Erfolgsgeschichten
Desinfektion von Substrat mit Dampf: Ein Fallbeispiel aus einer Gärtnerei
Projektbeschreibung
Ein Kunde aus dem Agrarsektor benötigte eine thermische Desinfektion des Substrats einer neuen Gärtnerei, um Krankheitserreger, Unkrautsamen und unerwünschte Organismen ohne den Einsatz von Chemikalien zu beseitigen, und zwar mithilfe einer einfachen und effizienten Lösung zur chargenweisen Aufbereitung von 1.500 bis 5.000 Litern pro Jahr, die mit Photovoltaik betrieben und auf einen möglichst geringen Energieverbrauch ausgelegt ist.
Ursprüngliche Situation
Vor welche Herausforderungen hat uns der Kunde gestellt?
Ein Kunde aus dem Agrarsektor plante die Inbetriebnahme einer neuen Gärtnerei und benötigte ein System zur thermischen Desinfektion des Substrats vor dessen Einsatz in der Pflanzenproduktion.
Das Ziel bestand darin, Krankheitserreger, Unkrautsamen und unerwünschte Organismen aus dem Boden zu entfernen, um ein sauberes und sicheres Substrat für die Entwicklung der Setzlinge zu gewährleisten, ohne dabei auf Chemikalien oder Behandlungen zurückzugreifen, die die Nachhaltigkeit des Betriebs gefährden würden.
Der Behandlungsbedarf war in dieser ersten Phase moderat und klar abgegrenzt: Die Gärtnerei rechnete damit, im ersten Jahr rund 1.500 Liter Substrat zu desinfizieren, wobei kurzfristig ein Anstieg auf 5.000 Liter pro Jahr erwartet wurde, sobald die Pflanzenproduktion zunimmt.
Da es sich um einen einmaligen Vorgang handelte (eine einzige Desinfektionskampagne pro Jahr), stand der Kunde nicht unter Zeitdruck: Er konnte problemlos in Kauf nehmen, dass sich der Prozess über ein bis zwei Wochen hinziehen würde, wobei das Substrat chargenweise in einem wärmeisolierten Behälter behandelt wurde, den wir herstellen mussten.
Der Ansatz entsprach zudem den Kriterien der Energieeffizienz und Autarkie: Die Anlage sollte mit Photovoltaik-Strom versorgt werden, weshalb es unerlässlich war, den Stromverbrauch auf das für die Deckung dieses Bedarfs unbedingt erforderliche Minimum zu beschränken.
Letztendlich suchte der Kunde nach einer einfachen Lösung, die genau auf sein tatsächliches Volumen zugeschnitten war und einen möglichst geringen Verbrauch aufwies, um eine Überdimensionierung der Anlage für einen Bedarf zu vermeiden, der vorerst begrenzt und saisonabhängig war.
Lösung bereitgestellt
Von Giconmes ad hoc entwickelte Dampflösung
Vorgeschlagene Lösung
Nach einer Analyse der tatsächlichen Aufbereitungsmengen und der saisonalen Schwankungen des Betriebs entwarf Giconmes ein kompaktes System zur thermischen Desinfektion des Substrats mittels Dampf, das streng auf die Bedürfnisse des Kunden zugeschnitten ist und einen möglichst geringen Stromverbrauch aufweist.
Das Funktionsprinzip ist einfach und robust: Das Substrat wird chargenweise in einem wärmeisolierten Behälter behandelt, in den Dampf kontrolliert eingeleitet wird.
Der Dampf erhöht die Temperatur der gesamten Bodenmasse bis auf den Schwellenwert, der erforderlich ist, um Krankheitserreger, Unkrautsamen und unerwünschte Organismen zu beseitigen – ganz ohne den Einsatz von Chemikalien und ohne Rückstände, die eine anschließende umweltgerechte Entsorgung erfordern würden.
