Emissionsquelle | Massnahmen zur Bekämpfung der Emission | Verringerungsgrad | Beseitigungskosten und Einsparungen |
| | | |
Erdölraffinerien | | | |
- –
- Diffuse Emissionen
| Regelmässige Inspektion und Wartung | III | mittlere Kosten |
- –
- Revisionsstillstand der Prozesseinheiten
| Fackeln/Prozessöfen, Rückgewinnung der Dämpfe | I | nicht verfügbar |
- –
- Abwasserseparator
| Schwimmdecke | II | mittlere Kosten/ Einsparungen |
- –
- Vakuumsystem
| Oberflächenkontaktkondensatoren | I | |
| Nichtkondensierbare VOCs zu Brennern oder Öfen geleitet | | |
- –
- Schlammverbrennung
| Thermische Nachverbrennung | I | |
- Lagerung von Rohöl und Produkten
| | | |
- –
- Benzin
| Interne Schwimmdächer mit doppelten Dichtungen | I–II | Einsparungen |
| Schwimmdachtanks mit doppelten Dichtungen | II | Einsparungen |
- –
- Rohöl
| Schwimmdachtanks mit doppelten Dichtungen | II | Einsparungen |
- –
- Benzinverladeterminals (Be- und Entladen von Lastwagen, Schleppkähnen und Zügen)
| Dampfrückgewinnungseinheit | I–II | Einsparungen |
- –
- Tankstellen
| Dampfrückführung bei Tanklastwagen (Stufe I) Dampfrückführung während des Auftankens (geänderte Zapfpistolen) (Stufe II) | I–II I(–II)1 | geringe Kosten/ Einsparungen mittlere Kosten2 |
| | | |
- 1
- Wird mit steigender Verbreitung genormter Einfüllstutzen zunehmen
- 2
- Je nach Kapazität (Tankstellengrösse) Nachrüstung oder neue Tankstellen
|
34. Diffuse Emissionen aus Prozessgeräten für Gas/Dampf oder leichtflüchtige Flüssigkeiten (z. B. Selbststeuerventile, handbetriebene Ventile, Überdrucksicherungen, Probenahmesysteme, Pumpen, Kompressoren, Flansche und Verbindungen) können durch regelmässige Untersuchungen auf Undichtigkeiten, Reparaturprogramme und vorbeugende Wartung verringert oder vermieden werden. Geräte mit beträchtlichen Undichtigkeiten (z. B. Ventile, Dichtungen, Verschlüsse, Pumpen usw.) können durch weniger leckanfällige Teile ersetzt werden. Beispielsweise können handbetriebene und Selbststeuerventile durch entsprechende Ventile mit Ausgleichsdichtungen ersetzt werden. Pumpen für Gas/Dampf oder leichtflüchtige Flüssigkeiten können mit doppelten mechanischen Verschlüssen mit gesteuerten Entlüftungsöffnungen ausgestattet werden. Kompressoren können mit Dichtungen mit einem Flüssigkeitssperrsystem ausgerüstet werden, das verhindert, dass Flüssigkeit aus dem Prozess in die Atmosphäre entweicht, und die aus den Kompressordichtungen entweichenden Stoffe können zu den Fackeln geleitet werden.
35. Überdrucksicherungen für möglicherweise VOCs enthaltende Medien können an ein Gassammelsystem angeschlossen und die gesammelten Gase in Prozessöfen oder Fackeln verbrannt werden.
36. VOC-Emissionen aus der Lagerung von Rohöl und Erdölprodukten können dadurch verringert werden, dass Festdachtanks mit internen Schwimmdächern ausgestattet werden oder dass Schwimmdachtanks doppelte Dichtungen erhalten.
