BVT-Merkblatt zu Abwasser- und Abgasbehandlung
BVT-Merkblatt zu Abwasser- und Abgasbehandlung BVT-Merkblatt zu Abwasser- und Abgasbehandlung
Kapitel 4 � Explosionsrisiken zu vermeiden durch: den Einbau eines Entflammbarkeitsdetektors innerhalb des Erfassungssystems, wenn die Gefahr eines Auftretens zündfähiger Gemische groß ist; Sicherstellen, dass die Konzentration des Gasgemisches stets unterhalb der unteren Explosionsgrenze (UEG) liegt. Dies geschieht durch Zugabe einer ausreichenden Menge Luft, um das Gasgemisch auf 25 % UEG zu begrenzen, oder durch Zugabe eines Inertgases (wie Stickstoff) an Stelle von Luft, oder durch Arbeiten unter Inertgasatmosphäre im Produktionsreaktor. Die andere Möglichkeit ist, das Gasgemisch sicher oberhalb der oberen Explosionsgrenze (OEG) zu fahren. � eine geeignete Einrichtung einzubauen, um eine Zündung leicht entflammbarer Gas-Sauerstoff-Gemische zu vermeiden bzw. um deren Auswirkungen zu minimieren, z. B. durch Explosionssperren und Tauchtöpfen. BVT für die Abgasbehandlung Das Vorgehen, um zu BVT-Entscheidungen zu gelangen, folgt dem Weg der Schadstoffe gemäß Abschnitt 3.5 und wie in Abbildung 3.45 dargestellt. Örtliche Gegebenheiten wie Klima, Verfügbarkeit von Wasser, Energie, Rohstoffen und/oder das Vorhandensein von Abfallentsorgungs- oder -behandlungseinrichtungen, Unzugänglichkeit des Standortes oder Schwierigkeiten bei der Abfallentsorgung können üblicherweise eingesetzte Behandlungstechniken für einen bestimmten Chemiestandort ungeeignet machen. Dies kann es erforderlich machen, hierfür spezielle Behandlungsverfahren zu entwickeln. Entsprechend ihrer Behandlung unterscheidet man bei Abgasquellen zwischen: � Emissionsquellen niedriger Temperatur, wie Produktionsprozesse, Umgang mit Chemikalien (einschließlich emissionsverursachender Lagertätigkeiten), Produktaufarbeitung; � Emissionsquellen hoher Temperatur, wie Verbrennungsprozesse, einschließlich Einrichtungen wie Kesselanlagen, Kraftwerke, Prozessbrenner sowie thermische und katalytische Oxidationsreaktoren. Bei beiden Gruppen sind spezielle Schadstoffe zu berücksichtigen. Die erste Gruppe (Emissionsquellen niedriger Temperatur) kann enthalten: � ausschließlich Staub / Schwebstoffe, d. h. in Luft fein verteilte feste Rohstoffe oder Produkte; � VOC aus Stoffen, die in der Produktion eingesetzt werden oder aus einem Behälter ausdampfen, zusammen mit Staub oder ohne; � flüchtige anorganische Verbindungen aus der Produktion oder Aufarbeitung; zusammen mit Staub oder ohne; � eine Mischung aus VOC und anorganischen Verbindungen; mit oder ohne Staubgehalt; � Nebel. Die Behandlung durchläuft folgende Schritte: � Schritt 1: Beseitigung größerer Mengen von Feststoffen oder Nebel vor einer nachgeschalteten Abgasbehandlung, wenn diese für hohe Staub- oder Nebelkonzentrationen nicht geeignet ist; � Schritt 2: Beseitigung der gasförmigen Schadstoffe; � Schritt 3: weitere Behandlung als Endreinigung, falls Schritt 2 den geforderten Emissionswert nicht erzielen kann. Die zweite Gruppe (Emissionsquellen hoher Temperatur) enthält ein Gemisch von: � Staub / Schwebstoffen, � Halogenverbindungen (in der Hauptsache HCl, HF und Cl2), � Kohlenmonoxid, � Schwefeloxide (in der Hauptsache SO 2), � NOx, � eventuell Dioxine. BVT für die Behandlung von Abgasen aus Produktionsprozessen, Umgang mit Stoffen und Produktaufarbeitung � Staub / Schwebstoffe BVT ist eine geeignete Kombination folgender Maßnahmen: die Beseitigung von Staub, Schwebstoffen und Aerosolen / Tröpfchen aus Abgasströmen durch Einsatz der in Abschnitt 3.5.3 und Tabelle 4.9 beschriebenen Techniken oder Kombinationen dieser Techniken, 296 Abwasser- und Abgasbehandlung
