DE3722983A1 - Sensorgefuehrtes umd microprozessorgesteuertes erfassungs- und regelsystem zur bekaempfung von geruechen bei verbrennungen, verkokungen, vergasungen und bei biologischen umsetzprozessen - Google Patents

Description

Es ist bekannt, daß bei biologischen Umsetzprozessen und/oder Verkokungs- und Vergasungs- bzw. Verbrennungsprozessen unangenehme Gerüche freigesetzt werden. Teilweise sind diese Gerüche in der Lage, bei Anwohnern Befindlichkeitsstörungen hervorzurufen, bzw. subjektiv eine Minderung der Lebensqualität zu verursachen.

Die Konzentration der einzelnen Substanzen liegt dabei in der Re­ gel deutlich unterhalb von Gefährdungspotentialen, so daß die Messung und Aufzeichnung von einzelnen Inhaltsstoffen, z.B. Schwefeldioxyd-, der Problemstellung nicht gerecht wird.

Bisher gibt es für die Einstufung von Geruchsbelästigungen nur die bekannte olfaktometrische Bestimmungsmethode, bei der ver­ sucht wird, über subjektive Empfindungen von Testpersonen nach einer normierten Methode zu vergleichbaren Ergebnissen zu kommen.

Diese Bestimmung ist sicherlich bei unterschiedlichen Testmethoden auch unterschiedlich zu bewerten.

Nachteilig ist hierbei auch, daß die einmal festgelegten Grenz­ werte nicht ständig greifbar und wiederholt werden können und so­ mit zur Führung eines Meß- und Regelkreises nicht herangezogen werden können.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung vorzu­ schlagen, die diese Nachteile nicht hat.

Um eine Überwachungs- und Erfassungsmethode machbar zu gestalten, die sowohl zum Schutze der Anlieger sowie der Beschäftigten als auch nicht zuletzt zur sinnvollen Führung des Prozesses geeignet ist, wird daher erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß Sensoren, Steuerungseinheit und Stellglieder in sinnvoller Kombination mit Aufzeichnungsgeräten die Anlage so führen, daß bei Auftreten eines olfaktometrisch festgelegten Grenzwertes automatisch eine Schutz­ vorrichtung in Betrieb genommen wird, die vorzugsweise aus geruchs­ absorbierenden Filtern und/oder Verbrennungsanlagen besteht. Weiterhin wird die Steuerung in sinnvoller Weise evtl. vorhandene Belüftungs- und Entlüftungseinrichtungen (Fenster, Klappen, etc.) den Erfordernissen der Lage entsprechend schließen oder öffnen.

Die Erfindung löst das Problem vorteilhaft durch Einsatz relativ preiswerter Komponenten und ist insofern wirtschaftlich vertretbar. In der einfachsten Ausführung kann die Anordnung aus einem ein­ zelnen Sensor bestehen, der innerhalb des Gebäudes montiert ist, das die Gerüche freisetzende Anlage umschließt.

Die Daten des Sensors werden vorzugsweise von einer Microprozessor­ steuerung übernommen, die so eingreift, daß bei Überschreiten eines Grenzwertes, der durch olfaktometrische Bestimmungen vorgegeben ist, die Schutzeinrichtungen greifen.

Die vorgeschlagene Vorrichtung kann als Kleinanlage ausgeführt werden, wobei nur an eine einzelne Meßstelle gedacht ist. In der bevorzugten Ausführung wird jedoch ein Verbund-Meßsystem Anwendung finden, in dem an strategischen Punkten Gassensoren angebracht sind, deren Daten einer zentralen Steuerung zuflie­ ßen.

Als Sensoren werden bevorzugt Zinndioxyd-Sensoren verwendet, die palladiumdotiert sind und deren aktive Oberfläche indirekt beheizt ist, so daß im Bereich auch kleinster Belastungen mit organischen Substanzen eine Veränderung der Sensorparameter ver­ ursacht wird, die meßtechnisch über eine geeignete Anordnung weiter ausgewertet wird.

Die Besonderheit der Erfindung liegt darin, daß nicht ein be­ liebiger Sensor genutzt wird - wohl auch nicht genutzt werden kann -, sondern daß der Sensor und die nachgeschaltete Steuer­ elektronik mit Hilfe der bekannten olfaktometrischen Bestimmung kalibriert wird, die auf den jeweiligen Ort und auf die jeweiligen Besonderheiten der Aufgabenstellung Rücksicht nimmt, weil bekannt ist, daß die Zusammensetzung der in Frage kommenden Abgase von Fall zu Fall höchst unterschiedlich sein kann, was durch die ge­ nannte Methode berücksichtigt wird.

Wie erwähnt, kann eine derartige Anlage mannlos und permanent betrieben werden. Es können daher auch Erfassungsdaten erfaßt und protokolliert werden, um der Aufsichtsbehörde, dem Betreiber und anderen interessierten Kreisen die Emissionswerte der Anlage jederzeit nachweisen zu können. Hilfreich ist es, daß die ge­ fundenen Pegel durch die beschriebene olfaktometrische Bestimmung sozusagen kalibriert werden können, wobei es sicherlich notwendig ist, diese Kalibrierung in mehr oder weniger regelmäßigen Ab­ ständen zu wiederholen.

Vorteilhaft ist bei der erfindungsgemäßen Lösung, daß eine konti­ nuierliche Überwachung und Steuerung stattfindet, ohne daß der bedienende Mensch, wie bisher, vor Ort permanent beurteilen müßte, ob der Geruchsstoff einen bestimmten Grenzwert überschritten hat oder nicht. (Im Sinne der olfaktometrischen Methode.)

