The Odour and Hazardous Emission Abatement of Foundries (Odourless Casting) Project Mr Markku Tapola Project Coordinator Meehanite Technology Ltd LIFE+ Environment Policy and Governance 2010
Valimoteollisuudella on saastuttavan savupiipputeollisuuden maine Euroopassa on n. 4 000 valimoa ja 290 000 työntekijää 500 1 000 valimoa kuormittaa valitettavasti (yli 10 % toiminta-ajasta) ympäristöään Hajut vaikuttavat haitallisesti myös työvoiman viihtyvyyteen
Rautavalimon merkittävimmät hajunaiheuttajat ovat sulatus, keernanvalmistus (cold box, kuorikeerna), valaminen ja muotin jäähdytys, hiekan regenerointi
Haitallisimmat päästöt ovat orgaanisia palamistuotteita tetrametyl benzene, propylbenzenes mesitylenes (BTEX) naphthalenes ethyl styrene cresolene Ne ovat myös kasvihuonekaasuja Yhdisteet ovat yl. ärsyttäviä, terveydelle haitallisia ja haisevia aineita
Suurimmat hajulähteet olivat: Keernanvalmistus (cold box, kuorikeerna), sulatus, valu ja purku, hiekan regenerointi Input SUPPLIER Output TRANSPORT Dust, VOC, PAH Raw material: sand, binders Mixing: sand, binder Dust Raw material: scrap,ingots, copper, ferromagnesium, ferrosilicium Other materials and utilities: water, electricity, gas, binders, coatings, paints, solvents, packaging materials, waxes/wood, plastics, coating solvents Pattern manufact uring Sand reclamation and preparation Moulding Mould assembling Casting, cooling Shake out Core making Dust,VOCs, PAH, Amines Dust, metal oxide fumes, CO, VOC - emissions, PAH Dust, VOC 3. 1. 2. Charge preparation Melting Pouring, slag removal Slag, waste refractory Waste refractories, slag Dust, metal oxide fumes, VOC 4. Yhdisteet tunnistettiin, Hajupäästöt mitattiin ja hajutase määritettiin Used sand, fine dust, sleeves and lumps, metallic elements f.e. pouring drops Fettling: removal of heads, cleaning of casting Dust, metal dust Metal scrap, used supplies, abrasives, oils, grease, waste solvents Machining Painting Dust, VOC Chips Inspection, packing, despatch Rejects, package material, waste emission Transport 1.- 4. piloting
Rautavalimo Ruotsi Production 20265 t/a, Induction melting, green sand, Core : Cold-Box with flame oxid and oxidation for printing VOC
Measuring points Pouring Start of cooling line End of cooling line Smelting shop filter Sand reclamation filter Amine gas Cabin of core burner machine C40 (clean gas + coating drying oven) Cabins of core machines H63, L40, L20, Seb- 9, U180 Total sum FA5b FA119 FA122 PA8, PA9 PA5, PA6 H63 FA73A FA14 MP1 MP2 MP3 MP4 MP5 MP6 MP7 MP8 Date 12.9.2012 12.9.2012 12.9.2012 12.9.2012 12.9.2012 13.9.2012 13.9.2012 13.9.2012 Flow rate m³/h 130 000 (1 172 000 (2 60 000 (3 57 871 134 426 1 875 (4 23 500 (5 60 000 (6 Odour Concentration ou E /m³ 2 195 4 339 1 994 208 3 444 1 765 1 689 1 328 Hourly emission Mou E /h 285 746 120 12,0 463 3,3 39,7 80 1 749 TVOC Concentration mg/nm³ 5,1 21,0 34,6 1,3 19,3 309 16,4 41,0 Hourly emission kg/h 0,67 3,6 2,1 0,07 2,6 0,58 0,39 2,5 12,4 Amine Concentration mg/nm³ 11,2 23,2 46,1 Hourly emission kg/h 0,02 0,5 2,8 3,3 Formaldehyde Concentration mg/nm³ <0,03 <0,01 0,02 0,10 Hourly emission kg/h <0,004 <0,002 0,001 0,006 0,01 Other aldehydes Concentration mg/nm³ <0,05 <0,32 0,30 0,06 Hourly emission kg/h <0,007 <0,05 0,02 0,004 0,08 Phenol Concentration mg/nm³ 0,35 0,43 0,78 <0,05 0,17 Hourly emission kg/h 0,05 0,07 0,05 <0,01 0,0003 0,17 Creosols Concentration mg/nm³ <0,23 0,15 0,20 <0,10 0,06 Hourly emission kg/h <0,03 0,03 0,01 <0,01 0,0001 0,08
Rautavalimo-Ruotsi hajupäästöt Measuring points Pouring Start of cooling line End of cooling line Smelting shop filter Sand reclamation filter Amine gas burner (clean gas + coating drying oven) Amine gas burner (clean gas + coating drying oven) w ithout cleaning Cabin of core Cabin of core machine C40 machine C40 without cleaning Cabins of core machines H63, L40, L20, Seb- 9, U180 Cabins of core machines H63, L40, L20, Seb-9, U180 w ithout cleaning Sum without cleaning Sum with cleaning FA5b FA119 FA122 PA8, PA9 PA5, PA6 H63 FA73A FA14 MP1 MP2 MP3 MP4 MP5 MP6 MP7 MP8 Concentration ou E /m³ 2 195 4 339 1 994 208 3 444 1 765 441 250 1 689 422250 1 328 332 000 1 207 680 16 962 Flow rate m³/h 130000 172000 60000 57 871 134 426 1875 1875 23500 23500 60000 60000 639672 639672 Hourly emission Mou E /h 285 746 120 12,0 463 3,3 827 39,7 9 923 79,7 19 920 32 296 1 464 Annual Nominal Odour emission Mou E /tn 8797 399
