Workshop Behandlung industrieller Abwässer 15.8.02
Sino-German Center for Environmental Technology, Changsha, Hunan, P.R.China
- Best Reference Documents (BREF) Ein europäisches Konzept zur Integrierten Vermeidung
und Verminderung der Umweltverschmutzung (IVU)
Dr.-Ing. Dirk Weichgrebe
INSTITUT FÜR SIEDLUNGSWASSERWIRTSCHAFT UND
ABFALLTECHNIK DER UNIVERSITÄT HANNOVER
Welfengarten 1, D-30167 Hannover
Tel. 0511/ 762-2899
[email protected]
11.06.02
Gliederung
• Idee und Ziele
• Stand der BREF-Bearbeitung
• Aufbau eines BREF-Dokument am Beispiel:
BREF 25 Tierkörperverwertung und Schlachtbetriebe
BREF 26 Nahrungsmittelindustrie
• Verfügbarkeit und Anwendung
=> virtueller Besuch des BREF Non Ferrous Metals
11.06.02
Idee und Ziele
Mit der Verabschiedung der Richtlinie 96/61/EG des Rates über die „Integrierte
Vermeidung und Verminderung der Umweltverschmutzung“ IVU-Richtlinie wird
erstmals auf der Ebene der europäischen Gemeinschaft das Konzept eines
integrierten Ansatzes zur Verminderung der Umweltverschmutzung aus
genehmigungsbedürftigen Anlagen verfolgt.
Dabei müssen bei den im Anhang der IVU-Richtlinie festgelegten Anlagen
(Kapazitätsgrenzen) die „Besten Verfügbaren Techniken“ BVT (Best Available
Technique BAT) angewandt werden, ohne das eine bestimmte Technik
vorgeschrieben wird.
Hierbei sind die technische Beschaffenheit der betreffenden Anlage, ihr
geografischer Standort und die jeweiligen ortlichen Umweltbedingungen zu
berücksichtigen.
In jedem Falle sehen die Genehmigungsauflagen Vorkehrungen
zur weitest-gehenden Verminderung der weiträumigen oder
grenzüberschreitenden Umweltverschmutzung vor und stellen ein
hohes Schutzniveau für die Umwelt sicher.
11.06.02
Idee und Ziele
Die EU-Kommission unterstützt die Umsetzung der
Richtlinie, in dem sie im Rahmen eines
Informationsaustausches Merkblätter (ReferenceDocuments) über die „Beste verfügbare Technik, BVT“
(Best Available Technique, BAT) vom European
Integrated Pollution Prevention and Control (IPPC)
Bureau in Sevilla, Spanien erstellen läßt.
EU-Kommission
Ziel: Umweltschutz
Das Ziel des integrierten Konzeptes einer Verminderung der
Verschmutzung besteht darin, Emissionen in Luft, Wasser
und Boden unter Einbeziehung der Abfallwirtschaft soweit
wie möglich zu vermeiden und, wo dies nicht möglich ist, zu
vermindern.
11.06.02
Idee und Ziele
Ziel: Informationsaustausche
„Die Entwicklung und der Austausch von Informationen auf
Gemeinschaftsebene über die besten verfügbaren
Techniken werden dazu beitragen,
• das Ungleichgewicht auf technologischer
Ebene in der Europäischen Gemeinschaft
auszugleichen, die weltweite Verbreitung der
in
der
Gemeinschaft
festgesetzten
Grenzwerte und
EU-Kommission
• der angewandten Techniken zu fördern und
die Mitgliedstaaten bei der wirksamen
11.06.02
Begriffsbestimmung
Beste verfügbare Technik
der effizienteste und fortschrittlichste Entwicklungsstand der Tätigkeiten und
entsprechenden Betriebsmethoden, der spezielle Techniken als praktisch
geeignet erscheinen läßt, als Grundlage für die Emissionsgrenzwerte zu dienen.
beste
die Techniken, die am wirksamsten zur Erreichung eines allgemein hohen Schutzniveaus der Umwelt insgesamt sind.
verfügbare
die Techniken, die in einem Maßstab entwickelt sind, der unter Berücksichtigung
des Kosten/Nutzen Verhältnisses die Anwendung in dem betreffenden
industriellen Sektor wirtschaftlich und technisch vertretbaren Verhältnissen
ermöglicht,
unabhängig davon, ob diese Technik innerhalb des betreffenden Mitgliedstaates
verwendet oder hergestellt werden kann, sofern sie zu vertretbaren
Bedingungenfür den Betreiber zugänglich sind.
