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Emissionsverminderung von Halogenverbindungen
Reinhard Kummer, 8AU
Referat, 23.3.2008
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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
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Emissionsverminderung von Halogenverbindungen
Dioxine und Furane:
Entstehung: bei Verbrennungsprozessen
Produktion v. Chemikalien (Pestiziden)
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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
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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
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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)
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Emissionsverminderung von Halogenverbindungen
Fluororganische Verbindungen:
z. B.:
Fluorchlorkohlenwasserstoffe FCKW
Polytetrafluorethylen PTFE
Perfluorierte Tenside
z. B.:
Perflouroctansäure PFOS
Perfluoroctansulfonsäure PFOS
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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
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Emissionsverminderung von Halogenverbindungen
• Emissionsminderung von Halogenverbindungen:
- Bannung von PVC und FCKW
- Optimierung der Prozessführungen bei der Herstellung halogenierter Grundstoffe
- Verringerung der Emissionen aus Müllverbrennungsanlagen
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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
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Emissionsverminderung von Halogenverbindungen
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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)
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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
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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
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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.
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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
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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.
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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)
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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:
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Emissionsverminderung von Halogenverbindungen
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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,
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Emissionsverminderung von Halogenverbindungen
Zum
Abschluss
ein
Ausblick
auf
unsere
Exkursion
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Emissionsverminderung von Halogenverbindungen
![Page 24: Emissionsverminderung von Halogenverbindungen Reinhard Kummer, 8AU Referat, 23.3.2008](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062219/55204d8149795902118d466f/html5/thumbnails/24.jpg)
Emissionsverminderung von Halogenverbindungen
…so schön ist Abfallwirtschaft
…und ob es sich also verhält werden wir in Kürze sehen
Danke für Eure Aufmerksamkeit