37. VOC-Emissionen aus der Lagerung von Benzin und anderen leichtflüchtigen Flüssigkeitsbestandteilen können mit verschiedenen Mitteln verringert werden. Festdachtanks können mit internen Schwimmdächern mit primären und sekundären Dichtungen ausgestattet oder an ein geschlossenes Entlüftungssystem und eine wirksame Verringerungseinrichtung, z. B. zur Dampfrückgewinnung, Abfackelung oder Verbrennung in Prozessöfen, angeschlossen werden. Schwimmdachtanks mit einer Dichtung können mit einer zweiten Dichtung und/oder zusätzlich mit undurchlässigen Festdächern und mit Überdruckventilen, die mit der Fackel verbunden werden können, ausgestattet werden.
38. VOC-Emissionen, die im Zusammenhang mit der Handhabung und Behandlung von Abwasser entstehen, können mit verschiedenen Mitteln verringert werden. Im Abflusssystem können Wasserdichtungen sowie Abzweigkästen eingebaut werden, die mit dichtsitzenden Abdeckungen versehen sind. Kanalisationsleitungen können abgedeckt werden. Eine andere Möglichkeit ist, das Abflusssystem vollständig gegenüber der Atmosphäre abzuschliessen. Öl-Wasser-Abscheider einschliesslich der Abscheidetanks, Abstreichlöffel, Ablaufwehre, Abriebkammern, Schlammtrichter und Schlicköleinrichtungen können mit Festdächern und geschlossenen Entlüftungssystemen versehen werden, welche die Dämpfe zu einer Einrichtung leiten, die entweder für die Rückgewinnung oder die Vernichtung der VOC-Dämpfe bestimmt ist. Als weitere Möglichkeit können Öl-Wasser-Abscheider mit Schwimmdächern mit primären und sekundären Dichtungen ausgestattet werden. VOC-Emissionen aus Abwasserbehandlungsanlagen können dadurch wirksam verringert werden, dass das Öl den Prozesseinrichtungen entzogen und dem Schlickölsystem zugeführt wird, wodurch der Ölstrom in die Abwasserbehandlungsanlage verringert wird. Die Temperatur des einfliessenden Wassers kann ebenfalls geregelt werden, um die Emissionen in die Atmosphäre zu senken.
39. Der Sektor Benzinlagerung und -verteilung weist ein hohes Verringerungspotential auf. Die das Verladen von Benzin in der Raffinerie (über zwischengeschaltete Terminals) bis zur Belieferung der Tankstellen umfassende Emissionsverringerung wird als Stufe I bezeichnet, die Verringerung der beim Auftanken von Kraftwagen an Tankstellen auftretenden Emissionen als Stufe II (s. Abs. 33 des Anhangs III über Massnahmen zur Verringerung der Emissionen flüchtiger organischer Verbindungen [VOCs] aus Strassenkraftfahrzeugen).
40. Die Verringerungsmassnahmen in Stufe I bestehen aus dem Rückführen und dem Auffangen der Dämpfe beim Verladen von Benzin sowie der Rückgewinnung der Dämpfe in geeigneten Einrichtungen. Ausserdem können die an Tankstellen beim Entladen der Tanklastwagen aufgefangenen Dämpfe in Dampfrückgewinnungseinrichtungen zurückgeführt und dort zurückgewonnen werden.
41. Die Verringerung in Stufe II besteht aus einer Gaspendelung zwischen dem Fahrzeugtank und dem unterirdischen Lagertank der Tankstelle.
42. Stufe II stellt zusammen mit Stufe I die beste verfügbare Technologie zur Verringerung der bei der Verteilung von Benzin entstehenden Verdampfungsemissionen dar. Ein ergänzendes Mittel zur Verringerung der VOC-Emissionen aus der Lagerung und dem Umschlag von Kraftstoffen besteht darin, die Flüchtigkeit der Kraftstoffe zu verringern.
43. Das Gesamtverringerungspotential im Sektor Erdölindustrie beträgt bis zu 80 v. H. Dieses Höchstmass kann nur erreicht werden, wenn das derzeitige Niveau der Emissionsverringerung niedrig ist.
