BALPURE German PPT-07 M rz 2013 DEU )dechema.de/events_media/McCarney.pdf · BW-Austausch: Sequential ... International Convention for the Control & Management of Ship's Ballast Water

BALPURE®

Präsentation : Dechema / VDR Ballastwasser-Konferenz 07. März 2013

BALLASTWASSERAUFBEREITUNGSANLAGE

Geschützt/vertraulich - darf nur mit Erlaubnis von Severn Trent De Nora reproduziert oder verbreitet werden

Über Barthels + Lüders


ÜBER SEVERN TRENT

• FTSE-gelistete Aktiengesellschaften (FTSE 100)• 2,6 Milliarden USD Umsatz• 8300 Mitarbeiter

• Regulierter Unternehmensbereich mit Sitz in Großbritannien• 5300 Mitarbeiter

• Nicht regulierter Unternehmensbereich mit Sitz in den USA• 3000 Mitarbeiter

Joint Venture

• Elektroden-Spezialist seit 1923• 100 Millionen USD Umsatz• Spezialausrüstungshersteller

mit Sitz in Texas


WELTWEITE PRÄSENZ

Torrance, CA

Sugar Land, TX

Colmar, PA

Tamworth, UKBirmingham, UK Milano, Italien

Bogotá, Kolumbien

Tampa, FL

Kairo, Ägypten

Singapur

Shanghai, China

Pittsburgh, PA

Abu Dhabi, VAE

Barcelona, Spanien


ERFOLGSGESCHICHTE VON STDN

� Produkte im Bereich Wasseraufbereitung und Chlorelektrolyse:� Ballastwasseraufbereitungsanlagen (BALPURE® BWMS)� Abwasseraufbereitung (OMNIPURE, MARINER Reihe 55)� Biofouling-Kontrolle (SEACLOR, SANILEC)� Trinkwasserchloriersysteme (CLORTEC)� Trinkwasser (UAT – RO Systems)

� 40 Jahre Erfahrung im Bereich Wasseraufbereitung und Chlorelektrolyse - Marine und Offshore � Biofouling-Kontrolle - Kraftwerkskühlkreisläufe, Offshore und Raffinerien� Abwasseraufbereitung - Marine- und Offshore-Anwendungen� RO Systems und CLORTEC - Offshore- und kommunale

Trinkwasserversorgung

� mehr als 3500 Wasseraufbereitungsanlagen weltweit in Betrieb� Ca. 1500 davon sind Marine/Offshore-Anlagen - ähnlich wie BALPURE®,

identisch in Technologie und Design� mehr als 2000 Anlagen an Land in 59 Ländern


BWMS-Bestimmungen Status


IMO-ÜBEREINKOMMEN - BALLASTWASSER

� Basierend auf „International Convention for the Control and Management of Ships’ Ballast Water and Sediments“ (2004)

� BWMS tritt 1 Jahr nach Ratifizierung in Kraft.

Bedingungen für die Ratifizierung:

� 30 Länder

� Repräsentieren 35 % der Weltschifffahrt

� Status (ab Dezember 2012)

� 36 Länder ratifiziert

� Repräsentieren 29,07 % der Weltschifffahrt

� Ratifizierung erwartet: CY 2013


IMO BWM-Übereinkommen - Aufbereitungsstandards� Vorschrift D-1

Ballast Water Exchange Standard

� BW-Austausch: Sequential, Durchfluss, Verdünnung

� Vorschrift D-2Ballast Water Treatment Standard

� Ballastwasser-AufbereitungsmethodenMechanisch: Filtration, Zyklonisch, ElektromechanischPhysisch : Kavitation, Edelgas, UVChemisch : Biozide, Chlorelektrolyse

IMO - BWMS-ZEITPLAN FÜR DIE UMSETZUNG

IMO MEPC D-2 STANDARDS

D-2 EINLEITUNGSSTANDARDS

� < 10 lebende Organismen pro m3 > 50µm

� < 10 lebende Organismen pro ml > 50µm

� Toxikogene Vibrio cholerae < 1 KBE pro 100 ml

� Escherichia Coli < 250 KBE/100 ml

� Darmenterokokken < 100 KBE/100 ml

WEITERFÜHRENDE, VOLLSTÄNDIGE INFORMATIONEN ERHALTEN SIE IN:

