Quarzfeinstaub sicher abscheiden
Die Sensibilität gegenüber Quarzfeinstäuben ist in der mineral-verarbeitenden Industrie in den letzten Jahren stark gewachsen. Auch vor dem Hintergrund kontinuierlich strikter werdender Normen und Grenzwerte wachsen die Anforderungen an Abscheidegrade und Sicherheit von Filtrationstechnik. Der Herding® Sinterlamellenfilter kombiniert dabei unvergleichlich hohe Abscheidegrade mit beispielloser Verschleißfestigkeit.
Die Entstehung von Siliziumdioxid-haltigen Partikelemissionen in diversen Prozessschritten der gesteinsaufbereitenden Industrie ist kaum vermeidbar. Grundsätzlich sollten solche emissionsträchtigen Prozesse möglichst räumlich separiert von weiteren Arbeitsplätzen sein. Dies ist jedoch im eher groben Umfeld der Gesteinsaufbereitung nur selten möglich und auch kaum wirtschaftlich umsetzbar. Individuell ausgelegte Filtersysteme zur Absaugung inkl. effizienter Stauberfassung direkt an der Entstehungsstelle werden somit erforderlich – dies oft in Kombination mit einer weitest gehenden Minimierung der offenen Querschnitte an stark stauberzeugenden Maschinen bzw. Übergabestellen in der Fördertechnik.
Die Normungsgremien im nationalen und internationalen Kontext haben die Grenzwerte für Quarzfeinstaub-Emissionen vereinheitlicht. Ziel ist es, die potenzielle persönliche Exposition gegenüber lungengängigem kristallinem Siliziumdioxid am Arbeitsplatz nachhaltig zu minimieren.
Gerade die Feinheit der abzuscheidenden mineralischen Stäube stellt in Kombination mit ihren abrasiven Eigenschaften hohe Ansprüche an die Filtertechnik. Konventionelle Anlagen mit Patronen-, Taschen- und Schlauchfiltermedien auf Basis von Tiefenfiltration können sich als ineffizient erweisen. Der Feinanteil dringt dabei irreversibel in die Tiefe flexibler, gewebter oder Nadelfilz-Filtermedien ein und verstopft diese, sodass der erforderliche Luftstrom instabil wird und unzureichend ist. Auch verschleißen solche Filtermedien durch abrasive mineralische Partikel schnell. Havarien mit Staubdurchbrüchen können die Folge sein, welche wiederum Produktionsausfälle nach sich ziehen können. Eine entsprechende Bewertung bestehender Filtersysteme und der objektive Vergleich mit Filtersystemen, welche auf Oberflächenfiltrationsbasis arbeiten, wird damit unverzichtbar.
Reine Oberflächenfiltration
Entgegen konventioneller Filtersysteme auf Basis von Tiefenfiltration ermöglicht der patentierte Herding® Sinterlamellenfilter reine Oberflächenfiltration. Diese Eigenschaft, und damit keinerlei Affinität zur Einlagerung von Feinpartikeln, wird durch eine in die Oberfläche des PE-Starrkörpers homogen eingebettete Beschichtung mit PTFE als filteraktive Schicht erzielt. Die Kombination aus absolut robuster Sinterstruktur und der darin homogen eingelagerten Beschichtung mit PTFE macht den Sinterlamellenfilter so wirkungsvoll. Abrasive mineralische Stoffe wie Quarzstaub werden demzufolge sicher abgeschieden, ohne die filteraktive Schicht zu beschädigen.
Auch unterliegt das widerstandsfähige Filtermedium nicht der Gefahr permanenter Walkarbeit anderer Filtermedien, welche gerade bei hohen mechanischen Beanspruchungen wie Druckwechselbelastungen auftreten. Filtrationsbedingter Verschleiß ist somit auf ein Minimum reduziert und die filteraktive Schicht bleibt über den gesamten Lebenszyklus erhalten und erfahrungsgemäß unbeschädigt.
Die beschriebenen Eigenschaften der reinen Oberflächenfiltration in Verbindung mit einer energieoptimierten Druckluftimpuls-Abreinigung führen zu einem nahezu konstanten Differenzdruckverhalten des Filters und damit konstanten Betriebsbedingungen über den gesamten Lebenszyklus der Filtersysteme. Die Absaugung bleibt somit stabil und sicher mit Standzeiten bis > 15 Jahren.
Unabhängiger Nachweis der Eignung für Luftrückführung
Messungen unabhängiger Institute an Herding-Filteranlagen haben den A-Staubanteil nach DIN EN 481 nachgewiesen. Demnach weisen die Filtersysteme des Herstellers mit dem starren Sinterlamellenfilter Reingaskonzentrationen für Quarzfeinstaub von unter 0,005 mg/m³ auf. Damit wurde bestätigt, dass Herding-Filtersysteme mit dem integrierten Herding® Sinterlamellenfilter auch in Bereichen mit Quarzfeinstaubexposition zur Luftrückführung eingesetzt werden können.
Der mögliche Umluftbetrieb und die Wärmerückgewinnung durch Rückführung der gefilterten Abluft leisten einen wichtigen Beitrag zur Effizienzsteigerung und zur Energieeinsparung. Zusätzlich bietet sich die attraktive Möglichkeit, mit Retrofit-Lösungen von Herding bestehende Systeme auf das aktuelle Niveau zu heben und somit Arbeits- und Prozesssicherheit zu optimieren.
Autor:
Dipl.-Ing. Jörg-Armin Schulz, CSO/CMO, Herding GmbH Filtertechnik
Merkmale des Herding® Sinterlamellenfilters
• Reine Oberflächenfiltration
• Konstante Betriebsbedingungen und Volumenströme
• Geringe Wartungskosten durch starres Filtermedium
• Verschleißfestes Filterelement mit einer Lebensdauer > 15 Jahre selbst bei abrasivem Staub
• Geringer Platzbedarf durch kompaktes, kundenspezifisches Systemdesign
• Höchste Verfügbarkeit und schnelle Amortisation
• Energieeffizienter Umluftbetrieb auch bei lungengängigen Quarzfeinstaub möglich
• Extrem niedrige gewährleistete Reingaswerte << 0,1 mg/m³
Quarzfeinstaub ...
… wird üblicherweise als “Quarzfeinstaubgehalt” bezeichnet und ist der PM4-Anteil des Gesamtstaubspektrums oder die A-Fraktion des Gesamtspektrums. Quarzfeinstaub ist in der EU-Krebsrichtlinie gelistet, da der luftgetragene, alveolengängige Anteil ein erhebliches Silikose- und Krebsrisiko darstellt. Die Größe dieser alveolengängigen Teilchen wird mit einem aerodynamischen Durchmesser von weniger als 10 µm beschrieben.
