Integrierte Vermeidung und Verminderung der Umweltverschmutzung

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Kapitel 4 Referenzliteratur [31, VITO, et al., 2001, 145, Metcalf & Eddy, 1991] 4.5.4.4 Entfernung gefährlicher und prioritär gefährlicher Stoffe (T32) Beschreibung Abwasser kann organische Lösemittel, Rückstände von Pestiziden, toxisch organische Stoffe sowie toxisch anorganische Chemikalien enthalten. Die Richtlinie 76/464/EWG [206, EC, 1976] betreffend die Verschmutzung infolge der Ableitung bestimmter gefährlicher Stoffe in die Gewässer der Gemeinschaft beinhaltet eine Liste 1 der „besonders gefährlichen“ und eine Liste II der „weniger gefährlichen“ Stoffgruppen auf der Grundlage ihrer Toxizität, Langlebigkeit und Bioakkumulation. Die Richtlinie 2000/60/EG [207, EC, 2000] zur Wasserpolitik zielt auf die Eliminierung prioritär gefährlicher Stoffe ab. Diese Richtlinie besagt, dass die Verunreinigung durch Einleitung, Emission oder Verlust prioritär gefährlicher Stoffe gestoppt oder zeitlich begrenzt wird. Auf Vorschlag der Kommission haben das Europäische Parlament und der Rat sich bei den prioritären Stoffen auf Maßnahmen festgelegt, um die Verunreinigung von Gewässern durch diese Stoffe zu vermeiden. Viele dieser Stoffe können durch angemessene Behandlungen wie Sedimentation (siehe Abschnitt 4.5.2.5), Fällung (siehe Abschnitt 4.5.2.9), Filtration (siehe Abschnitt 4.5.4.5) und Membranfiltration (siehe Abschnitt 4.5.4.6) entfernt werden. Mit Hilfe von einer nachsorgenden Behandlung des Abwassers wie Aktivkohleadsorption und chemische Oxidation kann eine weitere Entfernung bewirkt werden. Die Aktivkohle-Adsorption ist eine weiterführende Methode zur Behandlung von Abwasser. Mit körnigem Material (z. B. Sand) gefüllte Filter werden üblicherweise der Aktivkohleadsorption vorgeschaltet, um die löslichen organischen Stoffe zu entfernen, die mit den suspendierten Feststoffen im vorbehandelten Abwasser vorhanden sind. Die Aktivkohle kann als Granulat oder Pulver eingesetzt werden. Sie scheint eine geringe Affinität für niedermolekulare polare organische Stoffe zu haben. Aktivkohlegranulat adsorbiert die Schadstoffe an der Oberfläche und innerhalb der Granulatkügelchen. Diese Arten von Filtrationsmedien werden eingesetzt, um chemische Stoffe sowie Geruchs- und Geschmacksstoffe zu entfernen. Die chemische Oxidation kann zur Entfernung von Ammoniak, zur Senkung der Konzentration organischer Reste und zur Reduzierung des Gehalts von Bakterien und Viren im Abwasser eingesetzt werden. Zu den Oxidationsmitteln gehören Chlor, Chlordioxid und Ozon. Erreichbare Umweltvorteile Geringere Gehalte an gefährlichen und prioritär gefährlichen Stoffen, BSB/CSB und Phosphor. Desinfektion des Abwassers, sofern eine chemische Oxidation stattgefunden hat. Medienübergreifende Auswirkungen Entstehung von Abfällen. Betriebsdaten Bei der Aktivkohleadsorption lagern sich die im einströmenden Abwasser befindlichen suspendierten Feststoffe an den Aktivkohlekörnchen ab. Dadurch tritt eine Verstärkung des Druckverlustes ein, die Strömung wird im Filter kanalisiert oder verstopft den Filter ganz. In diesem Fall geht Adsorptionsleistung verloren. Weiterhin können schwankende pH-Werte, Temperaturen und Strömungsgeschwindigkeiten die Leistungsfähigkeit der Aktivkohle beeinträchtigen. Angaben zufolge liegt die Effizienz der Phosphorentfernung mittels Aktivkohleadsorption bei 10 – 30 %. Anwendbarkeit Anwendbar in allen Anlagen der Nahrungsmittelproduktion, deren Abwasser gefährliche oder prioritäre gefährliche Stoffe enthält. Wirtschaftliche Aspekte Hohe Energiekosten. Anlass für die Umsetzung Einhaltung gesetzlicher Vorschriften. 434 Januar 2006 RHC/EIPPCB/FDM_BREF_FINAL

