Open Loop Scrubber
An open loop scrubber sprays untreated seawater through the exhaust stream to absorb sulphur oxides, then discharges the wash water overboard after treatment, trading a simple process for a discharge that a growing number of ports now restrict or ban.
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What makes this type distinct
An open loop scrubber draws seawater directly from the sea chest, sprays it through a tower against the rising exhaust gas, and discharges the wash water overboard after settling and monitoring, with no recirculation and no chemical dosing beyond what the seawater's own natural alkalinity provides. This sets it apart from a closed loop scrubber, which recirculates a caustic-dosed fresh water stream and only bleeds off a small treated portion, and from a hybrid scrubber, which can switch between the two modes. Open loop needs seawater with enough natural alkalinity to neutralise the sulphuric acid formed when SO2 dissolves, which is why it performs less consistently in low-alkalinity waters such as parts of the Baltic.
Main components
Scrubber tower
Vertical vessel where seawater is sprayed countercurrent to the exhaust gas across spray nozzles or a packed bed, stripping SO2 and much of the particulate matter.
Seawater supply and lift pumps
High-capacity pumps drawing large volumes of seawater, since open loop operation depends on flow rate rather than chemical dosing to achieve the required wash ratio.
Wash water treatment unit
Settling tank or hydrocyclone removing particulates and free oil from the discharge stream before it goes overboard, feeding sludge to a residue tank.
Monitoring skid
Continuously measures wash water pH, PAH (polycyclic aromatic hydrocarbon) content, turbidity and flow, alongside SO2/CO2 ratio in the cleaned exhaust, to prove compliance.
Bypass and changeover arrangement
Allows the engine to run on the scrubber or bypass it if fitted with dual-fuel capability to run on compliant low-sulphur fuel instead.
Selection and sizing
Sizing follows engine exhaust gas flow at full load, not ship size directly. The scrubber and its exhaust gas system must handle the combined main engine and auxiliary engine exhaust volumes it is designed to serve, at the required SO2 reduction to meet a 0.10% or 0.50% sulphur-equivalent limit depending on the operating area. Wash water flow rate, usually expressed in m3 per MWh of engine power scrubbed, is the other key sizing figure, since it drives pump capacity, piping diameter and the footprint of the treatment skid.
Regulations and class
- MARPOL Annex VI Regulation 4 permits exhaust gas cleaning as an equivalent means of meeting the fuel sulphur limits, provided the system meets the 2015 IMO EGCS Guidelines (MEPC.259(68)).
- Wash water discharge criteria cover pH at the overboard point, PAH concentration relative to a washwater/seawater ratio, turbidity above ambient, and nitrate addition rate.
- A growing list of ports, coastal states and entire sea areas, including several in the Baltic, North Sea and various national waters, restrict or prohibit open loop discharge; the ship's trading pattern determines whether open loop alone is workable or a hybrid unit is needed.
- Class requires continuous monitoring records to be retained and available to port state control.
Typical faults
| Fault | Consequence |
|---|---|
| Spray nozzle scaling or blockage | Uneven gas-liquid contact, SO2 reduction falls below the required ratio |
| Wash water pump cavitation at low sea chest level or in heavy weather | Loss of wash flow, automatic changeover to low-sulphur fuel or engine power reduction |
| pH monitor fouling or drift | Discharge criteria breach going undetected, or false compliance failures forcing unnecessary bypass |
| Tower internals corrosion from continuous acidic wash | Structural thinning over time, requiring coating renewal or plate replacement at dry dock |
What to look for in a supplier
- Demonstrated SO2 reduction and wash water compliance data from ships in comparable trades, not just bench test figures.
- Materials of construction for the tower and piping, since acidic wash water is aggressive to ordinary steel.
- Whether the unit is offered as open loop only or hybrid-capable, given the expanding list of open loop discharge bans.
- Footprint and weight impact on the ship, since retrofits often compete with cargo space or stability margins.
Check the port and coastal state discharge ban list before the voyage is planned, not after the ship arrives outside the limit; an open loop scrubber that cannot discharge has to switch to compliant fuel, and that fuel has to already be aboard.
