Organische Spurenstoffe in den Emissionen von ...

1. Einleitung
Die Entsorgung von Abfällen ist ein bedeutsamer Bestandteil der logistischen Struktur einer
Gesellschaft. Dabei dürfen nicht nur vordergründige wirtschaftliche Erwägungen eine Rolle
spielen, vielmehr müssen auch kurz-, mittel- und langfristige Folgen aus dem jeweiligen Entsorgungsweg
im Sinne von Nachhaltigkeit und Vermeidung von unmittelbaren und mittelbaren
Gefährdungen und Belästigungen berücksichtigt werden. Unter den gängigen Methoden
zur Entsorgung nicht vermeid- und verwertbarer Abfälle – Deponielagerung, mechanischbiologische
Behandlung und thermische Behandlung – gewinnt letztere zunehmend an Bedeutung,
da sich viele Stoffe und Stoffmischungen nicht oder nicht ohne weiteres für die anderen
beiden Methoden eignen. Die Bundesregierung sieht laut TA Siedlungsabfall derzeit
keine Alternative zur Müllverbrennung; in der Bevölkerung ist die thermische Abfallverwertung
aber umstritten, meistens wegen der Furcht vor giftigen Emissionen und wegen einer
eher „unökologischen“ Etikettierung.
Während auf dem Gebiet der Hauptemissionen von Verbrennungsanlagen durch technische
Verbesserungen große Fortschritte zur Vermeidung und Verminderung von Gefährdungen
erzielt worden sind (17. BImSchV, Rauchgaswäsche), gibt es bisher kaum objektive Risikostudien
zu organischen Reststoffen, die bei der Müllverbrennung in kleinen Mengen und
großer Vielfalt entstehen. Unter diesen Substanzen befinden sich auch zahlreiche Stoffe, die
als hochgradig toxisch und krebserregend einzustufen sind, wie Polychlorierte Dibenzodioxine
(PCDD) und -furane (PCDF), Polychlorierte Biphenyle (PCB) und Polyaromatische
Kohlenwasserstoffe (PAK).
Im Folgenden soll versucht werden, die Bildung verschiedener organischer Reststoffe in
Verbrennungsanlagen zu erklären, eine Abschätzung von Art und Menge der möglichen
Substanzen zu geben und die einzelnen Substanzgruppen hinsichtlich ihrer toxikologischen
und ökotoxikologischen Eigenschaften zu bewerten.
2. chemische Reaktionen in Verbrennungsanlagen
Vollständige und unvollständige Verbrennung
Unter Verbrennung versteht man die schnell ablaufende Reaktion zwischen Sauerstoff mit
Brennstoffmolekülen (Oxidation), insbesondere mit organischen Verbindungen. Der Trivialfall
eines Verbrennungsvorgangs ist die stöchiometrische Umsetzung der organischen Verbindung
mit Sauerstoff, unter anfänglicher Zufuhr thermischer Energie zur Überwindung der
Aktivierungsbarriere, zu CO2 und H2O sowie – je nach weiteren Molekülbestandteilen – zu
HF, HCl, HBr, HI, SO2, NOX u.a.. Diese sogenannte vollständige Verbrennung findet nur unter
besonderen Bedingungen und in der Praxis so gut wie gar nicht statt. Zwar sind die genannten
Verbindungen stets Hauptprodukte von Verbrennungsprozessen, je nach physikali-
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