Jälkipolttolaitos (katalyyttinen, terminen ja konsentrointi) pilotoitiin rautaja alumiinivalimossa Regeneratiivinen terminen poltto (RTO) konsentraattori +RTO
URV, rautavalimo Production 1900 t/a, Induction melting, Hand molding Phenolic resin, Core production: Cold Box with acid scrubber
Measuring points MP7 MP21 MP28 MP16 MP5 Total Induction Cold Box emissions Process of production Shake out Paint shop Pouring furnace machine (max) Type of measuring Local General General (excluding Local exhaust Local exhaust point exhaust exhaust exhaust CTP) Cleaning process Filter Scrubber Measured compound Odour TVOC BTEXN TOC Amine Formaldehyde Aldehydes (excluding formaldehyde) Phenol Creosols PAH Clean / raw gas Date 10.6.2013 10.6.2013 11.6.2013 6.6.2013 Flow rate Nm³/h 3 647 26 848 9 576* 67 506** 2 045 Temperature C 25,3 28,4 25,0 25,2 Humidity % 0,01 0,01 0,01 0,01 Concentration ou E /m³ 26 153 108 512 558*** Hourly emission Mou E /h 0,09 4,1 1,0 34,6 1,1 40,9 Concentration mg/nm³ 5,5...6,0 5,2...5,8 65,9...66,1 145 Hourly emission kg/h 0,020 0,022 0,14 0,16 0,631 0,633 9,8 10,6 Concentration mg/nm³ 0,28...0,42 0,17...0,29 45,3...45,4 5,8 0,0010 Hourly emission kg/h 0,0015 0,005 0,008 0,434 0,435 0,39 0,8 Concentration mg/nm³ 17,8 27,3 137 Hourly emission kg/h 0,07 0,73 9,2 10,0 Concentration mg/nm³ Hourly emission kg/h Concentration mg/nm³ 0,19 0,08 0,42 Hourly emission kg/h 0,001 0,002 0,03 0,03 Concentration mg/nm³ 0,17 0,10 1,2 Hourly emission kg/h 0,001 0,003 0,08 0,09 Concentration mg/nm³ <0,04 1,3 0,64 Hourly emission kg/h <0,0002 0,04 0,04 0,08 Concentration mg/nm³ <0,09 0,40 0,91 Hourly emission kg/h <0,0003 0,01 0,06 0,07 Concentration mg/nm³ 0,011...0,013 0,032 0,033 0,16 0,000040 0,00085
Biofiltteri pilot-laite rauta- ja teräsvalimoissa Kompaktin biofilterin (esipesuri + biopeti) pilotlaite
Adsorptiotekniikan testilaite rautavalimossa Kalkkipohjaisen adsorptiomassan kierrätysasteena käytettiin 9/10 Raw gas Process dust 10 g/m³ FILTER Concentration of remaining dust < 5 mg/m³ Dosing of adsorption material e.g. 1 g/m³ Dust recirculation 9/10 Dust disposal 1/10
IfG:n kehittämä prototyyppilaitete rakennettiin ja testattiin rautavalimossa Yksinkertainen, siirrettävä kipinäsytytyslaite
Puhdistuslaitteiden valmistajat: Reinluft, CTP, and Dantherm yhtiöt CTP (Chemisch Thermische Prozesstechnik) GmbH Graz, Austria REINLUFT Umwelttechnik Ingenieurgesellschaft GmbH Stuttgart, Germany Nederman Filtration Germany
Kohdevalimoiden hajupäästöt Valimo tyyppi Teräsvalimo Saksa Hajupitoisuus (ou E /m 3 ) Ilmavirrat (Nm 3 /h) Tuotanto ton/a Nimellinen hajupäästö/tuotanto (Mou E /ton casting) Nm 3 /h/ ton 217 215 000 4 800 37* 45* Teräsvalimo Suomi 238 470 000 8 300 52 57 Alumiiniv 57 115 000 2 310 11 50 Ruotsi Rautavalimo 176 180 000 4 700 26* 38* Saksa Rautavalimo 385 106 000 3 620 43 29 Suomi
Kohdevalimo ja Käytetty puhdistusjärjeste lmä Hajunpoiston kustannusvaikutus Puhdistusjärjeste lmän vuotuinen kokonaiskustann us Puhdistusjärjestel män lisäkustannus valun tuotehintaan Suhteellinen lisäkustannus Vuosituotano (ton/a) ja Valun lask. kustannus ( /ton) Rautavalimo Unit /a /ton % Biofilteri 170 000 47 1.6 Regeneratiivinen 280 000 77 2.7 jälkipoltto Adsorptio 688 000 190 7 Kipinäsytytys 69 200 16 0.6* Kupoliuuni Biofilteri 45 000 6 0.3 Regeneratiivinen 69 000 10 0.4 jälkipoltto Adsorptio 105 000 15 0.7 3620 ton/a 2900 /ton 7200 ton 2300 /ton
Kohdevalimot Metso Lokomo Steels Oy Steel Foundry, Tampere, Finland (Lokomo) Uudenkaupungin Rautavalimo Oy Iron Foundry, Uusikaupunki, Finland (URV) MGG b.v. Aluminium Foundry, Tegelen, The Netherlands (MGG)
Kohdevalimot Daimler AG Iron and aluminium foundry, Esslingen- Mettingen, Germany (Daimler) Gattermann GmbH Iron foundry, Dassel, Germany (Gattermann) Combi Wear Parts AB Steel foundry, Ljungby, Sweden (CWP) Fundo Components AB Charlottenberg, Sweden (Fondo) FUNDO