Welche Vorschriften müssen beim Betrieb einer Biogasanlage berücksichtigt werden? 5 Nennen
• Unfallvergütungsvorschrift
• Verordnung über Sicherheit und Gesundheitsschutz
• Immisionsschutzgesetz
• BRG
• Unfallverhütungsvorschriften der Berufsgenossenschaft VSG
• Verordnungen über Sicherheit und Gesundheitsschutz BetrSichV
• Vorschriften der gewerblichen Berufsgenossenschaft BRG
• Staatlich technische Regeln TRBS, TRBA, TRGS
• Normen DIN
• VDE-Bestimmungen VDE
• DVWG-Regelwerk DVWG
• DWA-Regelwerk DWA-M
Immissionsschutz
Was sind sicherheitsrelevante Aspekte bei Biogasanlagen?
• Arbeitssicherheit
• Gastechnische Sicherheit
• Funktionale Sicherheit
• Elektrische Sicherheit
• Explosionsschutz
• Brandschutz
• Gewässerschutz
• Emissionsschutz
• Geruchsbelästigung
Was ist die Reihenfolge der Gefahrenabwehr?
1. technische und organisatorische Maßnahmen
2. persönliche Schutzausrüstung (Atemschutz, Gaswarngerät)
Nenne Gefahren beim Umgang mit Biogas
• Ersticken oder Vergiftung (v.a. in Schächten oder Behältern)
• Infektionsgefahr durch Biosubstrate
• Explosion durch zündfähige Gasgemische
• Entstehung von Bränden
• Zufrieren und Verschluss von Leitungen durch Kondensat
• Korrosion und dadurch Leckagen
• Umweltverschmutzungen durch Leckagen
Beschreibe den Begriff MAK, wozu dient er?
Maximale Arbeitsplatzkonzentration
= Maß für Gefährlichkeit von Gasen und Dämpfen = Konzentration eines Stoffes, die bei einer täglich = 8-stündigen Exposition unschädlich für den Menschen sein soll
Ist H2S im Faulgas bedenklich? Wenn ja, warum?
H2S ist farblos, humantoxisch und leichtentzündlich
Entsteht vorwiegend bei Einsatz proteinreicher Substrate (Bioabfall oder tierische Nebenprodukte
H2S ist (1,2x) schwerer als Luft und sinkt zu Boden. Vor allem in Gruben gefährliche Konzentrationen möglich!
Was sind Gefahrenstoffe bei der Biogasverwertung?
• H2O
• CO2
• Biologische Arbeitsstoffe
• Toxikologische Arbeitsstoffe
Was sind Gefahren durch biologische Arbeitsstoffe?
Gemäß BioStoffV sind Mikroorganismen als „biologische Arbeitsstoffe“ definiert, die Folgendes beim Menschen auslösen können:
• Infektionen
• Sensibilisierende Wirkungen
Toxikologische Wirkungen
Was kann im Explosionsdreieck abgelesen werden? Welche Bezeichnungen haben die Achsen/Seiten?
• Explosionsgrenzen umschließen den Explosionsbereich
• Punkte auf den Schenkeln des Dreiecks stellen Zweikomponentengemische dar
• Reine Stoffe werden durch die Ecken des Dreiecks repräsentiert
• Durch Zugabe einer reinen Komponente verschiebt sich der Punkt entlang einer geraden Linie auf die entsprechende Ecke zu
• heftigste Explosion, wenn Gemisch zwischen unterer und oberer Grenze, sonst nicht explosionsfähig
Was muss vorausgesetzt sein, damit es zu einer Explosion kommen kann?
Explosionsfähiges Brennstoff-Luft-Gemisch
− Bei Überdrucksystem u.U. austretendes Gas mit Umgebungsluft
− Bei Unterdrucksystem u.U. einströmende Luft mit Gas
• Zündquelle mit ausreichend Zündenergie
Was sind Zündquellen?
Offene Flammen, heiße Oberflächen, Funken, elektromagnetische Felder
Welche Schutzmaßnahmen vor Explosionen gibt es?