2 manufacturers · 2 models
Alfa Laval
1
- Sox-abscheidung
- >98% Removal mit Partikelfiltration
- Betriebsweisen
- Open-Loop, Closed-Loop, Hybrid, mit optionalem Energy Reduction Mode
- Wasser-reinigungseinheit
- Centrifugal-Separator (PureSOx H2O), 6 m² Grundfläche, modulare 3-Skid-Konstruktion
- Installationen
- 100+ Schiffe weltweit, 200+ Retrofit-Projekte abgeschlossen
- Service-Verfügbarkeit
- 24/7 Global Support, 24-Stunden-Ersatzteilversand, Dry Dock Services, Crew-Training
- PureSOx U-Design
- PureSOx I-Design (Inline)
- PureSOx Express
- PureSOx Hybrid
- PureSOx Closed-Loop
- PureSOx Open-Loop
- Area: Düsen- und Sprühsystem-Verschleiß: Nozzles können durch Erosion, Verschlammung oder Mineralabsatz verstopfen/beschädigt werden, was Sprühmuster beeinträchtigt uCheck: Visuelle Inspektion der Spray-Nozzles auf Verschleiß, Risse, Ablagerungen; Funktionalitäts-Test des Sprühmusters; Verwendung echte Ersatz-Nozzles via Alfa Laval Sprayer Replacement Programme mit Hersteller-Kalibrierung
- Area: pH und PAH Sensor-Kalibrierung: Sensoren (PAH, Trübung) müssen 2-jährlich werkseitig kalibriert werden (MEPC-Standard). Ungenaue Messungen führen zu Compliance-Check: Überprüfung Kalibrierungs-Datum (sollte nicht älter als 2 Jahre sein); Sensor-Austausch via Alfa Laval Exchange Programme; Dokumentation der Kalibrierungs-Zertifikate und Mess-Logs (aktueller Standard: Logging alle ~90 Sekunden)
- Area: Absorber-Korrosion: Das Absorber-Modul (separat vom Jet-Modul durch natürliche Water Trap) ist Salzwasser/Säure-Umgebung ausgesetzt und kann korrodieren; KorrosCheck: Trockendock-Condition Assessment durchführen (idealerweise 6 Monate vor Dock geplant); visuelle Inspektion auf Korrosions-Flecken, Materialverlust an Wänden/Böden; Messung der Wanddicke (kritische Bereiche); Dokumentation und Reparaturempfehlungen
- Area: Wash Water Monitoring und Leck-Detektion: Im Closed-Loop/Hybrid-Betrieb entsteht Schmutzwasser mit Ruß, Mineralien und Öl; unzureichendes Monitoring oder Leck iCheck: Prüfung der Wasser-Reinigungs-Einheit (PureSOx H2O Zentrifugal-Separator) auf Verschleiß/Verschlammung; Überprüfung pH/PAH/Trübungs-Messungen und Aufzeichnungen (Kontinuierliches Logging gefordert); Sichtprüfung auf Leckagen an Rohrleitungen und Armaturen; Validierung, dass Trübung <25 FTU bleibt
- Area: Jet- und Absorber-Modul-Verrohrung und Damper-Ventile: U-Design oder Inline-Design nutzen komplexe interne Rohrsysteme; Ablagerungen, Korrosion oder Ventil-VersCheck: Dry Dock Inspektion: Sichtprüfung internaler Rohre (Endoskop nutzen wenn nötig) auf Ablagerungen/Korrosion; Funktionsprüfung von Damper-Ventilen und Pumpen; Inspizieren von kritischen Komponenten gemäß Alfa Laval Dry Dock Service Kit (Damper Valves, Pumps, Sensors); Austausch verschlissener Teile mit Original-Ersatzteilen
- Area: Discharge Water Testing und Compliance-Dokumentation: IMO MEPC fordert Labor-Tests des Ablaufwassers nach Commissioning und vor jeder Schiffsbesichtigung; TestsCheck: Prüfung der Discharge-Water-Test-Zertifikate (Labor-bestätigt) und deren Datum; Vergleich Messwerte gegen Grenzwerte (pH ≥6,5, PAH ≤50 µg/L, Trübung ≤25 FNU, Temperatur ≤60°C); in US-Gewässern: mindestens 2 Tests im 1. Jahr, dann jährlich 1x; in anderen Regionen evtl. häufiger; Dokumentation im Schiffs-Compliance-Logbuch
Typ-universelle Inspektions-/Wartungspunkte fuer Exhaust Gas Cleaning (Alfa Laval, Mega-Schwarm 2026-06). Per-Modell-Specs nicht auto-gefuellt.