International Convention for the Control & Management of Ship's Ballast Water & Sediments (2004)


US-VORSCHRIFTEN

� USCG Final Rule, veröffentlicht im März 2012

� USCG Final Rule EIF ab dem 21. Juni 2012� Veröffentlichte PHASE 1 – in Übereinstimmung mit den IMO-

Richtlinien.(Vessel General Permit, VGP 2013 erfüllt Leistungsanforderung)� NEUE SCHIFFE: ALLE am oder nach dem 1. Dezember 2013 gebauten Schiffe -

BEI AUSLIEFERUNG

� NACHRÜSTUNGEN – Erste Dockung im Januar 2014 und Januar 2016

� Phase 2 Standard – nach Praktikabilitätsprüfung im Jahr 2016/2017

� USA:� WI, NY haben USCG/EPA-Vorschriften anerkannt.

� Kalifornien – strengere Vorschriften


USCG - BWMS-ZEITPLAN FÜR DIE UMSETZUNG

USCG - AMS und Bauartzulassung

� AMS ist eine Überbrückungsstrategie für die USCG-Bauartzulassung

� Vorhandene BWTS-Bauartzulassungsprüfdaten und -dokumente müssen für AMS-Zulassungen eingereicht werden.

� STDN hat die AMS- und die USCG-Bauartzulassung beantragt

� Die AMS-Zulassung gilt für 5 Jahre - die Bauartzulassung sollte vor dem Ablauf der AMS--Zulassung erfolgen

BALPURE BWMS - PRÜFUNGEN UND ZULASSUNGEN


IMO - VORSCHRIFTEN UND RICHTLINIEN

� Bauartzulassung� IMO G8 Richtlinien für die Zulassung von

Ballastwasseraufbereitungsanlagen (mit G9 für die Wirkstoffe)

� IMO-Ballastwasserübereinkommen D-2 (Organismen) Standards

� IMO-Ballastwasserübereinkommen, Vorschrift B-5 (Sedimente)

� Korrosionsprüfung� IMO MEPC 59/2/16 Richtlinie für die Korrosionsprüfung

� IMO-Entschließung MSC.215(82) Richtlinien für die Standards für Schutzbeschichtungen in Ballasttanks, enthalten in IMO-Entschließung MSC.215(82)


BALPURE® WIRKSAMKEITSPRÜFUNG Entwicklung und Erprobung – 2004 und 2005

� University of Washington (USA)

ABS-Zertifizierung für Explosionsschutz – September 2007

Landseitige Prüfungen – 2008 und 2009

� US Naval Research Labs, Key West, Florida - 2008

� NIOZ (Royal Netherlands Institute for Sea Research) - 2009

� MERC (Maritime Environmental Resource Centre) US - 2009


NIOZ MERC

BALPURE BWTS - KORROSIONSPRÜFUNG

� Abgeschlossen im März 2011

� Unter der Fremdüberwachung des Germanischen Lloyd (GL)� Durchgeführt von Noble Denton

� Erfüllt die Korrosionsprüfungsempfehlungen der IMO-Richtlinie MEPC 59/2/16

� Nachgewiesene Ergebnisse:� BALPURE BWTS hat wenig Auswirkungen auf blanken Stahl

und keine Auswirkungen auf beschichteten Stahl, Schiffsbronze und Kupfer-Nickel-Legierungen


ZULASSUNGEN UND PATENTE

� IMO-Zulassungen� Bauartzulassung erhalten im Juli 2011

� Die zuständige Zulassungsstelle war das BUNDESAMT FÜR SEESCHIFFFAHRT UND HYDROGRAPHIE (BSH), Hamburg, Deutschland

� Endgültige Zulassung erhalten im Oktober 2010 durch IMO MEPC61

� Grundzulassung erhalten im März 2010 durch IMO MEPC60

� BV-Bauartzulassung erhalten im Mai 2012

� ABS – PDA-Zulassungen Juni 2012

� TA ist in Bearbeitung mit USCG, ABS, DNV, GL und LR

� Die BALPURE®-Ballastwasseraufbereitungsanlage ist patentiert

US Coast Guard -STEP-Zulassung

IMO - Endgültige Zulassung

Bauart-zulassung - BSH Deutschland


Bureau Veritas -Bauartzulassung

BALPURE BWMS – TECHNOLOGIE


BALPURE BWT-TECHNOLOGIE

� BALPURE verwendet Chlorelektrolyse, um Natriumhypochlorit nach Bedarf vor Ort zu erzeugen, wobei die IMO-D-2-Standards