Kapitel 4 gemäß der vorgegebenen Situation; eine Vorbehandlung zum Schutz von Endbehandlungseinrichtungen vor Beschädigung oder Überlastung. Beschädigungen können z. B. eintreten durch harte oder große Partikel oder durch Partikel, die Filter, Adsorptionskolonnen, Wäscheroberflächen, Membranoberflächen oder Katalysatoren verstopfen können; der Einsatz von Hochleistungsfiltern zur Beseitigung größerer Feinststaubmengen; das Nachschalten von Nebelfiltern beim Einsatz von Nasswäschern zur Endbehandlung (im HEAF ist der nachgeschaltete Nebelfilter bereits eingebaut); das Betreiben der Behandlungstechniken im geeigneten Druckbereich (Verhältnis Luftvolumenstrom zu Filtertuchfläche, Verhältnis Strömungsgeschwindigkeit zu Oberfläche) zum Schutz der Behälter vor Beschädigungen oder vor Staubemissionen aus Leckagen; Stoffrückgewinnung, sofern machbar; die Berücksichtigung des Energieverbrauchs durch eine kritische Bewertung des Einsatzes energieintensiver Verfahren. Das Ergebnis ist mit dem von energiefreien Verfahren oder dem von Verfahren mit niedrigem Energieeinsatz zu vergleichen; die Berücksichtigung des Wasserverbrauchs, vor allem in Gegenden, die unter Wasserknappheit leiden. Der Einsatz von Nasswäschen ist zu bewerten und das Ergebnis mit dem wasserfreier Verfahren zu vergleichen; der Einsatz von Waschwasser im Kreislauf. Der Kreislauf ist solange zu fahren, wie es ohne Abrasion oder Korrosion an der Apparatur möglich ist. � VOC BVT ist eine geeignete Kombination folgender Maßnahmen: die Beseitigung von VOC aus Abgasströmen mittels Verfahren (oder eine Kombination solcher Verfahren), die in den Abschnitten 3.5.1 und 3.5.2 sowie in Tabelle 4.10 aufgeführt sind; der Einsatz von Verfahren zur Rückgewinnung von Rohstoffen und Lösemittel - so weit machbar - wie Kondensation, Membranabscheidung oder Adsorption. Bei Abgasströmen mit hohen VOC- Konzentrationen sind Vorbehandlungsverfahren wie Kondensation oder Membranabscheidung / Kondensation am besten geeignet. Man gewinnt so die Hauptfracht zurück, bevor diese der Adsorption, der Nasswäsche oder der Verbrennung zugeführt wird. Im Falle von Adsorption und Verbrennung kann dies auch eine Sicherheitsfrage sein, um so die VOC-Konzentration unter 25 % UEG zu halten; die Berücksichtigung des Wasserverbrauchs (Prozess- und Kühlwasser) bei Verfahren wie Nasswäsche, Kondensation (mit Wasser als Kühlmittel), Adsorption (mit Einsatz von Wasser bei der Regeneration oder zur Kühlung des Abgases vor dem Eintritt in die Adsorptionskolonne) oder biologischer Behandlung (Wasser als Reaktionsmedium). Setzt man diese Verfahren ein, so sind sie einer Bewertung zu unterziehen und mit dem Einsatz wasserfreier Verfahren zu vergleichen. Sollte Wasserknappheit ein wichtiges Thema sein, können diese Verfahren unter bestimmten örtlichen Gegebenheiten ungeeignet sein; der Einsatz von Eliminierungsverfahren sollten nur dann stattfinden, wenn eine Rückgewinnung nicht machbar ist, z. B. weil durch sehr niedrige VOC-Konzentrationen der Energie- oder Materialaufwand unverhältnismäßig zum ökologischen Nutzen wären; die Untersuchung bestehender Abgasminderungsverfahren dahin gehend, ob eine Stoffrückgewinnung machbar ist. Bei