Basisch oxidatieve wasser

Synoniemen, afkortingen en/of procesnamen

—  oxidatieve gaswasser

Verwijderde componenten

—  geurcomponenten

Principeschema

Procesbeschrijving

Voor de algemene procesbeschrijving van de gaswasser wordt verwezen naar ‘gaswassing algemeen’. Basisch oxidatieve gaswassing wordt vooral ingezet voor geurbestrijding. Hierbij worden de organische geurcomponenten in alkalisch milieu, bij pH 7 - 10, geoxideerd.

Als sterk oxidans wordt natriumhypochloriet (NaOCl), kaliumpermanganaat (KMnO4) of waterstofperoxide (H2O2) gebruikt. Bij kaliumpermanganaat wordt er MnO2 gevormd dat periodiek uit de wasvloeistof moet verwijderd worden. Bij hypochloriet zijn dit chloriden en bij waterstofperoxiden worden geen bijproducten gevormd. Waterstofperoxide is echter een minder sterk oxidant dan hypochloriet of permanganaat.

Aangezien geurverwijdering relatief complex kan zijn wat betreft de samenstelling van de geurcomponenten, is het aangewezen voorafgaandelijke piloot-testen uit te voeren om de verwijderingsefficiëntie specifiek te bepalen.

Indien amines aanwezig zijn in de afgassen is het aangewezen om eerst een zure wassing uit te voeren om de vorming van chlooramines te vermijden.

Varianten  

Voor de verschillende varianten (tegen-, mee- of kruisstroom, met of zonder inbouw) wordt verwezen naar ‘gaswassing algemeen’.

Werkingsgraad

Gemiddeld bedraagt de verwijderingsefficiëntie 75 – 95 % [1]

Bij een drietrapswasser zijn geurrendementen van 80 -90 % te verwachten [7].

Componenten die geurhinder veroorzaken hebben vaak een vrij lage geurdrempel. De concentraties van de te verwijderen componenten liggen hierdoor vaak in het sub-ppm –ppb niveau. Voor componenten met een uiterst lage geurdrempel zoals bv. mercaptanen is het hierdoor moeilijk om de restconcentratie onder de geurdrempel te brengen.

Het verwijderingsrendement is afhankelijk van de oxideerbaarheid van de componenten en de verblijftijd in de wasser. Een verhoging van de verblijftijd vereist een grotere installatie en een hogere investeringskost.

Randvoorwaarden

—  Debiet:        50 – 500 000 Nm3/h
—  Temperatuur:            5 - 80 °C
—  Stof:      < 10 mg/m3
—  Geur: afhankelijk van de samenstelling en de aard van de componenten in de afgassen.
—  Bij gebruik van NaOCl bij lage pH kunnen toxische chloordampen ontstaan. Daarom kan bij toepassing van NaOCl
      best een basische wasser nageschakeld worden om de chloordampen af te vangen.

Hulpstoffen

—  Water
—  Base: natronloog
—  Oxidans: natriumhypochloriet, kaliumpermanganaat, waterstofperoxide, e.a.

De dosering van de reagentia kan het best gebeuren d.m.v. een doorgedreven automatisering om een constante goede werking te bekomen en om het reagensverbruik te minimaliseren. Het oxidans wordt steeds in een bepaalde overmaat gedoseerd.

Milieu-aspecten

Afvalwater, restemissies.

In een wasser met NaOCl kunnen bij lage pH toxische chloordampen ontstaan. Daarom kan bij toepassing van NaOCl best een basische wasser nageschakeld worden om de chloordampen af te vangen.

Energieverbruik

Energieverbruik 0,2 – 1 kWh/1 000 Nm³/h. Sterk afhankelijk van de toepassing. [1]

Kostprijs

  • Investering
    — 
    5 000 – 20 000 EUR voor 1 000 Nm³/h (sterk afhankelijk van de toepassing) [1]
  • Werkingskosten
    — 
    Personeelskosten:      5 000 – 10 000 EUR per jaar (inschatting 4 - 8 uren per week [1])
    —  Hulp & reststoffen:       is afhankelijk van de ingaande samenstelling en de gestelde restemissies

Gevalstudie verwijdering van formaldehyde [6]

—  Debiet 21 000 Nm³/h; 34 000 Nm³/h
—  Temperatuur 120 °C
—  Emissieduur: volcontinu 5 dagen per week
—  Concentratie ingaand 180 mg/Nm³ (85 percentiel) max. 330 mg/Nm³
—  Concentratie uit 20 mg/Nm³
—  Installatie