C. Organische chemische Industrie
44. Die chemische Industrie trägt auch erheblich zu den VOC-Emissionen aus ortsfesten Quellen bei. Die Emissionen sind von unterschiedlicher Art mit einer breiten Palette von Schadstoffen aufgrund der Vielfalt der Produkte und Produktionsverfahren. Die verfahrensbedingten Emissionen lassen sich in die folgenden wichtigsten Unterkategorien unterteilen: Emissionen aus Reaktionsprozessen, aus der Luftoxidation und der Destillation sowie aus anderen Trennverfahren. Weitere wichtige Emissionsquellen sind Undichtigkeiten, Lagerung und Produktumschlag (Be-/Entladen).
45. Bei neuen Anlagen können die Emissionen durch Verfahrensänderungen und/oder neue Verfahren häufig erheblich verringert werden. So genannte Zusatz- oder nachgeschaltete Techniken, z. B. Adsorption, Absorption und thermische oder katalytische Nachverbrennung, stellen in vielen Fällen alternative oder ergänzende Technologien dar. Um Verdampfungsverluste aus Lagertanks und Emissionen aus Be- und Entladevorrichtungen zu verringern, können die für die Erdölindustrie empfohlenen Bekämpfungsmassnahmen (Tabelle 3) angewandt werden. Bekämpfungsmassnahmen einschliesslich der besten verfügbaren Technologie und ihres verfahrensbedingten Verringerungsgrads sind in Tabelle 4 aufgeführt.
Tabelle 4
Massnahmen zur Bekämpfung der VOC-Emissionen, Verringerungsgrad und
Kosten für die organische chemische Industrie
Emissionsquelle | Massnahmen zur Bekämpfung der Emission | Verringerungsgrad | Beseitigungskosten und Einsparungen |
Diffuse Emissionen | Programme zur Feststellung und Behebung von Undichtigkeiten (regelmässige Inspektion) | III | geringe Kosten |
Lagerung und Handhabung | s. Tabelle 3 | | |
Verfahrensbedingte Emissionen | Allgemeine Massnahmen: | | |
| - –
- Aktivkohleadsorption
| I–II | nicht verfügbar |
| - –
- Nachverbrennung:
| | |
| - –
- thermisch
| I–II | mittlere bis hohe Kosten |
| - –
- katalytisch
| I–II | nicht verfügbar |
| - –
- Absorption
| | nicht verfügbar |
| - –
- Biofiltration
| nicht verfügbar | nicht verfügbar |
| - –
- Abfackelung
| nicht verfügbar | |
- –
- Formaldehydproduktion
| - –
- Nachverbrennung
| | |
| - –
- thermisch
| I | hohe Kosten |
| - –
- katalytisch
| I | |
- –
- Polyethylenproduktion
| - –
- Abfackelung
| I | mittlere Kosten |
| - –
- katalytische Nachverbrennung
| I–II | |
- –
- Polystyrolproduktion
| - –
- thermische Nachverbrennung
| I | mittlere Kosten |
| - –
- Abfackelung
| | |
| Verfahrensänderungen | | |
| (Beispiele): | | |
- –
- Vinylchloridproduktion
| - –
- Ersatz von Luft durch Sauerstoff in der Oxychlorierung
| II | nicht verfügbar |
| - –
- Abfackelung
| I | mittlere Kosten |
- –
- Polyvinylchloridproduktion
| - –
- Schlammstripping von Monomeren
| II | nicht verfügbar |
| - –
- Nitro-2-methyl-l-propanol-1-Absorption
| I | Einsparungen |
- –
- Polypropylenproduktion
| - –
- Hochleistungskatalysator
| I | nicht verfügbar |
- –
- Ethylenoxidproduktion
| - –
- Ersatz von Luft durch Sauerstoff
| I | nicht verfügbar |
| | | |
46. Das erreichbare Gesamtverringerungspotential in der organischen chemischen Industrie beträgt bis zu 70 v. H. je nach der Art der verschiedenen Industrien und dem Ausmass, in dem Verringerungstechnologien und ‑verfahren bereits angewandt werden.
