DE19927107A1

DE19927107A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Verminderung der Geruchsemissionen von Giessereianlagen

Info

Publication number: DE19927107A1
Application number: DE19927107A
Authority: DE
Inventors: Elmar Westhoff; Horst Rosenthal; Artur Bissert
Original assignee: FISCHER GEORG & CO KG GmbH; Georg Fischer GmbH
Current assignee: FISCHER GEORG & CO KG GmbH; Georg Fischer GmbH
Priority date: 1999-06-14
Filing date: 1999-06-14
Publication date: 2000-12-21

Abstract

Es wird eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bekämpfung der Geruchsemissionen einer Gießereianlage angegeben. Insbesondere sollen die Geruchsemissionen bekämpft werden, die durch organische und anorganische Substanzen entstehen, die für die Herstellung und Behandlung von Gießformen, Gießkernen und Gießeinsätzen verwendet werden. Zu diesem Zweck ist Behältnis für Biokatalysatoren und/oder Enzyme sowie mindestens Wirkbereich vorgesehen, in welchem die Biokatalysatoren und/oder Enzyme mit den Geruchsemissionen verursachenden Substanzen wechselwirken und den unerwünschten Geruch abbauen.

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Giessereitechnik. Sie betrifft insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verminderung der Geruchsemissionen von Giessereianlagen nach dem Oberbegriff der entsprechenden unabhängigen Ansprüche.

Stand der Technik

In Giessereianlagen werden Formen, Kerne und Giesseinsätze benötigt, die aus verschiedenen Arten von sandartigen Stoffen oder anderen Füllstoffen hergestellt werden. Der Sand muss zu diesem Zweck gebunden, verdichtet und gehärtet werden. Zum Binden und Härten des Sandes kommen anorganische und organische Substanzen zum Einsatz. Weiterhin werden chemische Substanzen auf Giessformen oder Kerne aufgebracht. Es sind auch Giessereianlagen in Betrieb, bei denen eine Kombination von verlorenen und weiter verwendbaren Formen oder Kernen zum Einsatz kommt, so z. B. in Druckgussgiessereien. Die Formen, Kerne und Giesseinsätze können in speziellen Formanlagen und Kernformanlagen hergestellt werden, oder sie können auch von Hand gefertigt werden oder gar von extern bezogen werden. Allen Giessereianlagen ist jedoch gemeinsam, dass die chemischen Substanzen bei der Herstellung der Formen oder Kerne, bei der Rückgewinnung des Formmaterials, beim Giessvorgang etc. frei werden und störende Geruchsemissionen verursachen können. Gerade bei Giessereien, die in der Nähe von überbauten Gebieten angeordnet sind, stellt die Geruchsbelästigung ein ernst zu nehmendes Problem dar.

Zur Verringerung der Umwelt- und Geruchsbelastung sind aus dem Stand der Technik zwar bereits Vorrichtungen und Verfahren zur Wiederaufbereitung von Giessereisand (z. B. EP 0 446 402) oder aber Vorrichtungen zum Absaugen und Reinigen von verschmutzter Luft (z. B. DE 29 30 156) bekannt, Vorrichtungen und Verfahren, die sich gezielt der Verminderung der Geruchsemission von Giessereianlagen annehmen, sind keine bekannt.

Darstellung der Erfindung

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mit deren Hilfe die Geruchsemission von Giessereianlagen wirksam verringert werden kann. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.

Kern der Erfindung ist es also, dass die Geruchsemissionen verursachenden Substanzen mit Biokatalysatoren und/oder Enzymen behandelt werden, die eine Geruchs vermindernde Wirkung aufweisen. Die Anwendung dieser Biokatalysatoren und Enzyme im Bereich der Klärschlamm- oder Wasseraufbereitung ist bekannt. Verdienst der vorliegenden Erfindung ist es, zu erkennen, dass solche Komplexe auch in Giessereien vorteilhaft eingesetzt werden können, und weiterhin, dass angegeben wird, wie die entsprechenden Vorrichtungen aufgebaut werden müssen. Allen erfindungsgemässen Vorrichtungen und Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, dass ein Behältnis für die Biokatalysatoren und/oder Enzyme sowie mindestens ein Wirkbereich vorgesehen ist, in welchem die Biokatalysatoren und/oder Enzyme mit den Geruchsemissionen verursachenden Substanzen wechselwirken.

