Integrierte Vermeidung und Verminderung der Umweltverschmutzung
Integrierte Vermeidung und Verminderung der Umweltverschmutzung Integrierte Vermeidung und Verminderung der Umweltverschmutzung
Kapitel 4 Dampftrocknung mit Wirbelschichttrockner und Zweistufentrocknung haben praktisch den gleichen Net Present Value (NPV), während die Hochtemperaturtrocknung um etwa 6% preiswerter ist. Wird die Berechnung jedoch auf Grundlage einer längeren betrieblichen Lebensdauer, d. h. 18 Jahre, für Trockner und Gasturbine erstellt, dann ist der NPV für die Dampftrocknung mit Wirbelschichttrockner der niedrigste, z. B. niedrigste Kosten. Anlass für die Umsetzung Ausrüstungen und Verfahren stellen eine robuste und zuverlässige Technik dar. Es gibt eine Fülle an Erfahrung mit diesen Trocknungssystemen und dem Verfahren selbst. Das durch die Trocknung der Schnitzel hergestellte Tierfutter kann länger gelagert werden als feuchtes Futter. Beispielanlagen Wird in den meisten Anlagen im Zuckersektor angewandt (siehe Abschnitt 4.7.7.1.5). Referenzliteratur [65, Germany, 2002, 87, Ullmann, 2001] 4.7.7.1.3 Zweistufentrocknung der Zuckerrübenschnitzel Beschreibung Für das Trocknen von Melasseschnitzeln werden die Schnitzel zunächst einer Niedertemperaturtrocknung in einem Bandtrockner unterzogen (siehe Abschnitt 4.7.7.1.1). Dann werden die Schnitzel mit der Melasse vermischt, und die Mischung wird in einem Trommeltrockner bei hoher Temperatur getrocknet (siehe Abschnitt 4.7.7.1.2). Die Niedertemperaturtrocknung ist die erste Stufe, bei der geringere Wärmeenergie aus der Hochtemperaturtrocknung und den Zuckerverarbeitungsverfahren genutzt wird. Erreichbare Umweltvorteile Weniger Energieverbrauch und geringere Luftverschmutzung als bei der Hochtemperaturtrocknung. Das durch die Trocknung der Schnitzel hergestellte Tierfutter kann länger gelagert werden als feuchtes Futter. Medienübergreifende Effekte Staub und Geruch werden emittiert. Bei Verwendung von Rauchgas werden NOx, CO und organische Verbindungen emittiert. Es fällt Abwasser an. Betriebsdaten Siehe auch Abschnitt 4.7.7.1.5. Bei der Zweistufentrocknung können etwa 15 % 34 der Energie eingespart werden. Die meisten Bandtrockner arbeiten mit Heißluft von etwa 60 °C, die erwärmt werden kann von den Wärmeströmen aus der Verdampfungsstation und der Kristallisationseinheit der Zuckeranlage; andernfalls würden diese Wärmeströme als Abwärme in die Umgebung abgegeben und wären somit verloren. Diese Nutzung der Sekundärenergie aus der Zuckerherstellung hat für die Trocknung der Zuckerrübenschnitzel dadurch einen Vorteil, dass Zuckerherstellung und Schnitzeltrocknung in der gleichen Produktionsanlage erfolgen. Dieses Verfahren wird besonders dann angewendet, wenn die Wärme nicht innerhalb der Zuckerproduktion wiederverwendet wird. Das Abwasser, das durch die Kondensation der aus der Hochtemperaturtrocknung stammenden Dämpfe entsteht, kann entweder in die Kläranlage geleitet oder auf landwirtschaftlichen Nutzflächen ausgebracht werden. Anwendbarkeit Für die Trocknung von Melasseschnitzeln in der Zuckerindustrie anwendbar. Wirtschaftlichkeit Siehe auch Abschnitt 4.7.7.1.5. Dampftrocknung mit Wirbelschichttrockner und Zweistufentrocknung haben praktisch den gleichen Net Present Value (NPV), während die Hochtemperaturtrocknung um etwa 6% preiswerter ist. Wird die Berechnung jedoch 34 Anm. d. Übers.: Im Original steht hier „30 %“. 550 Januar 2006 RHC/EIPPCB/FDM_BREF_FINAL