� eingehalten/übertroffen werdenDie BWTS-Chlorelektrolyse unterteilt sich in zwei Gruppen

� Nebenstromverfahren – nur ein geringer Prozentsatz des Ballastwassers (1 %) durchströmt die Elektrolysezellen, um Hypochlorit zu erzeugen

� Durchflussverfahren – das gesamte Ballastwasser durchströmt die Elektrolysezellen

� Ballastwasseraufbereitungsphase:

� bei Aufnahme

� bei Abgabe

� bei Aufnahme und Abgabe


Grundlegende Layouts verschiedener

SEEKASTEN

SEEKASTEN F

F BALLAST-TANKS

BALLAST-TANKS

EC

EC

Die Chlorelektrolyse-anlage arbeitet im Nebenstromverfahren (nur ca. 1% des gesamten Aufnahmeflusses wird verwendet).

Der Nebenstrom kann sich vor oder nach dem Filter befinden.

Diese Konfigurationen verfügen normalerweise über einen Filter.

Die

Chlorelektrolyseanlage

verarbeitet 100 % der

Ballastaufnahme.

Filter sind nicht immer

enthalten.

P

P

P

BALPURE VERWENDET DAS NEBENSTROMVERFAHREN

DURCHFLUSSVERFAHREN

N

N

BALLASTWASSERTECHNOLOGIE


Die eigentliche chemische Reaktion ist sehr einfach:

Chemie der Elektrolyse von Meerwasser

NaCl + H2O + 2e �� NaClO + H2 (Gas)

Salz + Wasser + Elektroenergie = Natriumhypochlorit + Wasserstoff(gas)

PRINZIPIEN DER CHLORELEKTROLYSE

� Das Hauptprodukt der Elektrolyse von Salzwasser ist Natriumhypochlorit, das wie „freies Chlor“ wirkt.

� Chlor fungiert auch bei sehr niedrigen Konzentrationen als Oxidationsmittel/Desinfektionsmittel.

� Bsp.: Schwimmbäder und kommunale Trinkwasserversorgung


VOR-ORT-ERZEUGUNG VON HYPOCHLORIT

Natriumhypochlorit

� Die typische Desinfektionsmittelkonzentration ist 2x höher als die von Schwimmbadwasser

� Hochwirksam gegen Bakterien und andere Mikroorganismen mit einer Kontaktzeit von weniger als einer Minute

� Vorteile der Vor-Ort-Erzeugung von Natriumhypochlorit

� Keine Lagerung von Wirkstoffen erforderlich

� Restliche Desinfektionsmittel bleiben erhalten

� Vollständig löslich in Ballastwasser


FUNKTIONSWEISE DER CHLORIERUNG

� Das Chlor dringt in den Organismus ein und stört den natürlichen Lebenszyklus und/oder verändert die Enzyme der Zelle

� Endergebnis: der Organismus stirbt, kann sich nicht mehr fortpflanzen bzw. in der veränderten Umgebung nicht mehr wachsen


NEUTRALISATION ERFORDERLICH

� Geringe Restmengen an Natriumhypochlorit („Biozid“) verbleiben in den Ballasttanks

� Um ein erneutes Wachstum im Tank zu verhindern

� Ermöglicht „Wirksamkeitsnachweis“ für die Datenprotokollierung/-aufzeichnung

� Muss vor dem Ablassen neutralisiert werden (Restoxidanzien dürfen nicht abgelassen werden)


NEUTRALISATION VON CHEMIKALIEN

� Hinzufügen von Neutralisationschemikalien

� STDN empfiehlt die Zugabe von Natriumbisulfit beim Ablassen von Ballastwasser (typische Anwendungen: Nahrungsmittel, Weinkonservierungsmittel)

� Für 1000 m³ Wasser werden 7,5 Liter Bisulfit benötigt.

� Die Kosten liegen bei ca. 3 USD pro 1000 m3 Wasser

� Die Chemikalie ist einfach zu handhaben, sicher zu lagern und sehr preisgünstig.