Kapitel 4 Beispielanlagen Die Aktivkohlebehandlung wird im Fleischsektor, im Obst- und Gemüsesektor und im Getränkesektor eingesetzt. Referenzliteratur [31, VITO, et al., 2001, 145, Metcalf & Eddy, 1991, 206, EC, 1976, 207, EC, 2000] 4.5.4.5 Filtration (T33) Beschreibung Als Reinigungsstufe zur Entfernung von Feststoffen aus dem Abwasser können Filtrationsverfahren, d. h. Langsamfiltration, Schnellfiltration, Tiefenfiltration, Oberflächenfiltration (Mikroscreening), Biofiltration und Koagulationsfiltration, eingesetzt werden. Im Gegensatz zur Sedimentation (siehe Abschnitt 4.5.2.5) oder der Entspannungsflotation (siehe Abschnitt 4.5.2.6) ist für eine Filtration keine Dichtedifferenz zwischen den Partikeln und der Flüssigkeit erforderlich. Die Trennung von Partikeln und Flüssigkeit beruht auf der Druckdifferenz zwischen der einen und der anderen Seite des Filters, sodass das Wasser durch den Filter hindurchtreten kann. Die Partikel werden dabei vom Filtermedium zurückgehalten. Filter können entweder mittels Schwerkraft oder mit Druck funktionieren. Je nach Art der Feststoffe bieten sich Standard-Sandfilter oder Filter mit zwei Medien (Sand/Anthrazit) an. Es gibt inzwischen eine Reihe von kontinuierlich selbst reinigenden Sandfiltern, die sich für die Entfernung letzter suspendierter Feststoffe aus dem Abwasser nach der üblichen Nachklärung als äußerst wirkungsvoll erwiesen haben. Erreichbare Umweltvorteile Geringerer Gehalt an suspendierten Feststoffen und Phosphor. Betriebsdaten Aus der Brauwirtschaft wird über den Einsatz von Sandfiltern berichtet, mit denen strengere Abwasseranforderungen als 15 mg BSB5 und 20 – 30 mg suspendierten Feststoffen pro Liter erreicht werden. In den Sandfiltern werden Reste suspendierter Feststoffe und der damit gekoppelte BSB entfernt. Der lösliche BSB ist nach einer weitergehenden aeroben Behandlung sehr gering. Angaben zufolge liegt die Effizienz der Phosphorentfernung mittels Filtration bei 20 – 50 %. Anwendbarkeit Kann in allen Anlagen der Nahrungsmittelproduktion eingesetzt werden, um einen niedrigen Emissionsgrad für suspendierte Feststoffe zu erreichen. Beispielanlagen Wird in den Branchen Fleisch, Obst und Gemüse, Brauwirtschaft, Getränke und pflanzliche Öle und Fette eingesetzt. Referenzliteratur [1, CIAA, 2002, 13, Environment Agency of England and Wales, 2000, 65, Germany, 2002, 136, CBMC - The Brewers of Europe, 2002] 4.5.4.6 Membranfiltration (T34) Beschreibung Bei Membranfiltrationsverfahren wird mit Druck und einer semipermeablen Membran eine selektive Auftrennung erreicht. Die Selektivität wird im Wesentlichen durch die Porengröße der Membran festgelegt. Falls ausgefällte Substanzen oder suspendiertes Material entfernt werden sollen, ist die Porengröße der Membran relativ groß. Eine sehr kleine Porengröße wird für die Entfernung anorganischer Salze oder organischer Moleküle gewählt. Während des Betriebs fließt der Zulauf über die Oberfläche der Membran, sauberes Wasser tritt durch die Membran hindurch, während die Schadstoffe und ein Teil des Zulaufs zurück bleiben. Das gereinigte oder behandelte Abwasser wird als „Permeat oder Produktwasserstrom“ bezeichnet, während die zurück gebliebene Lösung, die die Schadstoffe enthält „Konzentrat, Sole oder Retentat“ genannt wird. RHC/EIPPCB/FDM_BREF_FINAL Januar 2006 435

Kapitel 4<br />

Referenzliteratur<br />

[31, VITO, et al., 2001, 145, Metcalf & Eddy, 1991]<br />

4.5.4.4 Entfernung gefährlicher <strong>und</strong> prioritär gefährlicher Stoffe (T32)<br />

Beschreibung<br />

Abwasser kann organische Lösemittel, Rückstände von Pestiziden, toxisch organische Stoffe sowie toxisch<br />

anorganische Chemikalien enthalten. Die Richtlinie 76/464/EWG [206, EC, 1976] betreffend die<br />

Verschmutzung infolge <strong>der</strong> Ableitung bestimmter gefährlicher Stoffe in die Gewässer <strong>der</strong> Gemeinschaft<br />

beinhaltet eine Liste 1 <strong>der</strong> „beson<strong>der</strong>s gefährlichen“ <strong>und</strong> eine Liste II <strong>der</strong> „weniger gefährlichen“ Stoffgruppen<br />

auf <strong>der</strong> Gr<strong>und</strong>lage ihrer Toxizität, Langlebigkeit <strong>und</strong> Bioakkumulation. Die Richtlinie 2000/60/EG [207, EC,<br />