Kapitel 4 auf Grundlage einer längeren betrieblichen Lebensdauer, d. h. 18 Jahre, für Trockner und Gasturbine erstellt, dann ist der NPV für die Dampftrocknung mit Wirbelschichttrockner der niedrigste, z. B. niedrigste Kosten. Anlass für die Umsetzung Das durch die Trocknung der Schnitzel hergestellte Tierfutter kann länger gelagert werden als feuchtes Futter. Beispielanlagen Dieses System gibt es nur in zwei Anlagen. Eine davon ist eine Versuchsanlage, und die andere hat eine sehr spezielle Konfiguration, z. B. wurde sie als Alternative zu einem normalen Fallwasserkreislauf installiert. Referenzliteratur [65, Germany, 2002] 4.7.7.1.4 Verdampfungstrocknung von Zuckerrübenschnitzeln Beschreibung Die Trocknung wird mit übererhitztem Dampf durchgeführt. […] 35 Erreichbare Umweltvorteile Geringere Staub- und Geruchsemissionen als bei der Hochtemperaturtrocknung. Da kein Rauchgas eingesetzt wird, wird auch kein NOx freigesetzt. Ein weiterer Vorteil ist der im Vergleich zur Hochtemperatur- und Zweistufentrocknung geringere Gesamtenergieverbrauch für die Trocknung. Die abgegebene Energie, z. B. Dampf, kann für die Extraktion des Zuckers wiederverwendet werden. Das durch die Trocknung der Schnitzel hergestellte Tierfutter kann länger gelagert werden als feuchtes Futter. Medienübergreifende Effekte Es fällt Abwasser an. Auch werden organische Verbindungen an Luft und Wasser abgegeben. Betriebsdaten Siehe auch Abschnitt 4.7.7.1.5. Das geschlossene System der Verdampfungstrocknung hat den Vorteil, dass es das Entweichen gasförmiger Emissionen, z. B. Staub und Geruch, verringert. Allerdings ist das Entlüften der Gase für die Aufrechterhaltung der Wärmeübertragung in Wirbelschichttrocknern notwendig. Es wird berichtet, dass die Konzentration übelriechender Verbindungen in der Abluft von Wirbelschichttrocknern 5-50 Mal so hoch ist wie bei der Hochtemperaturtrocknung. Es wird weiter berichtet, dass Kondensatoren zur Verringerung der Geruchsemissionen eingesetzt werden können, aber diese Technik ist in diesem Dokument nicht beschrieben. Bei Verdampfungstrockern wird das Wasser in der Regel durch Kondensation aus der Abluft entfernt. Dabei fällt eine erhebliche Menge an Kondensat an. Zahlen für die Verdampfungstrocknung mittels Wirbelschichttrockner zeigen, dass pro Tonne Pressschnitzel 0,6-0,7 t Kondensat mit einer organischen Belastung von 0,20- 0,25 kg TOC pro Tonne Pressschnitzel entstehen. Es wird berichtet, dass diese Technik wegen der für die Verdampfungstrocknung der Zuckerrübenschnitzel erforderlichen Dampfmengen nur in Anlagen rentabel ist, die auch Zucker raffinieren. Anwendbarkeit Für die Trocknung von Rübenschnitzeln in der Zuckerindustrie anwendbar. Die Verdampfungstrocknung mit Wirbelschichttrocknern mit integriertem Dampfsystem kann in neuen Zuckerproduktionsanlagen eingesetzt werden. In bereits bestehenden Anlagen kann ein vollständiger Umbau der Energieerzeugung und Wärmeverteilung notwendig werden. Die Umrüstung beinhaltet den Umbau der Bereiche Dampf- und Stromerzeugung einschließlich der Überarbeitung der gesamten Einrichtungen zur Wärmeübertragung innerhalb der Anlage. Wirtschaftlichkeit Siehe auch Abschnitt 4.7.7.1.5. Verdampfungstrocknung mit Wirbelschichttrockner und Zweistufentrocknung haben praktisch den gleichen Net Present Value (NPV), während die Hochtemperaturtrocknung um etwa 6% preiswerter ist. Wird die Berechnung 35 Anm. d. UBA-Bearb.: Im Ausgangstext sind hier zwei Sätze inhaltlich falsch und wurden daher nicht übersetzt. RHC/EIPPCB/FDM_BREF_FINAL Januar 2006 551
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auf Gr<strong>und</strong>lage einer längeren betrieblichen Lebensdauer, d. h. 18 Jahre, für Trockner <strong>und</strong> Gasturbine erstellt,<br />
dann ist <strong>der</strong> NPV für die Dampftrocknung mit Wirbelschichttrockner <strong>der</strong> niedrigste, z. B. niedrigste Kosten.<br />
Anlass für die Umsetzung<br />
Das durch die Trocknung <strong>der</strong> Schnitzel hergestellte Tierfutter kann länger gelagert werden als feuchtes Futter.<br />
Beispielanlagen<br />
Dieses System gibt es nur in zwei Anlagen. Eine davon ist eine Versuchsanlage, <strong>und</strong> die an<strong>der</strong>e hat eine sehr<br />