11.06.02
Begriffsbestimmung
Technik
sowol die angewandte Technologie als auch die Art und Weise, wie die Anlage
geplant, gebaut, oder gewartet, betrieben oder stillgelegt wird.
Festlegung der BVT erfolgt u.a. unter folgenden Aspekten
•
•
•
•
•
•
•
•
Einsatz abfallarmer Technologie
Einsatz weniger gefährlicher Stoffe
Förderung der Rückgewinnung und Wiederverwertung
erprobte Verfahren
Fortschritte in der Technologie und in den wissenschaftlichen Erkenntnissen
Art, Auswirkung und Menge von Emissionen
Zeit für die Einführung als BVT
Verbrauch an Rohstoffen sowie Energieeffiziens
11.06.02
Stand der BREF-Bearbeitung
Erstellte Best Reference Documents, Stand 2002/08
> Eisen- und Stahlindustrie
> Gerberreien
> Zement- und Kalkindustrie
> Raffinerien
> Papier- und Zellstoffindustrie
> Chemieanlagen zur Herstellung
organischer Grundchemikalien
> Nichteisenmetall-Industrie
> Industrielle Rückkühlsysteme
> Chloralkali-Industrie
> Metallverarbeitung
> Glasindustrie
> Abwasser- und
Abgasbehandlung/-management in
der chemischen Industrie
(Querschnitts-BREF)
11.06.02
Stand der BREF-Bearbeitung
vorliegende Entwürfe zu den Best Reference Documents
> Intensivtierhaltung
> Textilindustrie
> Große Feuerungsanlagen
> Emissionen aus der Lagerung
gefährlicher Substanzen und
staubender Güter (QuerschnittsBREF)
> Monitoring
> Tierschlacht-/
Tierkörperverwertungsanlagen
> Nahrungsmittelindustrie
11.06.02
Stand der BREF-Bearbeitung
laufende Arbeiten ohne BREF-Entwurf
> Gießereien und Schmieden
> Abfallverbrennungsanlagen
> Anlagen zur Behandlung/
Verwertung von Abfällen
> Medienübergreifende und
ökonomische Aspekte
(Querschnitts-BREF)
> Chemieanlagen zur Herstellung
anorganischer Grundchemikalien:
Ammoniak, Säuren, Düngemittel
> Chemieanlagen zur Herstellung
anorganischer Grundchemikalien:
Feste und andere Chemikalien
11.06.02
Aufbau eines BREF-Dokuments
Kapitel 1 und 2
geben allgemeine Informationen über die Branche und über die in der
Branche angewandten industriellen Verfahren.
1
GENERAL INFORMATION
1.1
Breweries
1.2
Dairies
1.3
Flour mills
1.4
Extraction and processing of vegetable oils and fats
1.5
Distilleries and spirits production
1.6
Starch production
1.7
Sugar production
1.8
Soft drink production, fruit juice factories and mineral spring
1.9
Malt production
1.10
Meat processing
1.11
Coffee Processing
1.12
Wine and sekt production
11.06.02
Aufbau eines BREF-Dokuments
Kapitel 1 und 2
geben allgemeine Informationen über die Branche und über die in der
Branche angewandten industriellen Verfahren.
2
Processes Used
2.1
Breweries
2.2
Dairies
2.2.1
Ultra high-temperature treated milk (UHT milk)
2.2.2
Short time pasteurised milk
2.2.3
Condensed products
2.2.4
Powdered Milk
2.2.5
Cheesemaking
2.2.6
Buttermaking
2.2.7
Yoghurt production
2.2.8
Whey processing
•
•
•
11.06.02
Aufbau eines BREF-Dokuments
Kapitel 3
enthält Daten und Angaben zu den Emissions- und Verbrauchswerten in
bestehenden Anlagen. Sie zeigen den Stand zum Zeitpunkt der Erarbeitung
des Dokuments.
