Emissionsverminderung von Halogenverbindungen Reinhard Kummer, 8AU Referat, 23.3.2008.

transcript

Emissionsverminderung von Halogenverbindungen

Reinhard Kummer, 8AU

Referat, 23.3.2008

• Emissionsgrenzwerte für Halogenverbindungen:

(BGBL 296/2007Abfallverbrennungsverordnung-AVV)

Anlage 1 Chlorwasserstoff (HCl) 10 mg/m3

Fluorwasserstoff (HF) 0,7 mg/m3

Dioxine und Furane 0,1 ng/m3

Dioxine und Furane:

Entstehung: bei Verbrennungsprozessen

Produktion v. Chemikalien (Pestiziden)

• Zur Bestimmung des 2,3,7,8-TCDD-Äquivalentes sind folgende PCDD- und PCDF-Kongenere zu erfassen:

2,3,7,8-Tetrachlordibenzodioxin (TCDD) 1

1,2,3,7,8-Pentachlordibenzodioxin (PeCDD) 0,5

1,2,3,4,7,8-Hexachlordibenzodioxin (HxCDD) 0,1

1,2,3,4,6,7,8-Heptachlordibenzodioxin (HpCDD) 0,01

Octachlordibenzodioxin (OCDD)0,001

2,3,7,8-Tetrachlordibenzofuran (TCDF) 0,1

2,3,4,7,8-Pentachlordibenzofuran (PeCDF) 0,5

1,2,3,7,8-Pentachlordibenzofuran (PeCDF) 0,05

1,2,3,4,7,8-Hexachlordibenzofuran (HxCDF) 0,1

1,2,3,4,6,7,8-Heptachlordibenzofuran (HpCDF) 0,01

1,2,3,4,7,8,9-Heptachlordibenzofuran (HpCDF) 0,01

Octachlordibenzofuran (OCDF)0,001

• Halogene in der Umwelt:im Wesentlichen anthropogenen Ursprungs(natürliche, mineralische Halogene sind für deren Emission bedeutungslos)

Chlororganische Verbindungen:z. B.:Fluorchlorkohlenwasserstoffe FCKW PVCChloramine (techn. Grundstoffe, Desinfektion)Fungizide (Chlorothalonil)Pestizide (DDTs, HCHs)

Fluororganische Verbindungen:

z. B.:

Fluorchlorkohlenwasserstoffe FCKW

Polytetrafluorethylen PTFE

Perfluorierte Tenside

z. B.:

Perflouroctansäure PFOS

Perfluoroctansulfonsäure PFOS

Dioxine und Furane:

Entstehung bei der Verbrennung von organischen Verbindungen in Gegenwart von org. und anorg. Chlorverbindungen(daher existiert auch eine "natürliche" Emission)

bei der Müllverbrennung (Dioxinfenster: 300-600°C)bei industriellen Prozessen

PapierherstellungSynthese von PlanzenschutzmittelnProduktion von Grundstoffen (Chlorphenole)

persistent

ubiquitär

Toxizität - akut: tödliche Dosis für Menschen unbekannt- chronisch: Chlorakne >800ng/kg;

Wiktor Juschtschenko: 100ppb im Blut

• Emissionsminderung von Halogenverbindungen:

- Bannung von PVC und FCKW

- Optimierung der Prozessführungen bei der Herstellung halogenierter Grundstoffe

- Verringerung der Emissionen aus Müllverbrennungsanlagen

• Müllverbrennungsanlagen

wichtigstes thermisches Müllbehandlungsverfahren;

