Emissionsverminderung von Halogenverbindungen Reinhard Kummer, 8AU Referat, 23.3.2008

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,

Kalk)


- 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,


Zum

Abschluss

ein

Ausblick

auf

unsere

Exkursion



…so schön ist Abfallwirtschaft

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

Danke für Eure Aufmerksamkeit

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