D. Ortsfeste Verbrennung
47. Die optimale Verringerung von VOC-Emissionen aus der ortsfesten Verbrennung setzt eine rationelle Nutzung der Brennstoffe auf nationaler Ebene voraus (Tabelle 5). Es ist ferner wichtig, eine wirksame Verbrennung der Brennstoffe durch den Einsatz zweckmässiger Betriebsverfahren, wirksamer Verbrennungsgeräte und hochentwickelter Systeme zur Steuerung der Verbrennung sicherzustellen.
48. Insbesondere bei kleinen Systemen gibt es noch ein erhebliches Verringerungspotential, vor allem bei der Verbrennung fester Brennstoffe. Allgemein lassen sich die VOC-Emissionen durch das Auswechseln alter Öfen/Kessel und/oder die Umstellung auf Gas als Brennstoff verringern. Durch den Ersatz von Einzelöfen durch Zentralheizungen und/oder den Ersatz individueller Heizungssysteme wird die Luftverschmutzung allgemein verringert; jedoch muss der gesamte energetische Wirkungsgrad berücksichtigt werden. Die Brennstoffumstellung auf Gas stellt eine sehr wirksame Verringerungsmassnahme dar, vorausgesetzt, dass das Verteilersystem dicht ist.
49. In den meisten Ländern ist das VOC-Verringerungspotential bei Kraftwerken unbedeutend. Wegen der Unsicherheiten in Bezug auf das Ersetzen von Anlagen und Brennstoffen können keine Zahlen für das Gesamtverringerungspotential und die damit verbundenen Kosten angegeben werden.
Tabelle 5
Massnahmen zur Bekämpfung der VOC-Emissionen aus
ortsfesten Verbrennungsquellen
Emissionsquelle | Massnahmen zur Bekämpfung der Emission |
Kleine Verbrennungsquellen | Energieeinsparungen, z. B. Isolierung |
| Regelmässige Inspektionen |
| Austausch alter Öfen |
| Erdgas und Heizöl statt fester Brennstoffe |
| Zentralheizung |
| Fernheizung |
Industrielle und gewerbliche Quellen | Energieeinsparungen |
| Bessere Wartung |
| Änderung der Brennstoffart |
| Änderung von Brenner und Ladung |
| Änderung der Verbrennungsbedingungen |
Ortsfeste interne Verbrennungsquellen | Katalysatoren |
| Thermo-Reaktoren |
| |
E. Nahrungsmittelindustrie
50. Im Sektor Nahrungsmittelindustrie gibt es eine breite Palette VOC-emittierender Verfahren in grossen und kleinen Anlagen (Tabelle 6). Die Hauptquellen von VOC-Emissionen sind
- a)
- Herstellung von alkoholischen Getränken,
- b)
- Backen,
- c)
- Pflanzenölextraktion unter Verwendung von Mineralölen
- d)
- Gewinnung tierischer Fette.
Alkohol ist das wichtigste VOC, das durch die Tätigkeiten unter a und b verursacht wird.
Aliphatische Kohlenwasserstoffe sind die wichtigsten VOCs, die durch die Tätigkeit unter c verursacht werden.
51. Andere potentielle Quellen sind
- a)
- Zuckerindustrie und -verwertung,
- b)
- Kaffee- und Nussrösterei,
- c)
- Fritieren (Pommes Frites, Kartoffelchips usw.),
- d)
- Herstellung von Fischmehl,
- e)
- Zubereitung von Fleischgerichten usw.
52. Die VOC-Emissionen sind gewöhnlich Geruchsemissionen und weisen eine geringe Konzentration mit hohem Volumenstrom und Wassergehalt auf. Deshalb wird der Einsatz von Biofiltern als Verringerungstechnik angewandt. Konventionelle Techniken wie Absorption, Adsorption, thermische und katalytische Nachverbrennung werden ebenfalls eingesetzt. Der Hauptvorteil von Biofiltern liegt darin, dass sie im Vergleich zu anderen Techniken geringe Betriebskosten mit sich bringen. Dennoch ist eine regelmässige Wartung erforderlich.