Zur Erfassung der zu behandelnden Abgasströme können Absaugvorrichtungen wahlweise im Bereich der Formmaschine, der Kernformmaschine, des Schmelzofens, des Bereiches, in welchem der Konverter gedreht wird, der Giessstrecke, der Abkühlstrecke, der Sandaufbereitung und/oder der Gusstransportvorrichtung angeordnet sein. Die abgesaugten Abgasströme werden dann einer Zerstäubungs- oder Nebelkammer zugeleitet, in welche der Abgasstrom mit den Biokatalysatoren und/oder Enzymen in Kontakt kommt. Als Variante können die Abgasströme auch einer Reaktionskammer zugeleitet werden, in welcher die Abgase poröse Filter- oder Absorbersubstanzen durchströmen, die mit den Biokatalysatoren und/oder Enzymen beaufschlagt sind.

Die vorliegende Erfindung kann auch dazu dienen, bereits bestehende (Nass)- filteranlagen mit einer geruchshemmenden Wirkung auszustatten, indem im Wasserkreislauf der Filteranlage ein Ventil vorgesehen ist, mit dessen Hilfe Biokatalysatoren und/oder Enzyme aus dem Behältnis in den Wasserkreislauf eingegeben werden kann. Ein weiterer Vorteil dieser Lösung ist die Tatsache, dass dadurch nicht nur die Geruchsemissionen wirksam bekämpft werden, sondern auch die Leitungen des Wasserkreislaufes automatisch gereinigt werden.

Eine weitere Ausführung der Erfindung liegt im Bereich der Kernformmaschine:
Häufig werden die Kerne mit Hilfe von Amin in einer geschlossenen Kammer gehärtet (z. B. im sog. Cold-Box-Verfahren). Erfindungsgemäss ist nun eine Sprüheinheit vorgesehen, die nach jedem Begasungsvorgang Biokatalysatoren und/oder Enzyme in die Kammer einsprüht, wodurch das Geruch verursachende Amin an der Quelle abgebaut werden kann. Das verwendete Härtungsgas verbleibt natürlich auch zu einem gewissen Grad im Kern. Dieses Restamin kann durch gezieltes Durchlüften der Kerne mit Biokatalysatoren und/oder Enzymen nach dem Härtungsvorgang wirksam abgebaut werden. Dadurch wird auch erreicht, dass die Kerne nach dem Giessvorgang nicht mehr ausgasen und somit keine Geruchsemissionen mehr verursachen.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Die Vorteile der Erfindung werden insbesondere in einer kostengünstigen und wirksamen Geruchsbekämpfung der Abgase einer Giesserei gesehen. Ausserdem kann die erfindungsgemässe Vorrichtung bzw. das entsprechende Verfahren auch zum Nachrüsten bereits bestehender Filteranlagen verwendet werden. Die verwendeten Biokatalysatoren und/oder Enzyme sind zudem nicht nur äusserst wirksam sondern auch völlig unschädlich.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 Schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Vorrichtung für den Einsatz in einer Formanlage;

Fig. 2 Schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Vorrichtung für den Einsatz mit einer bestehenden Nassfilteranlage;

Fig. 3 Schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Vorrichtung für den Einsatz in einer Kernformanlage;

Fig. 4 Schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Vorrichtung für den Einsatz beim Kupolofen, Warmhalteofen und Konverter.

Wege zur Ausführung der Erfindung

Fig. 1 zeigt schematisch eine Formanlage 1, die Teil einer nicht weiter dargestellten Giessereianlage ist. In der Giessereianlage werden Sand und ähnliche Füllstoffe als Giessformen, Giesskerne oder Giesseinsätze verwandt. Der Sand und die Füllstoffe werden zu diesem Zweck mit Hilfe von organischen oder anorganischen Substanzen gebunden, verdichtet und/oder gehärtet. Es ist für die Erfindung unerheblich, ob die Formen, Kerne oder Einsätze in einer Formanlage gefertigt werden, die in der Giesserei angeordnet ist, oder ob sie von extern bezogen werden. Beispielhaft wird davon ausgegangen, dass die Formanlage in eine Giesserei integriert ist. Die erwähnten chemischen Substanzen verursachen eine unerwünschte Geruchsemission und zwar nicht nur beim zweckgemässen Einsatz, sondern auch, wenn die Substanzen bei der Zerstörung der Formen, beim Giessvorgang am Vergiessofen 19 der beim Ausgasen austreten. Um diese Geruchsemissionen zu bekämpfen, sind Absaugvorrichtungen 3 vorgesehen, welche den die Geruchsemissionen verursachenden Abgasstrom 4 einfangen. Der Abgasstrom 4 kann dabei im Bereich der Formmaschine 5, der Kernformmaschine, des Schmelzofens, des Bereiches, in welchem der Konverter gekippt wird, der Giessstrecke, der Abkühlstrecke, der Ausleerstrecke, der Sandaufbereitung und/oder im Bereich der Gusstransportvorrichtung abgefangen werden. Die vorstehend erwähnten Bereiche können unter dem Oberbegriff "Abgasstromquelle" 2 zusammengefasst werden.