3
Emission and Consumption Data
3.1 Breweries
3.1.1
Energy consumption
3.1.1.1 Power consumption
3.1.1.2 Heat requirements
3.1.2
Water consumption
3.1.3
Wastewater quantities and composition
3.1.4
Noise emissions
3.1.5
Atmospheric emissions
3.2 Dairies
3.2.1
Energy consumption
3.2.2
Water consumption / wastewater output
3.2.3
Noise emissions
3.2.4
Atmospheric emissions
•
•
•
11.06.02
Wasserbilanz in der Schweineschlachtung
Transportbehälter Reinigung
Waschplatz Vieh-LKW
5%
Zerlegung
8%
2%
Messersterilisation
Waschplatz Fleisch-LKW
4%
2%
Personalhygiene
6%
Betriebsreinigung
Kuttelei
13%
26%
Schlachtung
Kälte
28%
6%
Verbrauch pro SE: 170l - 250 l
davon:
55 % Warmwasser
45 % Kaltwasser
11.06.02
Energiebilanz in der Schweineschlachtung
Frisch- und
Abwasser
7%
Kesselhaus
2%
Beleuchtung/EDV
2%
Kuttelei
3%
Zerlegung
2%
Kälte
49%
Schlachtung
30%
Verbrauch pro SE: 8 - 13 KWh
11.06.02
Druckluft
5%
Basic operating and process structure of breweries,
with associated emission and consumption items
INPUT
Electricity
Electricity
Water
Water
Water
Cleaning agents
Cleaning agents
Cleaning agents
Cleaning agents
Heat
Heat
Cold
Malt intake
and treatment
Electricity
Water
Heat
Malt
Electricity
Cold
Brew ing
house
Malt
Crushed malt
Fermentation
and storage
CO2
CO2
Filtration aids
Packaging
Filtration
Filling
filtered
beer
unfiltered
beer
Wort
OUTPUT
Cold
Spent grains,
trub
Trub, yeast
Spent
filtration aids
Packaging
waste
Vapours
Wastewater
Wastewater
Wastewater
Wastewater
Malt dust
Exh. heat
Exhaust air
Noise
Noise
[DBB e.V.,2001]
Bottled/
canned
beer
CO2
CO2
Noise
Noise
11.06.02
Typical key figures per hectolitre of beer sold for
breweries with an annual beer output of over 1 million hl.
Wastew ater
2.2 to 3.3 hl
:
Freshwater consumption
:
3.7 to 4.7 hl
Heat energy consumption
:
85 to 120 MJ
Re-usable products
(varying dry matter)
Spent grains: 16 to 19 kg
Yeast and lees: 1.7 to 2.9 kg
Diatom. earth: 0.4 to 0.7 kg
Electricity consumption
:
7.5 to 11.5 kWh
Solid waste
Diatom aceous earth
:
90 to 160 g
Glass 0.3 to 0.6 kg; paper (incl.
filter layers) 0.14 to 0.27 kg;
cardboard 0.04 to 0.11 kg; wood
0.017 to 0.03 kg; plastic 0.01 to
0.04 kg; metal 0.01 to 0.06 kg
11.06.02
[DBB e.V.,2001]
Aufbau eines BREF-Dokuments
In Kapitel 4
werden Verfahren zur Emissionsverminderung und andere Methoden
eingehend beschrieben, die als die wichtigsten für die Bestimmung der
BVT sowohl allgemein als auch bei der Festlegung der auf BVT
gestützten Genehmigungsauflagen betrachtet werden.
Diese Information schließt ein:
 die Verbrauchs- und Emissionswerte ein, die bei Einsatz des Verfahrens
als erreichbar betrachtet werden, und
 Angaben zu den mit der jeweiligen Technik verbundenen Kosten und
 den medienübergreifenden Aspekten sowie
 zu ihrer Anwendbarkeit auf Anlagen, die der IVU-Genehmigung
unterliegen, zum Beispiel neue, bestehende, große oder kleine Anlagen.