53. In grossen Gäranlagen und Grossbäckereien lässt sich Alkohol möglicherweise durch Kondensierung zurückgewinnen.
54. Emissionen aliphatischer Kohlenwasserstoffe aus der Ölextraktion lassen sich durch die Anwendung geschlossener Kreisläufe, durch umsichtiges Verhalten zur Verhinderung von Verlusten durch Ventile und Dichtungen usw. auf ein Mindestmass beschränken. Für unterschiedliche Ölsamen werden unterschiedliche Mengen an Mineralöl zur Extraktion benötigt. Olivenöl kann mechanisch gewonnen werden, so dass kein Mineralöl gebraucht wird.
55. Das technologisch mögliche Gesamtverringerungspotential in der Nahrungsmittelindustrie wird auf bis zu 35 v. H. geschätzt.
Tabelle 6
Massnahmen zur Bekämpfung der VOC-Emissionen, Verringerungsgrad und Kosten für die Nahrungsmittelindustrie
Emissionsquelle | Massnahmen zur Bekämpfung der Emission | Verringerungsgrad | Beseitigungskosten |
Allgemein | Geschlossene Kreisläufe | | |
| Bio-Oxidation | II | gering1 |
| Kondensation und Behandlung | I | hoch |
| Adsorption/Absorption | | |
| Thermische/Katalytische Nachverbrennung | | |
Pflanzenölextraktion | Verfahrensintegrierte Massnahmen | III | gering |
| Adsorption | | |
| Membrantechnik | | |
| Nachverbrennung im Prozessofen | | |
Gewinnung tierischer Fette | Biofiltration | II | gering1 |
| | | |
- 1
- Aufgrund der Tatsache, dass diese Verfahren gewöhnlich auf Gase mit geringen VOC-Konzentrationen angewandt werden, sind die Kosten je Kubikmeter Gas gering, obwohl die Kosten der Verringerung je Tonne VOC hoch sind.
|
F. Eisen- und Stahlindustrie (einschliesslich Ferro-Legierungen, Giessen usw.)
56. In der Eisen- und Stahlindustrie können VOC-Emissionen aus den verschiedensten Quellen stammen:
- a)
- Verarbeitung von Eingangsmaterial (Kokereien; Agglomerieranlagen; Sintern; Pelletisieren; Brikettieren; Schrottbehandlung;)
- b)
- metallurgische Reaktoren (Lichtbogenreduktionsöfen; elektrische Lichtbogenöfen; Konverter, insbesondere beim Einsatz von Schrott; (offene) Kupolöfen; Hochöfen);
- c)
- Produktbehandlung (Giessen; Wärmeöfen; Walzwerke).
57. Reduzierung des Kohlenstoffträgers in Rohmaterialien (z. B. auf Sinterbändern) verringert das VOC-Emissionspotential.
58. Im Fall offener metallurgischer Reaktoren können sich VOC-Emissionen, insbesondere aus verunreinigtem Schrott und unter pyrolytischen Bedingungen, ergeben. Besondere Aufmerksamkeit ist der Sammlung von Gasen aus Ladungs- und Entnahmevorgängen zuzuwenden, um die diffusen VOC-Emissionen auf ein Mindestmass herabzusetzen.
59. Besondere Aufmerksamkeit ist dem durch Öl, Fett, Farbe usw. verunreinigten Schrott sowie der Trennung der Staubpartikel (nichtmetallische Teile) von metallischem Schrott zuzuwenden.
