unserem System wird Ozon in Hydroxylradikale umgewandelt, sobald es vom UV-Licht bestrahlt wird. Diese chemische Spezies ist noch aggressiver als Ozon zur Entfernung von VOC. Die VOC-Behandlung wird dann durch den UV-Reaktor verstärkt, was zu einem kompakteren System mit hoher Leistung führt. Unsere UV-Systeme verwenden ausschließlich Hochleistungs-UV-Lampen für die effektivste Behandlung auf kleinstem Raum.

Lesen Sie hier mehr über unsere UV-Systemlösungen.

 

Für eine optimale Leistung bei der VOC-Behandlung empfehlen wir unsere Komplettlösung, die die AOP-Stufe und die Nodora-Filter kombiniert. Die Ergänzung des bisherigen Systems mit Nodora ermöglicht ein abschließendes Aufreinigen des behandelten Stroms, wodurch VOC-Emissionen nahe Null entstehen. Bei dieser Stufe handelt es sich um einen katalytischen Mischbettfilter, der aus mehreren maßgeschneiderten Materialien zur Maximierung der VOC-Behandlung besteht. Die Nodora-Filter werden in den anspruchsvollsten Fällen eingesetzt, wenn der Platz begrenzt ist, aber dennoch eine sehr effektive VOC-Behandlung benötigt wird. Darüber hinaus haben die Nodora-Filter ein spezielles Design zur Minimierung der Druckverluste, mit großen Einsparungen beim Energieverbrauch und den Betriebskosten.

Lesen Sie hier mehr über unsere Nodora-Systeme oder laden Sie unsere Broschüre herunter.

VOC-Probleme können auch mit Geruchsproblemen zusammenhängen. Lesen Sie hier mehr über die Geruchsbeseitigung.

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