Primär: Verhinderung der Bildung einer explosionsfähigen Atmosphäre
Sekundär: Verhinderung der Entzündung gefährlicher explosionsfähiger Atmosphären (Zündquellen); Ausweisung von Ex-Zonen
Tertiär: Bauliche Minimierung der Auswirkungen von möglichen Explosionen
Nenne ein Beispiel für einen konstruktiven Explosionsschutz
soll Auswirkungen einer Explosion auf unbedenkliches Maß beschränken
Maßnahmen:
• Explosionsfeste Bauweise → hält Explosionen ohne Aufreißen stand
• Explosionsdruckentlastung → definierte Öffnungen werden freigegeben
• Explosionsunterdrückung → Löschmittelzugabe bei einsetzender Explosion
• Explosionstechn. Entkopplung Schnellsperrklappen, Tauchung, von Flammen und Druck → Flammrückschlagsicherung
Wie können Brände entstehen und was sind Maßnahmen zum Brandschutz?
• Kabelbrände
• Heiße Oberflächen (v.a. BHKW)
• Reparaturarbeiten (Schweißen, Löten)
Mögliche Brandfolgen berücksichtigen (Havarien, Ex-Gefahr, Giftgas)
Schutzmaßnahmen:
Baulicher Brandschutz bei Anlagenplanung (Brandabschnitte, Schutzwände…)
Organisatorischer Brandschutz (Maßnahmen)
• Feuerwehrplan, Flucht- und Rettungswegplan erstellen
• Anlagenkennzeichnung: Feuerwehrflächen und Fluchtwege ausweisen
• Liste mit verbauten, kritischen Materialen
• Rettungswege freihalte
Welche Gefahr geht von Havarie aus und welche Maßnahmen können getroffen werden?
Auslaufen von Fermentersubstrat, -Resten oder anderen Betriebsstoffen (Öl) aus Übergabestellen, Leitungen oder Behältern in anstehenden Boden oder nahegelegene Gewässer
Gründe:
• Undichtigkeiten, Leckagen und beschädigte Substratbehälter
• Fehlerhafte Bedienung oder defekte Schieber
• Versagen von Überlaufeinrichtungen
Folgen
• Eutrophierung
• Toxische Wirkung
Schutz durch
• Einwallung der Anlage
• Auffang- / Überlaufbecken
Nennen Sie drei allgemeine Sicherheitsanforderungen an Biogasanlagen
• Standfestigkeit Gründung, Schutz vor Beschädigung, Zugänglichkeit
• Potenzialausgleich Erdung elektrisch leitfähiger Teile (inkl. Blitzschutz)
• Schutz von Gasleitungen gegen chem., witterungsbed. und mech. Einflüsse
• Belüftung Bedienteile über Flur anordnen oder Zwangsbelüften
• Absperrschieber an mobilen Gasanschlüssen
• Brandschutz Feuerlöscher + weitergehende Schutzmaßnahmen (mit Feuerwehr abgestimmt)
• Zutrittssperre Umzäunung der Anlagen gegen unbefugtes Betreten und Absperrung von Zugängen und Türen
Welche Sicherheitsanforderungen gibt es an ein Substratlager, Vorgruben und Pumpschächten?
Explosionsgefahr, Lüftung, elektr. Betriebsmittel, Lagerflächen, Abwasser
Welche Sicherheitsanforderungen gibt es an Fermenter?
Wärmedämmung, Einstiegsöffnung, Rührwerke, Sicherheitsventile, Füllstand, Befüllöffnungen
Aus welchen Materialein dürfen Leitungen für Biogas gebaut werden?
• Stahl
• Edelstahl
• Polyethylen (PE-HD)
• PVC-U (kritisch)
Welche Anlagenteile müssen sich in einer Ex-Schutzzone befinden?
Wie funktioniert die hydr. Drucksicherung?
• Anspringen nach redundantem Gasverbraucher (Notfackel, 2. BHKW)
• Entleerung der Sperrflüssigkeit ausschließen
• Gegen Vereisung sichern
• Ex-Schutz-Bereich wegen Gasaustritt
An welcher Stelle in einer Biogasanlage würde man eine Gashaube oder Schaumfalle verwenden?
Warum benötigt man eine Entwässerungseinrichtung?
Faulgas fällt immer wasserdampfgesättigt an
Kondensation durch Abkühlung in Leitungen und dadurch Gefahr von Korrosion und Leckagen sowie Leitungsverschluss durch Kondensat
—> Gasleitungen sind immer mit Gefälle zu einem Kondensatabscheider vorzusehen
Wozu dient ein Gasfilter?