60. Die Verarbeitung von Produkten hat gewöhnlich diffuse Emissionen zur Folge. Beim Giessen ergeben sich Emissionen von Pyrolysegasen, vor allem aus organisch gebundenen Sänden. Diese Emissionen können dadurch verringert werden, dass emissionsarme Bindeharze gewählt werden und/oder die Menge der Bindestoffe auf ein Mindestmass beschränkt wird. Biofilter wurden an solchen Rauchgasen getestet. Ölnebel in der Luft aus Walzwerken kann durch Filtration auf ein niedriges Niveau zurückgeführt werden.
61. Kokereianlagen sind eine wichtige VOC-Emissionsquelle. Emissionen ergeben sich aus dem Entweichen von Koksofengas, dem Verlust von VOCs, die normalerweise an eine angeschlossene Destillationsanlage weitergeleitet werden, und der Verbrennung von Koksofengas und anderem Brennstoff. Die VOC-Emissionen werden in erster Linie durch folgende Massnahmen verringert: verbesserte Abdichtung zwischen Ofentüren und Ofenrahmen und zwischen Ladungsöffnungen und Abdeckungen, Aufrechterhaltung der Absaugung aus Öfen auch während des Ladens, Trockenlöschung entweder durch direkte Kühlung mit Inertgasen oder durch indirekte Kühlung mit Wasser, Ausstoss direkt in die Trockenlöscheinheit und wirksame Abdeckung während des Ausstossvorgangs.
G. Handhabung und Behandlung von Abfall
62. Bei der Begrenzung des kommunalen festen Abfalls sind die wichtigsten Ziele, die Menge des anfallenden Abfalls und die Menge des zu behandelnden Abfalls zu verringern. Ausserdem sollte die Abfallbehandlung unter dem Gesichtspunkt des Umweltschutzes optimiert werden.
63. Bei der Entsorgung in Mülldeponien sollten die Massnahmen zur Bekämpfung von VOC-Emissionen bei der Behandlung des kommunalen Abfalls mit einer wirksamen Sammlung der Gase (vorwiegend Methan) verbunden sein.
64. Diese Emissionen können vernichtet werden (Verbrennung). Eine andere Möglichkeit ist die Reinigung der Gase (Bio-Oxidation, Absorption, Aktivkohle, Adsorption), so dass sie zur Energieerzeugung genutzt werden können.
65. Die Entsorgung von VOCs enthaltendem Industrieabfall in Mülldeponien führt zu VOC-Emissionen. Diese Tatsache muss bei der Festlegung der Abfallbeseitigungspolitik berücksichtigt werden.
66. Das Gesamtverringerungspotential wird auf 30 v. H. geschätzt, wobei diese Zahl allerdings auch Methan umfasst.
H. Landwirtschaft
67. Die Hauptquellen für VOC-Emissionen aus der Landwirtschaft sind
- a)
- das Verbrennen landwirtschaftlichen Abfalls, insbesondere von Stroh und Stoppeln;
- b)
- die Verwendung organischer Lösungsmittel in Pestizidzubereitungen;
- c)
- der anaerobe Abbau von Tierfutter und tierischen Abfällen.
68. Die VOC-Emissionen werden verringert durch
- a)
- die kontrollierte Beseitigung von Stroh statt der allgemein praktizierten Verbrennung auf offenem Feld;
- b)
- den möglichst geringen Einsatz von Pestiziden mit einem hohen Gehalt an organischen Lösungsmitteln und/oder den Einsatz von Emulsionen und Zubereitungen auf Wasserbasis;
- c)
- die Kompostierung von Abfall, wobei dem Dung Stroh beigemischt wird usw.;
- d)
- die Verringerung der Abgase aus Ställen, Anlagen zur Dungtrocknung usw. mittels Biofiltern, Adsorption usw.
69. Ausserdem führt eine Veränderung des Futters zur Verringerung der von Tieren ausgehenden Gasemissionen, und die Rückgewinnung der Gase zur Nutzung als Brennstoff ist eine Möglichkeit.
70. Es ist gegenwärtig nicht möglich, das Verringerungspotential bei VOC-Emissionen aus der Landwirtschaft abzuschätzen.