Die gelieferte Ausrüstung umfasst:
- Elektrischer Dampferzeuger NGV-1708 (8 kW). Ein vollautomatischer, ausschließlich mit Strom betriebener Dampferzeuger, der perfekt mit der vom Kunden geplanten Photovoltaikanlage kompatibel ist . Im Vergleich zu der ursprünglich in Betracht gezogenen Leistung von 9 kW ermöglichte die Prozessanalyse eine Anpassung der Lösung auf 8 kW, wodurch der Verbrauch noch weiter gesenkt werden konnte. Dank seiner doppelten elektrischen Heizung kann das Gerät bei entsprechendem Bedarf mit 50 % Leistung betrieben werden, was zu einer zusätzlichen Energieeinsparung führt.
- Wärmeisolierter Behälter mit einem Fassungsvermögen von 0,5 m³. Thermisch isoliert, um Wärmeverluste während der Behandlung zu minimieren, den Energieverbrauch zu optimieren und eine gleichmäßige Temperaturverteilung in der gesamten Substratmasse zu gewährleisten.
- Verteilungssystem mit Dampfdüsen und Temperatursonde. Der Dampf wird über vier Düsen verteilt, die eine Durchdringung der gesamten Erdmasse gewährleisten, während die Sonde eine ständige Überwachung der Substrattemperatur ermöglicht und sicherstellt, dass der Desinfektionsschwellenwert erreicht wird.
- Wasseraufbereitungssystem. Eine Entkalkungsanlage, die die Härte des Speisewassers auf zulässige Werte senkt, wodurch der Kessel geschützt und dessen langfristige Lebensdauer gewährleistet wird.
- Skid-Plattform auf einer Europalette. Der Generator und die Wasseraufbereitungsanlage sind auf einer Plattform befestigt, die es ermöglicht, die gesamte Anlage sicher innerhalb der Betriebsstätte zu bewegen.
Verwendete Technologie
- Elektrischer Dampferzeuger NGV-1708 mit 8 kW.
- Wärmeisolierter Behälter mit einem Fassungsvermögen von 0,5 m³.
- Verteilungssystem mit vier Dampfdüsen.
- Integrierter Temperaturfühler.
- Wasseraufbereitung und Skid-Anlage auf einer Europalette.
HERAUSFORDERUNGEN
Wir erfüllen die Anforderungen unserer Kunden
Die Installation hat die vom Kunden festgelegten Ziele vollständig erfüllt. Zu den wichtigsten Ergebnissen zählen:
100 % thermische Desinfektion, ohne Chemikalien. Die Behandlung erfolgt ausschließlich mit Wasserdampf, wodurch Krankheitserreger, Unkrautsamen und unerwünschte Organismen ohne den Einsatz von Chemikalien beseitigt werden. Dadurch werden umweltschädliche Rückstände vermieden, der damit verbundene Aufwand für die Umweltentsorgung entfällt und es entsteht ein sauberes und sicheres Substrat für das Pflanzenwachstum.
Eine zu 100 % elektrische Lösung, die mit Photovoltaikanlagen kompatibel ist. Da es sich um ein ausschließlich elektrisch betriebenes System handelt, lässt es sich nahtlos in die Photovoltaikanlage des Kunden integrieren, wodurch die Betriebskosten gesenkt werden und ein CO₂-freier sowie autarker Betrieb ermöglicht wird.
Maßgeschneiderte Dimensionierung und minimaler Verbrauch. Die Anlage wurde streng an die tatsächlichen Aufbereitungsmengen angepasst, wodurch die Leistung von ursprünglich 9 kW auf 8 kW reduziert wurde. Der wärmeisolierte Behälter und der Doppelheizer, der den Betrieb bei 50 % Leistung ermöglicht, minimieren Wärmeverluste und optimieren den Energieverbrauch bei jedem Durchlauf.
Skalierbarkeit ohne Austausch der Anlage. Der Generator NGV-1708 lässt sich auf Leistungen von bis zu 15 kW umkonfigurieren, sodass er mit dem geplanten Wachstum der Baumschule Schritt halten kann – von 1.500 Litern im ersten Jahr bis hin zu 5.000 Litern in der Zukunft –, ohne dass die Anlage ausgetauscht werden muss, wodurch die Investition des Kunden geschützt wird.
