Injectie geurneutralisatiemiddelen

Synoniemen, afkortingen en/of procesnamen

—  Microwassing
—  Geurmaskering
—  Geurneutralisatie

Verwijderde componenten

—  Geur

Principeschema

Procesbeschrijving

Voor geleide emissies wordt een actief, neutraliserend, modificerend of maskerend product verneveld in het afgaskanaal. In de contactruimte vindt de reactie plaats tussen de geurmoleculen en het geïnjecteerde product. Om een goede menging en reactie te krijgen moet de contacttijd voldoende lang zijn. In vele gevallen kan het aanwezige leidingwerk en schouw dienen als contactruimte zodat geen extra investeringen in deze contactruimte moeten worden uitgevoerd.

De techniek kan ook toegepast worden bij open tanks zoals waterzuiveringen, stortplaatsen, slibdroogbedden, … . Hierbij kunnen de vernevelaars boven het oppervlak van de tank of in de ruimte worden geplaatst. In bepaalde gevallen worden de vernevelaars gecombineerd met een ventilator om de nevel beter te verspreiden. De nevel neutraliseert de geur van de diffuse bron.

De werking van het product kan verscheiden van aard zijn.

  • Een zuivere absorptiereactie: in dat geval zal de geur na een tijdje terug worden vrijgezet in de atmosfeer. Indien de verdunning op dat ogenblik groot genoeg is, is er geen secundaire geurhinder.
  • Een maskering van de geur met een sterkere en aangenamere geur: in essentie wordt de geurbelading hoger maar de resulterende geur zal aangenamer zijn zodat de klachten mogelijk verminderen. Gebruikte maskeerders zijn etherische oliën van vanille, citrus, dennenboom of bloemen.
  • Een chemische modificering van de geurmoleculen zodat deze niet meer door de receptoren in onze neus worden waargenomen. Door aanwezigheid van de juiste moleculen zullen chemische bindingen tussen de geurmoleculen en de injectieproducten optreden. Een voorbeeld is de reactie van vetzuren met alcoholen tot esters die minder sterk ruiken. In het product zijn dan bv. alcoholen aanwezig om de vetzuren in de afgassen te neutraliseren. De neutralisatie gebeurt na absorptie van de vetzuren in de nevel.
  • Toevoegen van complementaire geuren. Bepaalde geuren heffen elkaars werking op (bv. bedorven boter en juniper olie; ranke tabak en etherische olie van de plant wintergroen). Elke stof heeft een specifiek herkenbare geur maar de combinatie van de twee heeft geen herkenbare geur. Waarom dit effect plaatsheeft is wetenschappelijk nog niet begrepen.

In de meeste gevallen zal een combinatie van bovenstaande reacties optreden.

Uit voorzorg kan het systeem beter niet gebruikt worden in ruimtes waar continu mensen aanwezig zijn.

Varianten

Sommige leveranciers plaatsen een nevelvanger/mistfilter  na de contactruimte om de geïnjecteerde vloeistof terug te verwijderen. Hierdoor wordt een verwijdering van de geurcomponenten gerealiseerd. Het rendement stijgt dan meestal. Het plaatsen van een nevelafscheider verhoogt de kosten echter sterk. Bij het plaatsen van een mechanische nevelafscheider moet sterk worden opgelet met verstoppingen. Het plaatsen van een natte  of droge elektrostatische filter is iets duurder maar geeft meer bedrijfszekerheid.

Het injectiesysteem voor het product kan sterk verschillen. Gebruikte systemen zijn:

—  opschroefvernevelaars

deze kleine systemen worden op het vat met het geurneutraliserend product geschroefd. Het product moet manueel voorverdund worden in het vat. Deze systemen hebben een korte levensduur van 3 – 6 maanden. Ook produceren ze grote druppeltjes zodat een belangrijk deel van het product uitregent. Ze hebben een werkingsgebied van 1,5 – 7 m.

—  mistventilatoren

deze systemen vernevelen de vloeistof door middel van de ventilatorbladen of hebben een sproeikop na de ventilator staan. Deze systemen hebben een werkingsgebied van 7 – 14 m. De verwachte levensduur is 2 – 5 jaar.