Durch die oben näher beschriebene Erfindung ist es daher erst­ malig im Stand der Technik möglich, die olfaktometrische Messung durch sinnvolle Anordnung geeigneter Sensoren so zu ergänzen, daß ein geschlossener Regelkreis abgeleitet werden kann, aus dem eine selbständige und umweltfreundliche Fahrung der Anlage realisiert werden kann.

In Fig. 1 ist die Anwendungstechnik näher beschrieben:

Eine Kompostierungsanlage (3) wird in einer Halle (4) betrieben. An verschiedenen Punkten angebrachte Sensoren (6) kontrollieren den Gehalt an Luftinhaltsstoffen und reagieren vorzugsweise auf organische Bestandteile und auf Gase, die oxydierbar sind. Die Sensordaten lösen bei Überschreitung eines Schwellwertes aus, daß die normalen Belüftungsmöglichkeiten, wie Klappen und Fenster (5), geschlossen werden, motorische Abzugseinrichtungen (Ventilatoren) (2) die Gase durch einen vorzugsweise Chemiab­ sorptionsfilter (1) drücken und über einen Kamin (7) entlassen.

Fig. 2 stellt den elektrischen Prinzipaufbau dar:

Mindestens einer, in der Regel jedoch mehrere Gas-Sensoren (1) werden von einem Microprozessor (2) gelesen. Bei der olfakto­ metrischen Bestimmung wird ein Grenzwert erkannt, der über einen Einsteller (6) dem Microprozessor ebenfalls mitgeteilt wird. Die Anzeige der aktuellen Betriebsdaten erfolgt über einen Display (3), wobei die Daten von einem Mehrkanalschreiber oder einer anderen geeigneten Aufzeichnungseinrichtung (4) protokolliert werden kann. Über ein Interface (5) gibt der Microprozessor Stellbefehle an die Lüftungsklappen, an die Ventilatoren und an geeignete Signalgeber, die über den Zu­ stand informieren, daß eine Belastung mit Luftinhaltsstoffen erreicht ist, die oberhalb des vorgegebenen Grenzwertes liegt.

Über eine Tastatur oder eine andere Bedienungseinheit (7) ist es möglich, weitere Parameter dem Microprozessor mitzuteilen.

Als Alarmgeber und als Signalgeber werden vorzugsweise Sprach­ ausgabemodule eingesetzt, bei denen ein bestimmter Text vor­ zugsweise digital gespeichert ist und der - vom Microprozessor gesteuert - jederzeit aktiviert werden kann. Der Vorteil dieser Signalisierungsmethode ist, daß das Bedienungspersonal überall in der Anlage akustisch erreicht werden kann und so über den Zu­ stand der Anlage informiert werden kann, ohne daß das Bedienungs­ personal sich körperlich in die Leitwarte bemühen müßte. Insbe­ sondere beim Erreichen kritischer Grenzwerte kann diese gesprochene Information mit konkreten Verhaltensanweisungen ergänzt werden, was insofern vorteilhaft ist, weil auch weniger qualifiziertes Bedienungspersonal damit nicht nur über die Tatsache einer be­ stimmten Konzentration informiert wird, sondern gleichzeitig An­ weisungen erhält, was zu tun und was zu unterlassen ist.

Claims (7)

1. Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung von Gerüchen und anderen Luftinhaltsstoffen bei gleichzeitiger Ausnutzung zur Fahrung einer Umweltschutzanlage dadurch gekennzeichnet, daß eine olfaktometrische Messung der Gerüche die Grundlage bietet, nach dem ein Sensorsystem auf einen Grenzwert hin kalibriert wird, wobei die Anwendung finden­ den Gas-Sensoren kontinuierlich arbeitende Halbleiter-Sensoren sind, deren Ausgangssignale einer zentralen Steuer- und Regelein­ heit zugeführt werden, in der Ausgangssignale gewonnen werden, die zur Steuerung der Anlage benutzt werden.

2. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Gas-Sensor benutzt wird.

3. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zentrale Steuer- und Regeleinrichtung einen Microprozessor enthält.

4. Verfahren und Vorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß bei Überschreiten eines olfaktometrisch bestimmten Grenzwertes, der auch an den Gassen­ soren ein bestimmtes Signal auslöst, die Steuerungseinrichtung alle natürlichen Belüftungseinrichtungen wie Fenster und Klappen schließt und die Luft zwangsweise mit Hilfe von Ventilatoren über ein Bio-Chemisorptionsfilter leitet, und anschließend die Luft über einen Kamin ins Freie entläßt.

5. Verfahren und Vorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Gas-Sensor zen­ tral im Abluftkamin angeordnet ist, der die Luftinhaltsstoffe im Kamin überprüft und insofern die Wirksamkeit der Filtereinrichtung überwacht, wobei bei Überschreiten eines vorgegebenen Pegels dem Betreiber der Anlage in geeigneter Form ein Signal gegeben wird, daß der Filter zu warten ist.

6. Verfahren und Vorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß an die zentrale Steuer- und Regeleinheit Protokolleinrichtungen angeschlossen werden, die eine kontinuierliche Überwachung der Anlage ermöglichen.

7. Verfahren und Vorrichtung nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß als Alarmgeber sprechende Informationssysteme eingesetzt werden, die bei Überschreiten eines Grenzwertes die notwendige Information, die in geeigneter Weise gespeichert ist, über ein Lautsprechersystem in die Betriebshalle abstrahlen, so daß die Information an jedem Punkt der Anlage ver­ nommen werden kann.