  • Eentraps basisch oxidatieve wassing
  • In geval 1 is geen koeling op het waswater voorzien omdat de adiabatische verzadigingstemperatuur 45 °C bedraagt. Geval 2 geeft geen melding van koeling. In geval 3, 4 en 5 wordt of moet een voorafgaande quench voorzien worden.
  • Gebruik van H2O2 als oxidans

—  Installatie incl. montage en testen, voorraadtanks voor chemicaliën, service opbasis van halfjaarlijkse controle en set
      reserveonderdelen bedraagt 159 000 EUR excl. BTW. Deze prijs is exclusief ventilator
—  Aanbieding 2 voor deze situatie 241 500 EUR excl. BTW voor totale investering in RVS 304 of 201 500 EUR excl. BTW
      in HDPE uitvoering. Prijzen inclusief de ventilator (11 500 EUR)
—  Aanbieding 3 inclusief de ventilator en inclusief een voorafgaande quench kost 310 000 EUR excl. BTW.
—  Aanbieding 4 zonder voorafgaande quench. Aparte investering nodig om op voorhand tot 70 °C af te koelen. Prijs
      inclusief ventilator enz. 93 600 EUR excl. BTW.
—  Aanbieding 5: scrubber inclusief de quencher, wasser en ventilator maar exclusief de montage voor 135 000 EUR
      excl. BTW.

Gevalstudie geurverwijdering bij afvalverwerking [6]

—  Debiet 35 000 Nm³/h
—  Omgevingstemperatuur
—  Installatie kruisstroom wasser: drietraps zuur, basisch-oxidatieve, basische wassing met gebruik van waterstof-
      peroxide als oxidans.
—  Raming verbruik: 16 kW elektrisch (excl. ventilator), 0,5 l/h H2SO4 96 %, 5 l/h NaOH 33 %, 5 l/h H2O2 50 %, onthard
      water 200 – 400 l/h, leidingwater 200 – 400 l/h.
—  Investeringskost 337 000 EUR.
—  Zelfde situatie voor drietraps tegenstroomwasser kostprijs van 328 500 EUR.

Gevalstudie geurverwijdering bij vetsmelter [6]

—  Debiet 20 000 Nm³/h
—  Omgevingstemperatuur
—  Componenten: H2S, NH3, amines, zwavelverbindingen (oa mercaptanen en disulfiden), andere geurcomponenten
—  Installatie kruisstroom wasser: drietraps basisch, basisch-oxidatieve, zure wassing met gebruik van waterstof-
      peroxide als oxidans. De basische wassing is eerst geplaatst om voor een verzeping van de nog aanwezige vetten te
      zorgen en het afvangen van H2S en vetzuren. De zwavelverbindingen worden in de oxidatieve trap geoxideerd en de
      amines en NH3 worden in de zure trap afgevangen.
—  Raming verbruik: 14 kW elektrisch (excl. ventilator), 7 l/h H2SO4 96 %, 30 l/h NaOH 33 %, 10 l/h H2O2 50 %, onthard
      water 1 000 l/h, leidingwater 300 l/h.
—  Investeringskost 245 000 EUR.

Voor- en nadelen

  • Voordelen
    — 
    Verwijderingsrendementen tot 95 % zijn mogelijk.
  • Nadelen
    — 
    Gebruik van sterke oxidantia vereist de nodige veiligheidsvoorzieningen en speciale uitvoering van de
          installatie.

Toepassingen

Geurverwijdering in de sectoren:

—  voedingsindustrie
—  mengvoederfabrikanten
—  slachthuizen
—  geurstoffenproductie
—  textielindustrie

Referenties

  1. Factsheets luchtemissie beperkende technieken, www.infomil.nl, Infomil
  2. Common waste water and waste gas treatment and management systems in the chemical sector. BREF document, European IPPC Bureau, http://eippcb.jrc.es
  3. Elslander H., De Fré R., Geuzens P., Wevers M. (1993). Vergelijkende evaluatie van mogelijke gasreinigingssystemen voor huisvuilverbranding. In: Energie & Milieu, 9
  4. Vanderreydt I. (2001). Inventarisatie van de afvalverbrandingssector in Vlaanderen.. Vito, 2001/MIM/R/030
  5. Werkboek milieumaatregelen: “Metaal- en elektrotechnische industrie” (1998). VNG uitgeverij
  6. Leveranciersinfo
  7. A. Derden, J. Schrijvers, M. Suijkerbuijk, A. Van de Meulebroecke1, P. Vercaemst en R. Dijkmans., “Beste Beschikbare Technieken voor de slachthuissector”, juni 2003