Benötigen Sie eine maßgeschneiderte Lösung?
Wir helfen Ihnen bei der Festlegung der Art der Installation, die Sie benötigen
Es gibt keine Schadstoffemissionen, die über die bei der Stromerzeugung entstehenden hinausgehen, so dass sie je nach Strommix neutral werden können. Elektrische Dampfkessel sind die Gegenwart und die Zukunft.
Perfekt. Sie wird sogar für maximale Effizienz empfohlen. Es gibt kein Problem mit der Fernsteuerung, solange die geltenden Vorschriften eingehalten werden.
Ein Dampferzeuger ist ein unter Druck stehendes Gerät, das zusammen mit dem dazugehörigen Rohrleitungsnetz gemäß der im Königlichen Dekret 809/2021 vom 21. September veröffentlichten Verordnung einer behördlichen Kontrolle und ergänzenden technischen Anweisungen unterliegt. Seine Wartung ist in einen Teil der einfachen Einhaltung durch den Eigentümer unterteilt:
- Sie kennen die Gebrauchsanweisungen des Herstellers, die Sicherheitsvorkehrungen und die Wartungsvorschriften und wenden diese an.
- die Anlage nicht in Betrieb zu nehmen oder den Betrieb von Druckgeräten zu verhindern, wenn die Anforderungen der Verordnung nicht eingehalten werden.
- Halten Sie mindestens die folgenden Unterlagen für das Druckgerät bereit, während es installiert ist: Konformitätserklärung, falls zutreffend, Bedienungsanleitung des Herstellers und, falls zutreffend, Installationszertifikat, zusammen mit anderen unterstützenden Unterlagen (falls zutreffend, Installationsprojekt, Bericht über die letzte regelmäßige Inspektion, Bescheinigungen über Reparaturen oder Änderungen am Gerät sowie alle anderen Unterlagen, die in der entsprechenden ergänzenden technischen Anweisung (ITC) dieser Verordnung gefordert werden). Zum Inhalt siehe Anhang IV der Verordnung. Diese Unterlagen müssen der zuständigen Stelle der Autonomen Gemeinschaft und den Unternehmen, die die Wartung, Reparatur oder regelmäßige Inspektion durchführen, zur Verfügung stehen.
- Verwenden Sie Druckgeräte innerhalb der vom Hersteller angegebenen Betriebsgrenzen und nehmen Sie sie aus dem Verkehr, wenn sie die erforderlichen Sicherheitsanforderungen nicht mehr erfüllen.
- Warten Sie Anlagen, Druckgeräte, Sicherheitszubehör und Kontrollvorrichtungen entsprechend den Betriebsbedingungen und den Anweisungen des Herstellers und überprüfen Sie sie mindestens einmal pro Jahr .
- Ordnen Sie regelmäßige Inspektionen gemäß den Bestimmungen von Artikel 6 der Verordnung an.
- Führen Sie ein aktuelles Verzeichnis der Druckgeräte der Kategorien I bis IV der RD 709/2015 vom 24. Juli oder der diesen Kategorien gemäß Artikel 3.2 der Verordnung gleichgestellten Geräte sowie ihrer Anlagen.
Es ist allgemein bekannt, dass sich Wasser bei Anwendung einer Wärmequelle ab dem Siedepunkt und bei atmosphärischem Druck in Dampf verwandelt. Ab diesem Punkt müssen wir je nach dem für die richtige Anwendung erforderlichen Sättigungsgrad des Dampfes den Druck erhöhen, um eine höhere Temperatur zu erreichen. Um die Temperatur und den Sättigungsgrad des Dampfes zu ändern, müssen wir immer den Druck ändern.
Es ist eine Druckeinheit, die 1Kg/cm2, 0,98 Atmosphären oder 14,50 PSI entspricht.
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VERWENDUNG VON DAMPF IN DER INDUSTRIE UND ANDEREN UNTERNEHMEN
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