� Beim Ablassen ist nur eine Neutralisationspumpe eingeschaltet.


EINZIGARTIGE ELEKTRODENTECHNOLOGIE

� DSA® Dimensionsstabile Anoden von De Nora

� Reversible Hochleistungselektroden nur von De Nora

� Elektroden sind absolut wartungsfrei

� Versuchsanlage zeigte nach einer Betriebsdauer von 4 Jahren eine Abnutzung der Elektrodenbeschichtung von nur 2 % – STDN gewährt 5 Jahre Garantie auf Elektroden


BALPURE® - HAUPTKOMPONENTEN

Nebenstrom-Chlorelektrolyseanlage:

� Strainer

� Boosterpumpen mit Durchflussmesser und Frequenzumrichterantrieb

� Elektrolyseurgestell mit Bedienfeld und HMI

� Gestell für Gebläse und Entgasung

An Schiffsballastsysteme angeschlossene Ausrüstung:

� automatischer 40-µm-Rückspülfilter

� Hypo-Injektionsmischer und ORP-Analysator

� Neutralisationsgestell (Bisulfit-Dosierpumpe)

Optional:

Heizgestell und Salzgehaltmischgestell

Hydac

FILTERZUBEHÖR

� Von STDN sorgfältig geprüft und ausgewählt, um Wirksamkeit und Zuverlässigkeit zu gewährleisten

� Beide verfügen über automatische Selbstreinigung, die die Filterung nicht unterbricht

� Beide übertreffen die IMO-Spezifikationen (40 µm statt 50 µm)


Filtersafe

BALPURE® GESTELLSYSTEM

H2-Fliehkraftabscheider

H2-Verdünnungs-Gebläse

Boosterpumpen (2 x 100%)

Auslass für verdünntes H2

Bedienfeld Elektrolyseure Hinten

Duplex-Strainer


BALPURE® Aufgeteilte Gestelle


BALLASTIERUNGSPROZESS

� Ballastwasser gefiltert auf 40 µm� Reduziert den Chlorbedarf

� minimiert den Stromverbrauch und minimiert Schlick in Tanks

� Nebenstromdruckerhöhung, um Reinjektion im Downstream zu ermöglichen

� Nebenstromelektrolyse zur Erzeugung von Hypochlorit� System passt Leistung

automatisch an, um die gewünschte Dosierung zu halten


BALLASTIERUNGSPROZESS

� Wasserstoff (Nebenprodukt) wird über Fliehkraftabscheider entfernt und vor dem Ablassen mit Luft verdünnt

� Nebenstrom (Hypochlorit) wird zu den verbleibenden 99 % des Hauptaufnahmeflusses zurückgeführt, um das Gesamtvolumen des Ballastwassers zu desinfizieren

� Abschließende automatische Neutralisation beim Ablassen, je nach der verbliebenen Cl2-Konzentration

� Vollständige Schnittstelle für BWMS- und Datenprotokollierung gemäß IMO/USCG-Standards


ABLASSPROZESS

� Keine aktive Aufbereitung erforderlich

� Das Filter- und Nebenstromsystem wird umgangen

� Ein kleiner Neutralisationsstrom von Natriumbisulfit (7,5 Liter pro 1000 m3) wird am Einlass der Ballastpumpe automatisch hinzugefügt

� Der Ablassprozess benötigt weniger als 2 kW

� Das abgelassene Meerwasser ist umweltverträglich und übertrifft die geforderten IMO-D2-Standards um das 10-fache


SYSTEMDIMENSIONIERUNG

Modell

Ballastwasser FlussrateMax

(m3/h)

1 % Nebenstrom

Meerwasser

zugeführt zu

BALPURE(m3/h)

Nennleistung(AC kW) Nur Ballast* Stellfläche (m2)**

Druckabfall (Nenndru

ck

Bar)

Druckabfall (MAX

Bar)

Natriumbisulfit (l/h)