—  hoge druk sproeiers

deze systemen gebruiken een hoge drukpomp om de vloeistof op 41 – 83 bar te brengen. De verdunning met water kan automatisch gebeuren. De systemen produceren een fijne nevel waarbij normaal geen uitregening optreedt. De vloeistof moet gefilterd worden op 5 – 10 mm om verstopping van de sproeikoppen te vermijden. De nevel heeft een werkingsgebied van 0,5 – 2 m. De verwachte levensduur is 2 – 5 jaar.

—  persluchtsystemen

Er moet een persluchtaansluiting en een wateraansluiting voor verdunning van het product zijn. Indien de sproeiers goed afgesteld zijn, is er geen uitregening. De sproeiers hebben een werkingsgebied van 1,5 – 3,5 m. De verwachte levensduur is 2 – 5 jaar.

—  lage druk luchtsystemen

hierbij wordt lucht afkomstig van ventilatoren gebruikt. Dit is lucht op lagere druk, maar met grote luchtdebieten. Dit is meestal beschikbaar bij waterzuiveringsstations voor de beluchting. De werkingsafstand is 3 – 12 m. Dit is meer dan bij persluchtsystemen omdat grote hoeveelheden lucht de nevel verder verspreiden. De verwachte levensduur is 3 – 5 jaar.

—  Directe verdamping

De geconcentreerde etherische olie wordt in een evaporator verdampt. Deze damp wordt dan via ventilatoren verdeeld in de lucht. Omdat hier niet met water wordt gewerkt, kan bij temperaturen onder het vriespunt worden gewerkt. De etherische olieën hebben een vriespunt van onder -70 °C zodat er geen risico is op bevriezing. De verwachte levensduur is 3 – 5 jaar.

Werkingsgraad

De werkingsgraad varieert sterk van applicatie en type injectieproduct. Bij een goede werking kan een geurreductie van 60 tot maximaal 80 % worden verwacht. Aangeraden wordt om steeds haalbaarheidstests uit te voeren omdat de efficiëntie sterk afhangt van type product en type applicatie.

Voorbeelden van geurverwijderingspercentages zijn [2]:

—  mengvoeder: 60 – 75 %;
—  hondenvoederbedrijf: 75 %;
—  fast-food (hamburgers): 78 %.

Eveneens blijkt dat de restgeur die ontstaat bij injectie van geurneutraliserende middelen hinderlijk kan zijn.

Randvoorwaarden

Vooral aangewezen bij periodieke geurklachten, minder aangewezen bij continue klachten omwille van lagere efficiëntie.

Bij plaatsing mistvanger is een laag stofgehalte vereist om verstoppingen te vermijden.

Hulpstoffen

Het injectieproduct moet worden aangekocht.

Verdunningswater is bij de meeste producten nodig.

Het verbruik bij een opstelling in open lucht is:

—  40 – 80 liter/dag voor 1000 m² [1];
—  12,5 liter per dag voor 100 m linaire opstelling [1].

Injectiedebiet bij afgassen in leidingen [2]:

—  productverdunning is 1/100 – 1/500;
—  injectiedebiet varieert; typisch rond 1 l/h per 1 000 m³/h verdunt product (verdunning 1/100). Het productverbruik is dan
      10 ml/h per 1 000 m³/h.

Milieu-aspecten

Indien geen mistvanger aanwezig is zal de injectie van het product resulteren in een verhoogde uitstoot en milieubelasting.

Indien een mistvanger wordt nageschakeld ontstaat een geconcentreerde afvalvloeistof met etherische oliën en geurmoleculen die in een waterzuivering moet worden behandeld of afgevoerd ter verwerking.

Energieverbruik

Laag energieverbruik: enkel doseringspomp. Drukval is laag indien geen misfilter is nageschakeld.

Het energieverbruik van een nageschakelde mistfilter vindt men hier.

Kostprijs

Ervaring leert dat de kosten van deze systemen sterk kunnen oplopen bij continu vernevelen vermits de producten vrij duur zijn in aankoop.

  • Investering
    De investeringskost hangt samen met het vernevelingssysteem.