2000] zur Wasserpolitik zielt auf die Eliminierung prioritär gefährlicher Stoffe ab. Diese Richtlinie besagt,<br />

dass die Verunreinigung durch Einleitung, Emission o<strong>der</strong> Verlust prioritär gefährlicher Stoffe gestoppt o<strong>der</strong><br />

zeitlich begrenzt wird. Auf Vorschlag <strong>der</strong> Kommission haben das Europäische Parlament <strong>und</strong> <strong>der</strong> Rat sich bei<br />

den prioritären Stoffen auf Maßnahmen festgelegt, um die Verunreinigung von Gewässern durch diese Stoffe zu<br />

vermeiden.<br />

Viele dieser Stoffe können durch angemessene Behandlungen wie Sedimentation (siehe Abschnitt 4.5.2.5),<br />

Fällung (siehe Abschnitt 4.5.2.9), Filtration (siehe Abschnitt 4.5.4.5) <strong>und</strong> Membranfiltration (siehe Abschnitt<br />

4.5.4.6) entfernt werden. Mit Hilfe von einer nachsorgenden Behandlung des Abwassers wie Aktivkohleadsorption<br />

<strong>und</strong> chemische Oxidation kann eine weitere Entfernung bewirkt werden.<br />

Die Aktivkohle-Adsorption ist eine weiterführende Methode zur Behandlung von Abwasser. Mit körnigem<br />

Material (z. B. Sand) gefüllte Filter werden üblicherweise <strong>der</strong> Aktivkohleadsorption vorgeschaltet, um die<br />

löslichen organischen Stoffe zu entfernen, die mit den suspendierten Feststoffen im vorbehandelten Abwasser<br />

vorhanden sind. Die Aktivkohle kann als Granulat o<strong>der</strong> Pulver eingesetzt werden. Sie scheint eine geringe<br />

Affinität für nie<strong>der</strong>molekulare polare organische Stoffe zu haben. Aktivkohlegranulat adsorbiert die Schadstoffe<br />

an <strong>der</strong> Oberfläche <strong>und</strong> innerhalb <strong>der</strong> Granulatkügelchen. Diese Arten von Filtrationsmedien werden eingesetzt,<br />

um chemische Stoffe sowie Geruchs- <strong>und</strong> Geschmacksstoffe zu entfernen.<br />

Die chemische Oxidation kann zur Entfernung von Ammoniak, zur Senkung <strong>der</strong> Konzentration organischer<br />

Reste <strong>und</strong> zur Reduzierung des Gehalts von Bakterien <strong>und</strong> Viren im Abwasser eingesetzt werden. Zu den<br />

Oxidationsmitteln gehören Chlor, Chlordioxid <strong>und</strong> Ozon.<br />

Erreichbare Umweltvorteile<br />

Geringere Gehalte an gefährlichen <strong>und</strong> prioritär gefährlichen Stoffen, BSB/CSB <strong>und</strong> Phosphor. Desinfektion<br />

des Abwassers, sofern eine chemische Oxidation stattgef<strong>und</strong>en hat.<br />

Medienübergreifende Auswirkungen<br />

Entstehung von Abfällen.<br />

Betriebsdaten<br />

Bei <strong>der</strong> Aktivkohleadsorption lagern sich die im einströmenden Abwasser befindlichen suspendierten<br />

Feststoffe an den Aktivkohlekörnchen ab. Dadurch tritt eine Verstärkung des Druckverlustes ein, die Strömung<br />

wird im Filter kanalisiert o<strong>der</strong> verstopft den Filter ganz. In diesem Fall geht Adsorptionsleistung verloren.<br />

Weiterhin können schwankende pH-Werte, Temperaturen <strong>und</strong> Strömungsgeschwindigkeiten die Leistungsfähigkeit<br />

<strong>der</strong> Aktivkohle beeinträchtigen.<br />

Angaben zufolge liegt die Effizienz <strong>der</strong> Phosphorentfernung mittels Aktivkohleadsorption bei 10 – 30 %.<br />

Anwendbarkeit<br />

Anwendbar in allen Anlagen <strong>der</strong> Nahrungsmittelproduktion, <strong>der</strong>en Abwasser gefährliche o<strong>der</strong> prioritäre<br />

gefährliche Stoffe enthält.<br />

Wirtschaftliche Aspekte<br />

Hohe Energiekosten.<br />

Anlass für die Umsetzung<br />

Einhaltung gesetzlicher Vorschriften.<br />

434 Januar 2006 RHC/EIPPCB/FDM_BREF_FINAL

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