spezielle Konfiguration, z. B. wurde sie als Alternative zu einem normalen Fallwasserkreislauf installiert.<br />
Referenzliteratur<br />
[65, Germany, 2002]<br />
4.7.7.1.4 Verdampfungstrocknung von Zuckerrübenschnitzeln<br />
Beschreibung<br />
Die Trocknung wird mit übererhitztem Dampf durchgeführt. […] 35<br />
Erreichbare Umweltvorteile<br />
Geringere Staub- <strong>und</strong> Geruchsemissionen als bei <strong>der</strong> Hochtemperaturtrocknung. Da kein Rauchgas eingesetzt<br />
wird, wird auch kein NOx freigesetzt. Ein weiterer Vorteil ist <strong>der</strong> im Vergleich zur Hochtemperatur- <strong>und</strong> Zweistufentrocknung<br />
geringere Gesamtenergieverbrauch für die Trocknung. Die abgegebene Energie, z. B. Dampf,<br />
kann für die Extraktion des Zuckers wie<strong>der</strong>verwendet werden. Das durch die Trocknung <strong>der</strong> Schnitzel<br />
hergestellte Tierfutter kann länger gelagert werden als feuchtes Futter.<br />
Medienübergreifende Effekte<br />
Es fällt Abwasser an. Auch werden organische Verbindungen an Luft <strong>und</strong> Wasser abgegeben.<br />
Betriebsdaten<br />
Siehe auch Abschnitt 4.7.7.1.5.<br />
Das geschlossene System <strong>der</strong> Verdampfungstrocknung hat den Vorteil, dass es das Entweichen gasförmiger<br />
Emissionen, z. B. Staub <strong>und</strong> Geruch, verringert. Allerdings ist das Entlüften <strong>der</strong> Gase für die Aufrechterhaltung<br />
<strong>der</strong> Wärmeübertragung in Wirbelschichttrocknern notwendig. Es wird berichtet, dass die Konzentration<br />
übelriechen<strong>der</strong> Verbindungen in <strong>der</strong> Abluft von Wirbelschichttrocknern 5-50 Mal so hoch ist wie bei <strong>der</strong><br />
Hochtemperaturtrocknung. Es wird weiter berichtet, dass Kondensatoren zur Verringerung <strong>der</strong> Geruchsemissionen<br />
eingesetzt werden können, aber diese Technik ist in diesem Dokument nicht beschrieben.<br />
Bei Verdampfungstrockern wird das Wasser in <strong>der</strong> Regel durch Kondensation aus <strong>der</strong> Abluft entfernt. Dabei<br />
fällt eine erhebliche Menge an Kondensat an. Zahlen für die Verdampfungstrocknung mittels Wirbelschichttrockner<br />
zeigen, dass pro Tonne Pressschnitzel 0,6-0,7 t Kondensat mit einer organischen Belastung von 0,20-<br />
0,25 kg TOC pro Tonne Pressschnitzel entstehen.<br />
Es wird berichtet, dass diese Technik wegen <strong>der</strong> für die Verdampfungstrocknung <strong>der</strong> Zuckerrübenschnitzel<br />
erfor<strong>der</strong>lichen Dampfmengen nur in Anlagen rentabel ist, die auch Zucker raffinieren.<br />
Anwendbarkeit<br />
Für die Trocknung von Rübenschnitzeln in <strong>der</strong> Zuckerindustrie anwendbar. Die Verdampfungstrocknung mit<br />
Wirbelschichttrocknern mit integriertem Dampfsystem kann in neuen Zuckerproduktionsanlagen eingesetzt<br />
werden. In bereits bestehenden Anlagen kann ein vollständiger Umbau <strong>der</strong> Energieerzeugung <strong>und</strong> Wärmeverteilung<br />
notwendig werden. Die Umrüstung beinhaltet den Umbau <strong>der</strong> Bereiche Dampf- <strong>und</strong> Stromerzeugung<br />
einschließlich <strong>der</strong> Überarbeitung <strong>der</strong> gesamten Einrichtungen zur Wärmeübertragung innerhalb <strong>der</strong> Anlage.<br />
Wirtschaftlichkeit<br />
Siehe auch Abschnitt 4.7.7.1.5.<br />
Verdampfungstrocknung mit Wirbelschichttrockner <strong>und</strong> Zweistufentrocknung haben praktisch den gleichen Net<br />
Present Value (NPV), während die Hochtemperaturtrocknung um etwa 6% preiswerter ist. Wird die Berechnung<br />
35 Anm. d. UBA-Bearb.: Im Ausgangstext sind hier zwei Sätze inhaltlich falsch <strong>und</strong> wurden daher nicht übersetzt.<br />
RHC/EIPPCB/FDM_BREF_FINAL Januar 2006 551