positivem Ergebnis ist die entsprechende Technik einzurichten; der Vorzug einer biologischen Behandlung gegenüber einem Verbrennungsprozess, wenn das Abgas geringe VOC-Konzentrationen enthält. Dies setzt voraus, dass die Zusammensetzung des Abgases und die klimatischen Gegebenheiten (s. Abschnitt 3.5.2.1) sowie Wasserspargründe dies zulassen. Der Brennstoffverbrauch für die Stützfeuerung bei einer Abgasverbrennung mit niedrigen VOC- Konzentrationen ist ein Nachteil, der jedoch aufgewogen werden kann, wenn keine andere Behandlung zum Erreichen der Umweltziele, wie sie z. B. durch gesetzliche Vorschriften gesteckt sind, möglich ist; der Einsatz von Abgasverbrennung, besonders wenn ein autothermer Betrieb möglich ist, wenn gefährliche Stoffe eliminiert werden müssen oder wenn andere, ebenso wirksame Verfahren nicht verfügbar sind; der Vorzug der katalytischen gegenüber der thermischen Nachverbrennung, sofern dies machbar und ökologisch vorteilhaft ist. Der wesentlich geringere NO x-Gehalt im emittierten Rauchgas, die geringere Betriebstemperatur und der geringere Energiebedarf lassen die katalytische Nachverbrennung vorteilhafter erscheinen; der Betrieb von Verbrennungsverfahren nach Möglichkeit unter Energierückgewinnung (Gasmotor, regenerative und rekuperative Verbrennung); Abwasser- und Abgasbehandlung 297
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Kapitel 4<br />
gemäß der vorgegebenen Situation;<br />
eine Vorbehandlung <strong>zu</strong>m Schutz von Endbehandlungseinrichtungen vor Beschädigung oder Überlastung.<br />
Beschädigungen können z. B. eintreten durch harte oder große Partikel oder durch Partikel, die<br />
Filter, Adsorptionskolonnen, Wäscheroberflächen, Membranoberflächen oder Katalysatoren verstopfen<br />
können;<br />
der Einsatz von Hochleistungsfiltern <strong>zu</strong>r Beseitigung größerer Feinststaubmengen;<br />
das Nachschalten von Nebelfiltern beim Einsatz von Nasswäschern <strong>zu</strong>r Endbehandlung (im HEAF ist<br />
der nachgeschaltete Nebelfilter bereits eingebaut);<br />
das Betreiben der Behandlungstechniken im geeigneten Druckbereich (Verhältnis Luftvolumenstrom <strong>zu</strong><br />
Filtertuchfläche, Verhältnis Strömungsgeschwindigkeit <strong>zu</strong> Oberfläche) <strong>zu</strong>m Schutz der Behälter vor<br />
Beschädigungen oder vor Staubemissionen aus Leckagen;<br />
Stoffrückgewinnung, sofern machbar;<br />
die Berücksichtigung des Energieverbrauchs durch eine kritische Bewertung des Einsatzes energieintensiver<br />
Verfahren. Das Ergebnis ist mit dem von energiefreien Verfahren oder dem von Verfahren mit<br />
niedrigem Energieeinsatz <strong>zu</strong> vergleichen;<br />
die Berücksichtigung des Wasserverbrauchs, vor allem in Gegenden, die unter Wasserknappheit leiden.<br />
Der Einsatz von Nasswäschen ist <strong>zu</strong> bewerten <strong>und</strong> das Ergebnis mit dem wasserfreier Verfahren <strong>zu</strong> vergleichen;<br />
der Einsatz von Waschwasser im Kreislauf. Der Kreislauf ist solange <strong>zu</strong> fahren, wie es ohne Abrasion<br />
oder Korrosion an der Apparatur möglich ist.<br />
� VOC<br />
<strong>BVT</strong> ist eine geeignete Kombination folgender Maßnahmen:<br />
die Beseitigung von VOC aus Abgasströmen mittels Verfahren (oder eine Kombination solcher Verfahren),<br />
die in den Abschnitten 3.5.1 <strong>und</strong> 3.5.2 sowie in Tabelle 4.10 aufgeführt sind;<br />