Nach der Erfindung ist ein Behältnis 7 vorgesehen, welches eine wässrige Lösung mit Biokatalysatoren und/oder Enzymen enthält. Diese natürliche Lösung ist in der Lage, Gerüche wirksam zu beseitigen. Die Lösung aktiviert insbesondere aerobe Mikroorganismen und schafft eine vorteilhafte Umgebung für die schnelle Oxidation organischer Abfallstoffe. Es können aber auch anorganische Abfallstoffe wirksam abgebaut werden. Solche Lösungen sind im Handel verbreitet, und deren Wirkweise wird hier als bekannt vorausgesetzt. Ein Beispiel einer solchen Lösung ist Neozyme®, welches z. B. von der Deutschen Klär- und Entsorgungsgesellschaft mbH vertrieben wurde.

Diese wässrige Lösung wird nun in einer Zerstäubungs- oder Nebelkammer 6 fein dispergiert mit dem von der Abgasstromquelle 2 herkommenden Abgasstrom 4 zusammen gebracht. In dieser Kammer kann der Abgasstrom 4 mit den Biokatalysatoren und/oder Enzymen wechselwirken, und die Geruchsemissionen verursachenden Substanzen werden wirksam abgebaut. Es ist alternativ denkbar, den Abgasstrom durch eine Reaktionskammer 8 zu leiten, in welcher poröse Filter- oder Absorbersubstanzen vorhanden sind, die mit der wässrigen Lösung beaufschlagt sind und vom Abgasstrom durchströmt werden. Auch hier kommt der Abgasstrom mit den Biokatalysatoren und/oder Enzymen in Kontakt, wodurch die Geruchsemissionen verursachenden Substanzen wirksam abgebaut werden. Selbstverständlich können die Kammern 6 und 8 auch hintereinander geschaltet sein, wodurch sich eine noch wirksamere Geruchsbekämpfung ergibt. Der so behandelte, geruchsfreie Abgasstrom kann einem Abscheider 9 und über ein ggf. notwendiges Gebläse 10 einem Kamin 13 zugeführt werden.

Die Erfindung kann gemäss Fig. 2 auch dann gewinnbringend eingesetzt werden, wenn in der Giessereianlage bereits eine Filteranlage zur Reinigung des Abgasstromes vorhanden ist. Der Abgasstrom 4 wird durch Absaugvorrichtungen 3 eingefangen, die z. B. im Bereich der Formanlagen oder Kernschiessanlagen usw. angeordnet sein können. Der Abgasstrom 4 wird einer oder mehreren Nassabscheidern 16 zugeführt und durchströmt dabei ein Nassfilter 17. Im Filter 17 wird der Abgasstrom entstaubt. Erfindungsgemäss wird nun dem Wasserkreislauf 18 der Nassabscheider 16 die wässrige Lösung mit Biokatalysatoren und/oder Enzymen dosiert aus dem Behältnis 7 hinzugegeben. Dazu ist die Dosierpumpe 14 vorgesehen. Im Klärbecken 15 trennen sich die Schwebeteilchen von der mit Biokatalysatoren und/oder Enzymen versetzten wässrigen Waschlösung. Die Biokatalysatoren und/oder Enzyme müssen somit nur zum Ausgleich des nicht zu vermeidenden Verlustes hinzugegeben werden. Ansonsten ist der Kreislauf geschlossen. Durch die Zugabe von Biokatalysatoren und/oder Enzymen zur Waschlösung ergibt sich noch der Vorteil, dass die Rohrleitungen automatisch mitgereinigt werden.