*** Nur

beim

Ablassen12

ppm8

ppm6

ppm4

ppmSystem Filter

BP -500 500 6 36 25 20 15 5.7 1.5 <0.3 0.5 3.8

BP -1000 1000 12 66 43 34 25 6.6 2 <0.3 0.5 7.5

BP -2000 2000 24 167 106 80 57 9,0 3,2 <0,3 0,5 15

BP -3000 3000 24 205 129 97 69 9,7 4,2 <0,3 0,5 23

BP -4000 4000 32 249 158 119 85 9,3 6,5 <0,3 0,5 30

BP -5000 5000 40 313 199 157 108 10,0 8,4 <0,3 0,5 38

* Die elektrische Leistungsaufnahme gilt für die vollen Ballastwasserflussraten bei einer maximalen Dosierung von 12 ppm und einer minimalen Dosierung von 4 ppm bei maximalem Meerwassersalzgehalt (36PSU) und bei 15◦C Nebenstrom (1 %) Zuführung zum BALPURE. Unter normalen Betriebsbedingungen liegt die Injektionsrate (Dosierung) im Bereich 6-8 ppm.

** Stellfläche für das angegebene Baugruppensystemdesign. Die Stellfläche variiert je nach dem modularen Systemdesign.

*** Neutralisation - typisch bei 1 ppm TRO.

Alle Angaben ohne Gewähr.Geschützt/vertraulich - darf nur mit Erlaubnis von Severn

Trent De Nora reproduziert oder verbreitet werden

BALPURE® VORTEILE

� STDN besitzt 40 Jahre Erfahrung im Bereich Wasseraufbereitung und Chlorelektrolyse

� Firmeneigene DSA-Elektroden – 5 Jahre Garantie

� Elektroden sind absolut wartungsfrei

� Automatische Selbstreinigung

� Zuverlässigkeit, Redundanz, Wirksamkeit, minimale Stellfläche

� Wettbewerbsfähiger Investitionsaufwand, wartungsarm und geringe Betriebskosten

� Kleinere Stellfläche, weniger Stromverbrauch


BALPURE® VORTEILE

� Einfache Installation und einfacher Betrieb� Ausschließlich 40 µm-Filter, Mischer und Instrumente auf

BW-System abgestimmt, übrige BALPURE-Komponenten können entfernt installiert werden - einfache Nachrüstungen

� Auf Tankern und Chemikalienfrachtern werden in Gefahrenbereichen (z. B. Pumpenräumen) nur Filter untergebracht - ATEX/IECEx

� Mehrere Ballasttanks (Backbord-, Steuerbord - und Achterpiektank) können über eine Maschine dosiert werden

� Weltweites Netzwerk für technische Unterstützung und Kundendienst


BALPURE® WIRKSAMKEITSPRÜFUNGEN

Prüfungen auf Schiffen – 2008 und 2009

� Geprüft an Bord der S/R American Progress

(BALPURE BP-1500)

� Geprüft an Bord der California State Lands Commission TS Golden Bear, im Besitz von US DOT (BP-500)

� Zugelassen für das Ablassen von Ballastwasser in Kalifornischen Gewässern


BALPURE® WIRKSAMKEITSERGEBNISSE

� Prüfungen zur Bauartzulassung, durchgeführt auf der TS Golden Bear

� BSH (unter deutscher Flagge), California State Lands Commission und US DOT anwesend

� BP-500 mit einer Dosierung von nur 8 PPM (Maximum liegt bei 12 PPM)

� Übertrifft die IMO-D-2-Standards mindestens um das 10-fache

� IMO-Bauartzulassung im Juli 2011

� BV-Bauartzulassung im Mai 2012


PRÜFEN SIE UNBEDINGT DIE LEISTUNGEN IHRES ANBIETERS:

Die Prüfergebnisse befinden sich auf der Rückseite der Bauartzulassung

BALPURE® PRÜFUNGEN


Kontakte & Ansprechpartner

� Barthels + LüdersDivision of Blohm + Voss Repair GmbH

Hermann-Blohm-Str. 3

20457 Hamburg

Rico Barenschee - Division Manager - Tel. 040 – 311 88 120

[email protected]

Patrick McCarney - Sales and Marketing - Tel. 040 – 311 88 227

[email protected]

� Severn Trent De Nora

Mr Ulf Hallberg - Regional Sales Manager

1110 Industrial Blvd

Sugar Land, TX 77478

United States

Tel.: +1 281 274 6700

Fax: +1 281 274 6762

E-Mail: [email protected]

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