    —  Opschroefvernevelaars:    250 – 1 000 USD per stuk[1]
    —  mistventilatoren:                 1 000 – 2 000 USD per stuk [1]
                                                         1 700 – 1 800 EUR/stuk [2]
    —  hoge druk sproeiers:         5 000 – 20 000 USD [1] voor totaal systeem voor een  sproeilengte van 130 – 500 m
                                                         lang
    —  persluchtsystemen:           3 000 – 5 000 USD [1] voor totaal systeem
    —  lage druk luchtsystemen: 5 000 – 20 000 USD [1] voor totaal systeem
    —  directe verdamping:           5 000 – 20 000 USD [1] voor totaal syteem
    —  1 000 – 20 000 EUR voor systeem afhankelijk van debiet, uitvoering systeem en benodigde aanpassings-
          werken. De meeste systemen vallen tussen 4 000 en 12 000 EUR. [2] Deze investering bestaat uit een
          besturingskast, verstuivers of mistventilatoren, leidingwerk en montagekosten.
  • Werkingskosten
    —  Hulpstoffen:         2,5 tot 10 USD/liter [1]
                                          15 – 200 EUR/liter [2]                                      
  • Voorbeelden

Gevalstudie: diervoederproducent [2]

—  Debiet: 30 000 m³/h
—  Geurconcentratie: 7 000 – 10 000 ouE/m³
—  Investeringskost: 4 500 EUR
—  Werkingskost:

  • 100 EUR per liter product
  • 30 liter per uur oplossing met verdunning 1/100: 0,3 liter product per uur
  • jaarlijks 480 liter product = 48 000 EUR/jaar

Gevalstudie: mobiele ontgeuringseenheid [2]

—  Besturingscontainer 10 voet + 2 mistventilatoren
—  Mobiele eenheid die steeds windafwaarts kan worden geplaatst
—  Investeringskost 13 500 – 15 500 EUR afhankelijk van de uitvoering
—  Vernevelde vloeistof 10 – 50 liter per uur per ventilator met een verdunning van 1/250 – 1/500. De productkost is 15
      EUR/liter. Dit brengt de werkingskost tussen 0,6 en 6 EUR productkost per uur werking.
—  Het vermogen per ventilator is 0,56 kW.

Gevalstudie: met druppelafscheiding [2]

—  Installatie 30 000 m³/h
—  Investering 75 000 – 100 000 EUR afhankelijk van het type druppelafscheider (mechanisch of elektrostatisch)
—  Investering incl. leidingwerk in RVS, vernevelingsinstallatie en druppelvanger
—  Operationele kost: vernevelingsproduct: 6 000 – 8 000 EUR per jaar (sterk afhankelijk van de belading van de
      afgassen)

Gevalstudie asfaltcentrales [4]

—  geurneutralisatie met verneveling van “parfum” in de schoorsteen en op het laadplatform
—  Jaarlijkse kost: ongeveer 25 000 Euro per jaar.

Voor- en nadelen

  • Voordelen
    —  Eenvoudig
    —  Lage investeringskosten
    —  Modulair systeem
    —  Flexibel systeem (aan/af schakelen afhankelijk van bepaalde parameter)
    —  Weinig onderhoud
  • Nadelen
    — 
    Dure producten
    —  Duur systeem bij volcontinue emissies
    —  Contacttijd van minimum 2 seconden
    —  Bijkomende emissie als geen mistfilter wordt nageschakeld

Toepassingen

Vermindering geuruitstoot bij:

—  composteringsinstallatie bij omzetten van de hopen;
—  afvalverwerking;
—  waterzuiveringsinstallaties;
—  stortplaatsen;
—  voedingsindustrie;
—  slachterijen;
—  veevoederproductie;
—  veehouderijen;
—  Fast-food keten.

Referenties

  1. H.J. Rafson:"Odor and VOC control handbook" Mc Graw-Hill, 1998
  2. leveranciersinfo
  3. A. Derden, J. Schrijvers, M. Suijkerbuijk, A.Van de Meulebroecke, P. Vercaemst, R. Dijkmans: “Beste Beschikbare Technieken (BBT) voor de slachthuissector” Academia press, Juni 2003
  4. A. Jacobs, L. De Bock en R. Dijkmans., “Beste Beschikbare Technieken voor asfaltcentrales”, november 2001
  5. A. Derden, J. Schrijvers, M. Suijkerbuijk, A. Van de Meulebroecke1, P. Vercaemst en R. Dijkmans., “Beste Beschikbare Technieken voor de slachthuissector”, juni 2003