Die Erfindung kann aber auch vorteilhaft im Bereich der Kernform- oder Kernschiessmaschine eingesetzt werden. Fig. 3 zeigt ein entsprechendes Ausführungsbeispiel. Mit 12 ist eine Kernformmaschine bezeichnet. Sie umfasst eine Begasungseinheit 11, mit deren Hilfe z. B. Amin zum Binden des Kernsandes eingedüst wird. Nach dem Begasungsvorgang wird das Restamin mit Hilfe einer Absaugvorrichtung 3 abgesaugt und einer Nebelkammer 6 und/oder einer Reaktionskammer 8 zugeführt. In die Nebelkammer 6 oder die Reaktionskammer 8 wird aus dem Behältnis 7 eine wässrige Lösung mit Biokatalysatoren und/oder Enzymen eingegeben. Die Funktion ist mithin dieselbe wie vorstehend beschrieben. Die gehärteten Kerne enthalten ihrerseits noch freies Restamin, das z. B. nach dem Giessvorgang ausgasen kann und ebenfalls Geruchsbelästigungen verursacht. Es ist zwar nach der Erfindung ebenfalls möglich, diese beim Ausgasen entstehenden Abgase aufzufangen und wie oben dargelegt zu behandeln, noch wirksamer wird der Geruchsabbau dadurch, dass die Biokatalysatoren und/oder Enzyme mit Hilfe einer Sprüheinheit 23 durch die Kerne hindurch geblasen werden. Die Biokatalysatoren und/oder Enzyme bauen dann das Restamin in den Kernen sozusagen vor Ort ab.

Absaugvorrichtungen 3 können auch oberhalb des Schmelzofens und des Bereiches, in dem der Konverter gekippt wird, vorgesehen sein. Fig. 4 zeigt entsprechende Ausführungsformen. Mit 20 ist eine Kupolofen, mit 21 ein Warmehalteofen und mit 22 ein Konverter bezeichnet. Absaugvorrichtungen 3 sind jeweils oberhalb des Kupolofens 20, des Warmhalteofens 21 oder des Konverters 22 bei der Schmelzbehandlung vorgesehen. Der mit Hilfe der Absaugvorrichtungen erfasste Abgasstrom 4 wird einer Nebelkammer 6 und/oder einer Reaktionskammer 8 zugeführt. Nebelkammer 6 und Reaktionskammer 8 funktionieren wie beschrieben. Der gereinigte Abgasstrom kann über einen Abscheider 9 dem Kamin 13 zugeführt werden.

Ganz allgemein kommt die Erfindung dort zum Einsatz, wo Abgase in einer Giesserei aufgefangen und vor Abgabe an die Umgebungsluft gereinigt werden müssen.