Gasfilter sollten immer eingesetzt werden, um Grobstoffe von Gasverwertungseinrichtungen fernzuhalten und Betriebsprobleme an folgenden Gaseinrichtungen zu vermeiden
—> Weiterer Schutz vor Schaum, Kondensat und Flammenrückschlag
Welche Anforderungen gibt es an Biogasleitungen?
• Mindestdruckfestigkeit: 1 bar
• Schutz vor mechanischer Beschädigung (u.a. Anfahrschutz) und Längskraftschluss (lange Schrauben)
• Frostsicherheit bei feuchtem Gas gegen inneres Zufrieren
• Kennzeichnung nach Durchflussstoff und –richtung (Biogas: gelb)
• Dichtigkeitsprüfung ist nachzuweisen, wie bei allen gasführenden Teilen
Welche Anforderungen werden an gasbeaufschlagte Anlagenteile gestellt?
Ausführung von Armaturen und gasbeaufschlagten Teilen
• medienbeständig
• korrosionsbeständig
• druckbeständig (bis zum 10-fachen Betriebsdruck)
• frostbeständig
• Bedienung im Stand möglich
• Sicherung gegen unbefugte oder unbeabsichtigte Bedienung (Gashähne)
• Zugänglichkeit von Sicherheitseinrichtungen und Kondensatabscheidern, möglichst nicht in Gruben wegen Gasaustritt
Was sind Sicherheitsanforderungen an ein Gaslager?
Sicherheitsventile, Gaslagerräume, Türen, Schutzabstände, Schutzwand, Anfahrschutz, Abzäunung
Wie funktioniert eine Flammenrückschlagssicherung?
Flammenrückschlagseinrichtungen sind vor jeder potenziellen Zündquelle (jeder Gasverbrauchseinheit) im Gassystem wie Gasfackel, Brenner, Gasmotoren oder Verdichtern o.ä. einzusetzen
Einem Rückschlagen offener Flammen in das Gassystem wird vorgebeugt u.a. bspw. durch Flammenlöschung in engen Spalten
Was ist eine Gasfackel bzw. was bringt diese?
Überschüssiges Biogas - bspw. bei Störung einer Verbrauchseinheit – muss gegen kritische Überdruckbildung abgelassen werden, darf dabei aber nicht unverbrannt in die Atmosphäre gelangen → Gasfackel als zweite Gasverbrauchseinrichtung
Was ist eine GWA?
Gaswarnanlage mit automatischen Folgemaßnahmen
Welche Sicherheitsanforderungen an ein BHKW gibt es?
• Zugänglichkeit von 3 Seiten zugänglich mit Fluchttüren nach außen
• Bodenabläufe mit Ölabscheidern oder Ölwanne unter Motor
• Lüftung Querlüftung mit Zuluft am Boden und Abluft oben
• Not-Aus außerhalb des Aufstellraumes, gut beleuchtet
• Gassperrung außerhalb des Gebäudes mit Auf/Zu-Kennzeichnung
Ist eine Notstromversorgung notwendig und wenn ja, welche Einrichtungen müssen versorgt werden?
Bei Ausfall der Stromversorgung muss Biogasanlage mit Notstrom in sicherem Betriebszustand gehalten werden
Sicherheitseinrichtungen, die mit Notstrom versorgt werden müssen
• Auftauchschutz von Pumpen
• Gaswarnanlage
• Notbeleuchtung
• Rührwerke
• Gasverbrauchseinrichtung samt Nebenanlagen
Welche Sicherheitsanforderungen gibt es an die Anlagensteuerung?
• Anlagensteuerung fehlerfrei oder redundant ausführen
• Autarke Maßnahmen bei Ausfall oder Abschaltung von Energie für sicheren Anlagenzustand:
o steuerungstechnisch
o hydraulisch
mechanisch
Welche Sicherheitsmaßnahmen gibt es im Betrieb?
• (Wieder-)Inbetriebnahme gemäß Betriebsanweisung
• Betrieb und Wartung nur durch zuverlässiges, geschultes Personal
• Sicherheitsanweisungen dauerhaft anbringen
• Betriebsprotokoll führen inkl. Wartungs- und Störungsmeldungen
• Alarm- und Gefahrenabwehrplan für Störungen
• Außerbetriebnahme durch Plan vorgeben
Was sind Störfälle und wie werden diese verursacht?
…bergen Risiko eines größeren Unfalls
…nur größere Ereignisse werden überregional publik
Mögliche Ursachen
• Konstruktionsfehler
• Störungen des Gärprozesses
• Technische Defekte
• Bedienfehler
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