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Emissionsverminderung von Halogenverbindungen

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/m 3

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Emissionsverminderung von Halogenverbindungen

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Presentation Transcript

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

  2. 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

  3. Emissionsverminderung von Halogenverbindungen Dioxine und Furane: Entstehung: bei Verbrennungsprozessen Produktion v. Chemikalien (Pestiziden)

  4. 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

  5. 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

  6. 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 PVC Chloramine (techn. Grundstoffe, Desinfektion) Fungizide (Chlorothalonil) Pestizide (DDTs, HCHs)

  7. Emissionsverminderung von Halogenverbindungen Fluororganische Verbindungen: z. B.: Fluorchlorkohlenwasserstoffe FCKW Polytetrafluorethylen PTFE Perfluorierte Tenside z. B.: Perflouroctansäure PFOS Perfluoroctansulfonsäure PFOS

  8. 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 Papierherstellung Synthese von Planzenschutzmitteln Produktion von Grundstoffen (Chlorphenole) persistent ubiquitär Toxizität - akut: tödliche Dosis für Menschen unbekannt - chronisch: Chlorakne >800ng/kg; Wiktor Juschtschenko: 100ppb im Blut

  9. Emissionsverminderung von Halogenverbindungen • Emissionsminderung von Halogenverbindungen: - Bannung von PVC und FCKW - Optimierung der Prozessführungen bei der Herstellung halogenierter Grundstoffe - Verringerung der Emissionen aus Müllverbrennungsanlagen

  10. 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

  11. Emissionsverminderung von Halogenverbindungen

  12. Emissionsverminderung von Halogenverbindungen • Rauchgasreinigung • AbscheidungpartikelförmigerSubstanzen Zyklon Gewebefilter Elektrofilter • Entfernung gasförmiger Verunreinigungen Absorption: Lösen von Gasen in Flüssigkeiten oder Feststoffen Adsorption: Gase oder Flüssigkeiten haften an oberflächenaktiven Stoffen (Kohle, Kalk)

  13. 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

  14. 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

  15. 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.

  16. 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

  17. Emissionsverminderung von Halogenverbindungen - Abscheidung der Dioxine+Furane Ausgangskonzentration: ca. 50µgTE pro t Restabfall Bei Hochtemperatur-Verbrennung des Abfalls können 99,999% Abb- baugrad an Dioxinen und Furanen erreicht werden.

  18. 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)

  19. 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:

  20. Emissionsverminderung von Halogenverbindungen

  21. 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,

  22. Emissionsverminderung von Halogenverbindungen Zum Abschluss ein Ausblick auf unsere Exkursion

  23. Emissionsverminderung von Halogenverbindungen

  24. Emissionsverminderung von Halogenverbindungen …so schön ist Abfallwirtschaft …und ob es sich also verhält werden wir in Kürze sehen Danke für Eure Aufmerksamkeit

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