Bezugszeichenliste

1

Formanlage

2

Abgasstromquelle

3

Absaugvorrichtung

4

Abgasstrom

5

Formmaschine

6

Nebelkammer

7

Behältnis

8

Reaktionskammer

9

Abscheider

10

Gebläse

11

Begasungseinheit

12

Kernformmaschine

13

Kamin

14

Dosierpumpe

15

Klärbecken

16

Nassabscheider

17

Nassfilter

18

Wasserkreislauf

19

Vergiessofen

20

Kupolofen

21

Warmhalteofen

22

Konverter

23

Sprüheinheit

Claims

1. Vorrichtung zur Verminderung der Geruchsemission einer Giessereianlage, in welcher Sand oder Füllstoffe verwendet werden, die mit Hilfe von anorganischen und/oder organischen Substanzen zu Giessformen, Giesskernen und/oder Giesseinsätzen gebunden, verdichtet oder gehärtet werden, und/oder in welcher anorganische und/oder organische Substanzen auf Giessformen, Giesskerne und/oder Giesseinsätze aufgebracht werden, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Geruchsverminderung vorgesehen sind, welche Mittel ein Behältnis (7) für Biokatalysatoren und/oder Enzyme und einen Wirkbereich (6, 7, 11) umfassen, in welchem Wirkbereich die Biokatalysatoren und/oder Enzyme mit den die Geruchsemissionen verursachenden Substanzen wechselwirken.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Giessereianlage mindestens eine Absaugvorrichtung (3) zur Erfassung eines Abgasstromes (4), der die Geruchsemissionen verursachenden Substanzen aufweist, umfasst, wobei die Absaugvorrichtung (3) insbesondere im Bereich der Formmaschine (5), der Kernformmaschine (12), des Schmelzofens (20), des Bereichs, in dem der Konverter (22) gekippt wird, der Giessstrecke (19), der Abkühlstrecke, der Ausleerstrecke, der Sandaufbereitung und/oder der Gusstransportvorrichtung angeordnet ist, und dass der Wirkbereich mindestens eine Zerstäubungskammer oder Nebelkammer (7) umfasst, in welcher der Abgasstrom (4) mit den feindispergierten Biokatalysatoren und/oder Enzymen in Kontakt kommt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Giessereianlage mindestens eine Absaugvorrichtung (3) zur Erfassung eines Abgasstromes (4), der die Geruchsemissionen verursachenden Substanzen aufweist, umfasst, wobei die Absaugvorrichtung (3) insbesondere im Bereich der Formmaschine (2), der Kernformmaschine (12), des Schmelzofens (20), des Bereichs, in dem der Konverter (22) gekippt wird, der Giessstrecke (19), der Abkühlstrecke, der Ausleerstrecke, der Sandaufbereitung und/oder der Gusstransportvorrichtung angeordnet ist, und dass der Wirkbereich mindestens eine Reaktionskammer (8) umfasst, in welcher der Abgasstrom (4) poröse Filter- oder Absorbersubstanzen durchströmt, die mit den Biokatalysatoren und/oder Enzymen beaufschlagt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Giessereianlage mindestens eine Filteranlage (17) zur Reinigung des Abgasstromes (4) umfasst, wobei in einem Wasserkreislauf (18) jeder Filteranlage eine Dosierpumpe (14) vorgesehen ist, welche eine mit den Biokatalysatoren und/oder Enzymen versetzte wässrige Waschlösung in den Wasserkreislauf einleitet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserkreislauf (18) ein Klärbecken (15) umfasst, in dem sich Schwebeteilchen absetzen und von der mit Biokatalysatoren und/oder Enzymen versetzten wässrigen Waschlösung trennen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosierpumpe (14) zwischen dem Behältnis (7) und dem Wasserkreislauf (18) angeordnet ist, wobei mit Hilfe der Dosierpumpe (14) nach Bedarf Biokatalysatoren und/oder Enzyme dosiert hinzugegeben werden können.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Giessereianlage eine Kernformmaschine (12), insbesondere eine Kernschiessmaschine, umfasst, in welcher Kernsand mit Hilfe einer, insbesondere in einer geschlossenen Kabine angeordneten, Begasungseinheit (11) durch Begasen mit einem Härtungsgas, insbesondere mit Amin, gehärtet wird, und dass eine Sprüheinheit (23) vorgesehen ist, die nach jedem Begasungsvorgang die Biokatalysatoren und/oder Enzyme in den Bereich der Begasungseinheit einsprüht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprüheinheit (23) nach dem Begasen der Kerne Biokatalysatoren und/oder Enzyme durch die Kerne hindurch bläst.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Absaugvorrichtung (3) vorgesehen ist, die das Härtungsgas nach erfolgtem Begasungsvorgang aus der Kabine absaugt und einer Zerstäubungs- oder Nebelkammer (7) zuführt, in welcher das Härtungsgas mit den Biokatalysatoren und/oder Enzyme in Kontakt kommt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, das abgesaugte Härtungsgas einer Reaktionskammer (8) zugeführt wird, in der das Härtungsgas poröse Filter- oder Absorbersubstanzen durchströmt, die mit den Biokatalysatoren getränkt sind.

11. Verfahren zur Verminderung von Geruchsemissionen in einer Giessereianlage, i welcher Sand oder Füllstoffe verwendet werden, die mit Hilfe von chemischen und/oder organischen Substanzen zu Giessformen, Giesskernen und/oder Giesseinsätzen gebunden, gehärtet oder verdichtet werden, oder in welcher chemische und/oder organische Substanzen auf Giessformen, Giesskerne und/oder Giesseinsätze aufgebracht werden, dadurch gekennzeichnet, dass der die Geruchsemissionen verursachende Abgasstrom (4) mit Biokatalysatoren und/oder Enzymen behandelt werden.