Date post: | 06-Apr-2015 |
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Emissionsverminderung von Halogenverbindungen
Reinhard Kummer, 8AU
Referat, 23.3.2008
Emissionsverminderung von Halogenverbindungen
• 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
Emissionsverminderung von Halogenverbindungen
Dioxine und Furane:
Entstehung: bei Verbrennungsprozessen
Produktion v. Chemikalien (Pestiziden)
Emissionsverminderung von Halogenverbindungen
• 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
1,2,3,7,8,9-Hexachlordibenzodioxin (HxCDD) 0,1
1,2,3,6,7,8-Hexachlordibenzodioxin (HxCDD) 0,1
1,2,3,4,6,7,8-Heptachlordibenzodioxin (HpCDD) 0,01
Octachlordibenzodioxin (OCDD)0,001
Emissionsverminderung von Halogenverbindungen
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
1,2,3,7,8,9-Hexachlordibenzofuran (HxCDF) 0,1
1,2,3,6,7,8-Hexachlordibenzofuran (HxCDF) 0,1
2,3,4,6,7,8-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
Emissionsverminderung von Halogenverbindungen
• 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)
Emissionsverminderung von Halogenverbindungen
Fluororganische Verbindungen:
z. B.:
Fluorchlorkohlenwasserstoffe FCKW
Polytetrafluorethylen PTFE
Perfluorierte Tenside
z. B.:
Perflouroctansäure PFOS
Perfluoroctansulfonsäure PFOS
Emissionsverminderung von Halogenverbindungen
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
Emissionsverminderung von Halogenverbindungen
• Emissionsminderung von Halogenverbindungen:
- Bannung von PVC und FCKW
- Optimierung der Prozessführungen bei der Herstellung halogenierter Grundstoffe
- Verringerung der Emissionen aus Müllverbrennungsanlagen
Emissionsverminderung von Halogenverbindungen
• 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
Emissionsverminderung von Halogenverbindungen
Emissionsverminderung von Halogenverbindungen
• 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,
Kalk)
Emissionsverminderung von Halogenverbindungen
- 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
Emissionsverminderung von Halogenverbindungen
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
Emissionsverminderung von Halogenverbindungen
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.
Emissionsverminderung von Halogenverbindungen
- 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
Emissionsverminderung von Halogenverbindungen
- Abscheidung der Dioxine+Furane
Ausgangskonzentration:ca. 50µgTE pro t Restabfall
Bei Hochtemperatur-Verbrennungdes Abfalls können 99,999% Abb-baugrad an Dioxinen und Furanenerreicht werden.
Emissionsverminderung von Halogenverbindungen
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)
Emissionsverminderung von Halogenverbindungen
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:
Emissionsverminderung von Halogenverbindungen
Emissionsverminderung von Halogenverbindungen
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,
Emissionsverminderung von Halogenverbindungen
Zum
Abschluss
ein
Ausblick
auf
unsere
Exkursion
Emissionsverminderung von Halogenverbindungen
Emissionsverminderung von Halogenverbindungen
…so schön ist Abfallwirtschaft
…und ob es sich also verhält werden wir in Kürze sehen
Danke für Eure Aufmerksamkeit