der Einsatz von Verfahren <strong>zu</strong>r Rückgewinnung von Rohstoffen <strong>und</strong> Lösemittel - so weit machbar - wie<br />
Kondensation, Membranabscheidung oder Adsorption. Bei Abgasströmen mit hohen VOC-<br />
Konzentrationen sind Vorbehandlungsverfahren wie Kondensation oder Membranabscheidung / Kondensation<br />
am besten geeignet. Man gewinnt so die Hauptfracht <strong>zu</strong>rück, bevor diese der Adsorption, der<br />
Nasswäsche oder der Verbrennung <strong>zu</strong>geführt wird. Im Falle von Adsorption <strong>und</strong> Verbrennung kann<br />
dies auch eine Sicherheitsfrage sein, um so die VOC-Konzentration unter 25 % UEG <strong>zu</strong> halten;<br />
die Berücksichtigung des Wasserverbrauchs (Prozess- <strong>und</strong> Kühlwasser) bei Verfahren wie Nasswäsche,<br />
Kondensation (mit Wasser als Kühlmittel), Adsorption (mit Einsatz von Wasser bei der Regeneration<br />
oder <strong>zu</strong>r Kühlung des Abgases vor dem Eintritt in die Adsorptionskolonne) oder biologischer Behandlung<br />
(Wasser als Reaktionsmedium). Setzt man diese Verfahren ein, so sind sie einer Bewertung <strong>zu</strong> unterziehen<br />
<strong>und</strong> mit dem Einsatz wasserfreier Verfahren <strong>zu</strong> vergleichen. Sollte Wasserknappheit ein<br />
wichtiges Thema sein, können diese Verfahren unter bestimmten örtlichen Gegebenheiten ungeeignet<br />
sein;<br />
der Einsatz von Eliminierungsverfahren sollten nur dann stattfinden, wenn eine Rückgewinnung nicht<br />
machbar ist, z. B. weil durch sehr niedrige VOC-Konzentrationen der Energie- oder Materialaufwand<br />
unverhältnismäßig <strong>zu</strong>m ökologischen Nutzen wären;<br />
die Untersuchung bestehender Abgasminderungsverfahren dahin gehend, ob eine Stoffrückgewinnung<br />
machbar ist. Bei positivem Ergebnis ist die entsprechende Technik ein<strong>zu</strong>richten;<br />
der Vor<strong>zu</strong>g einer biologischen Behandlung gegenüber einem Verbrennungsprozess, wenn das Abgas<br />
geringe VOC-Konzentrationen enthält. Dies setzt voraus, dass die Zusammenset<strong>zu</strong>ng des Abgases <strong>und</strong><br />
die klimatischen Gegebenheiten (s. Abschnitt 3.5.2.1) sowie Wasserspargründe dies <strong>zu</strong>lassen. Der<br />
Brennstoffverbrauch für die Stützfeuerung bei einer Abgasverbrennung mit niedrigen VOC-<br />
Konzentrationen ist ein Nachteil, der jedoch aufgewogen werden kann, wenn keine andere Behandlung<br />
<strong>zu</strong>m Erreichen der Umweltziele, wie sie z. B. durch gesetzliche Vorschriften gesteckt sind, möglich ist;<br />
der Einsatz von Abgasverbrennung, besonders wenn ein autothermer Betrieb möglich ist, wenn gefährliche<br />
Stoffe eliminiert werden müssen oder wenn andere, ebenso wirksame Verfahren nicht verfügbar<br />
sind;<br />
der Vor<strong>zu</strong>g der katalytischen gegenüber der thermischen Nachverbrennung, sofern dies machbar <strong>und</strong><br />
ökologisch vorteilhaft ist. Der wesentlich geringere NO x-Gehalt im emittierten Rauchgas, die geringere<br />
Betriebstemperatur <strong>und</strong> der geringere Energiebedarf lassen die katalytische Nachverbrennung vorteilhafter<br />
erscheinen;<br />
der Betrieb von Verbrennungsverfahren nach Möglichkeit unter Energierückgewinnung (Gasmotor, regenerative<br />
<strong>und</strong> rekuperative Verbrennung);<br />
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