andere Verfahren: Pyrolyse, Hydrierung, Trocknung

Ziele: Inertisierung des Restabfalls

Minimierung der Emissionen

Schadstoffzerstörung od. –konzentrierung

Verminderung des zu deponierenden Abfalls

Nutzung des Heizwertes des Abfalls

Nutzung von verwertbaren Sekundärprodukten

• Rauchgasreinigung

– Abscheidung partikelförmiger SubstanzenZyklon

Gewebefilter

Elektrofilter

– Entfernung gasförmiger Verunreinigungen

Absorption: Lösen von Gasen in Flüssigkeiten oder

Feststoffen

Adsorption: Gase oder Flüssigkeiten haften an oberflächenaktiven Stoffen (Kohle,

- Entfernung saurer Schadgase

Nass-Verfahren: dient auch zur Abkühlung d. Gase

1.) mit H2O: HCl – Waschwasser ist Salzsäure(Rektifikation: 30% HCl; Reinigung)HF

2.) Zugabe von Kalkmilch pH~1:

Niederschlag von CaF2

CaCl2(HgCl2)

3.) Zugabe von Kalkmilch pH~7:

Abscheidung von SO2

Quasi-Trockenverfahren:

Sprühabsorption:

Das Neutralisationsmittel (meist Ca(OH)2-Suspension) wird in das heiße Rauchgas zerstäubt

Als Produkte fallen eine Mischung von Ca-Chlorid, Fluorid, Sulfit und Sulfat an

Trocken Verfahren:

Ein Absorptionsverfahren, bei dem fein kristallines Ca(OH)2 in den Rauchgasstrom geblasen wird.

Zur optimalen Beladung wird die der Absorptionsvorgang mehrfach wiederholt.

- Wirksamkeit:

Nassverfahren kann die Schadstoffkonzentrationen

deutlich unter AVV halten

Quasi-Trocken-Verfahren erreicht die Werte des Nassverfahrens nicht

Trocken-Verfahren kann die AVV nicht einhalten

- Abscheidung der Dioxine+Furane

Ausgangskonzentration:ca. 50µgTE pro t Restabfall

Bei Hochtemperatur-Verbrennungdes Abfalls können 99,999% Abb-baugrad an Dioxinen und Furanenerreicht werden.

De Novo Effekt:

Bei der Abkühlung des Rauchgases vor der sauren Wäsche bilden sich allerdings Dioxine und Furane

Dioxin-Fenster: 300-600°C.

Dioxine und Furane sind grundsätzlich mit 2 möglichen Verfahren vom Rauchgas trennbar:

- Dioxinkatalysator (Keramik+TiO2,WO3,V2O5,MoO3)

- Abscheidung auf Aktivkohle (Verbrennung und Verglasung der Schlacke)

Schlackenverglasung:

"Externes" (außerhalb der Müllverbrennungslinie)

Erhitzen der Schlacke auf 1200-1300°C.

Schlacke besteht aus Silikaten, Al- u. Fe-Oxiden.

Durch die Verglasung werden die Dioxine und Furane immobilisiert:

Literatur:- BGBL 296/2007Abfallverbrennungsverordnung-AVV, konsolidierte Fassung,BKA-RIS, 17.3.2009

- Logar; Emissionsverminderung von Halogenverbindungen, HTL17/8AUK, Wien 2007/08

- Bilitewski, Härdtle, Marek; Abfallwirtschaft, 3.Aufl., Springer 2000

- Scholz,Beckmann, Schulenberg; Abfallbehandlung in thermischen Verfahren, b. g. Teubner 2001

- Hübner, Boos, Bohlmann, Burtscher, Wiesenberger; In Österreich eingesetzte Verfahren zur Dioxinminderund,Umweltbundesamt, Bd. 116, Wien 2000

- H. Rechberger, Thermische Verfahren der Entsorgung; Skriptum 5.+6. Vorlesung v. 16.11.1006,TU-Wien,

Abschluss

Ausblick

unsere

Exkursion

…so schön ist Abfallwirtschaft

…und ob es sich also verhält werden wir in Kürze sehen

Danke für Eure Aufmerksamkeit

Emissionsverminderung von Halogenverbindungen Reinhard Kummer, 8AU Referat, 23.3.2008.

Documents