- Proven SOx removal efficiency (>98 %) meeting IMO Annex VI limits
- Modular 3‑skid design (≈6 m² footprint) simplifies installation and retrofits
- Global 24/7 spare‑part support, dry‑dock services and crew training from Alfa Laval
- Flexibility to operate in Open‑Loop, Closed‑Loop or Hybrid modes with an Energy‑Reduction option
- More than 100 vessels already equipped, providing a large operational knowledge base
- Requires continuous discharge of wash water; not permitted in many coastal and US waters without additional treatment
- Nozzle erosion and spray‑system fouling demand regular visual inspection and possible replacement
- Absorber module is exposed to acidic seawater and can suffer corrosion if not inspected at dry dock
- Higher initial capital cost compared with some compact closed‑loop units
- Complex piping and damper valves increase dry‑dock inspection time
Wärtsilä
1
- Sox-reduktion
- 98% Schwefeldioxid-Entfernung
- Operationsmodi
- Open Loop, Closed Loop, Hybrid
- Seewasser-Alkalinität erforderlich
- 2300 µmol/l zur Reduktion von 3,5% auf 0,1% Schwefelgehalt
- Abwasser-pH Entladung
- Minimum 6,5, Maximum Temperatur 60°C, max. 2 pH-Einheiten Differenz Inlet-Overboard
- Überwachungsparameter
- pH, PAH (Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe), Trübung, Temperatur
- Entschwefeleinsätze
- Venturi-Absorber mit 3-stufiger Wasserzerstäubung, Hochleistungs-Edelstahl
- Conventional Quench and Venturi Design
- Inline Scrubber Design
- IQ Series Scrubber (compact, 25% weniger Platz, 30% leichter)
- Hybrid Scrubber (Open/Closed Loop kombinierbar)
- Area: Absorber/Venturi-Erosion und VerschleißCheck: Halbjährliche Sichtprüfung des Absorbers auf Erosions- und Korrosionszeichen; Drucktest der Sprühköpfe (niedriger Druck = Erosion); Überprüfung auf Verschleiß an Venturi-Wänden und Umlenkblechen
- Area: Sprühdüsen-Verstopfung und -ErosionCheck: Wöchentliche Überprüfung der Sprühköpfe und Header auf Verstopfung oder Erosion; Überprüfung der Flüssigkeitsdruckmanometer zur Erkennung abnormal niedriger Drücke (Indikator für Erosion); Halbjährliche interne Inspektionen auf verstopfte oder erodierte Düsen
- Area: Abwassersensorik und pH-Sonde KalibrierungCheck: Jährliche Vollservice- und Kalibrierung aller Sensoren durch zertifizierte Techniker; Regelmäßige Überprüfung auf Sondenverschmutzung und Sensorempfindlichkeit; CEMS und Wasserüberwachungssysteme kalibrieren gemäß Herstellervorgaben
- Area: Abwasserqualität: pH, PAH, Trübung, Temperatur MonitoringCheck: Kontinuierliche Überwachung von Inlet- und Outlet-Wasserqualität; Dokumentation von pH (min. 6,5), PAH, Trübung, Temperatur (max. 60°C); Jährliche Probenahmen spätestens nach dem ersten Betriebsjahr durchführen; 3-Jahres-Aufbewahrung aller Testergebnisse
- Area: Korrosion an Abwasserrohren und AbleitungsleitungenCheck: Dickenmessungen aller Abwasserrohre und Überbord-Leitungen bei jeder jährlichen Hauptbesichtigung durchführen (DNV-Anforderung); Visuelle Inspektionen auf Korrosions- und Erosionszeichen; Überprüfung der Integrität von Rohrbefestigungen und Schweißnähten; Besonders Aufmerksamkeit auf Säurekorrosion vor Seewasser-Verdünnung
- Area: Nebel-Abscheider (Mist Eliminator) Verschmutzung und BlockadeCheck: Halbjährliche innere Inspektionen des Nebel-Abscheiders auf Verschmutzung, Verstopfung und Korrosion; Überprüfung auf Feststoffansammlung im Abscheider; Funktionsprüfung der Washdown-Systeme des Abscheiders; Reinigung oder Austausch bei Beschädigungen durchführen
Typ-universelle Inspektions-/Wartungspunkte fuer Exhaust Gas Cleaning (Wärtsilä, Mega-Schwarm 2026-06). Per-Modell-Specs nicht auto-gefuellt.
- Very high SOx removal efficiency (≈98%) meeting Annex VI limits
- Multiple operating modes – open, closed and hybrid – for regulatory flexibility
- Compact IQ series reduces installation space by up to 25% and weight by ~30%
- Integrated real‑time monitoring of pH, PAH, temperature and turbidity for compliance reporting
- Wärtsilä lifecycle support with documented inspection intervals
- Requires seawater with alkalinity ≥2300 µmol/l; not always available in low‑alkalinity regions
- Open‑loop discharge is prohibited in many ECAs and several ports, limiting operational zones
- Higher water consumption and potential for corrosion of discharge piping
- Maintenance intensive – regular inspection of venturi, spray nozzles and pH sensors
- Discharge monitoring and record‑keeping add administrative workload