Verfahren, die allgemein als veraltet gelten, finden keine Berücksichtigung.
11.06.02
Aufbau eines BREF-Dokuments
In Kapitel 4
4
Techniques to Consider BAT
4.1 Chosen specific technologies to consider as BAT
4.1.1 Breweries
4.1.1.1 Filtration and sedimentation of bottle cleaning liquor [BR1]
4.1.1.2 Liquor sedimentation [BR 2]
4.1.1.3 Mash infusion process [BR 1]
4.1.1.4 Condensation of boiling vapours from brewing house [BR
4.1.1.5 Vapour compressor [BR 2]
4.1.1.6 Pan vapour condenser [BR 2]
4.1.1.7 Carbon dioxide recovery [BR 1]
4.1.1.8 Carbon dioxide conditioning [BR 2]
4.1.1.9 Frequency-controlled compressed air generation [BR 2]
4.1.11
Sugar production
4.2 Management techniques
4.3 Emission reduction measures in the food industry
11.06.02
Sector: Milk pow der production
General
relevance
Processes according to CIAA
Relevance in terms of emission / consumption
Water
consumption
A
Raw Materials Preparation
B
Size Reduction, Mixing, Forming
B2
Mixing, blending,
homogenisation,
conching
C
Separation Techniques
D
Product Processing Technology
D2
Dissolving
E
Heat Processing
E8
Pasteurisation,
sterilisation, UHT
F
Heat Concentration
F1 s
Evaporation
++
++
F2 s
Drying
++
++
G
Processing Removal of Heat
G1 o
Cooling, chilling
++
++
H
Post Processing Operations
H1
Packing, f illing
U
Utility Processes
U1 o/s
Cleaning / sanitisation
++
U2 o/s
Energy generation
++
U3
Water treatment
+
U4
Vacuum generation
+
U5 o
Ref rigeration
Emissions
to air
Solid
output
Energy
Noise
Waste
w ater
++
++
++
++
++
++
++
++
+
+
+
++
+
++
++
++
++
++
++
++
++
++
Assessment key
+
A process step used in this industry, but not relevant f or BREF purposes
++
This process step may be BREF relevant and should be investigated
+++
This process step must be taken into account
11.06.02
Blockschema einer mechanisch/physikalischchemischen Abwasservorbehandlung einer TBA
BK
AmmoniakStrippung
Alkalisierung
Fettabscheider
Februar
Paramet
sonst. er
Zulauf
Ablauf
Zu-/Ab-
Zulauf
MB
Flotation
Ablauf
nahm e %
Abw.
pH
spez.
BK
Leitfähigk
eit
TrommelsiebJuli
mS/cm
Neutralisation
Zu-/Abnahm e %
7,6
12,1
+ 59,7
5,7
12,5
+ 119
3,67
8,45
+ 130
6,08
14,8
+ 144
Brüdenkondensate
sonst. Abw.
sonstiges
Abwasser 5.553
CSB gesamt mg/l
6.168
MB
Misch- und Ausgleichsbecken
AB 14.016
Anaerobbiologie
- 10
12.780
- 8,8
NH4-N
- 90,1
mg/l
647
64,3
AB
931
95,4
- 89,7
Leistungsdaten der Strippanlage für Ammonium (Mittelwerte aus Tagesmischproben)
11.06.02
Beschaffenheit des Gesamtbetriebsabwassers bei einer
TBA ohne Blut-, Federn oder Knochenverarbeitung
Parameter
Einheit
Mittelwert
Spanne
pH-W ert
spezifische Leitfähigkeit
mS/cm
4,0
6,0-9, 7
3,0-8, 0
Hydrogencarbonat
mmol/l
20
14-44
Gesamthärte (Ca, Mg)
mmol/l
-
0,4-1, 4
Absetzbare Stoffe
ml/l
17
0,1-60
Abfiltrierbare Stoffe
mg/l
1.500
1.200-2.000
CSB homogenisiert
mg/l
5.600
564-23.000
BSB5 homogenisiert
mg/l
3.500
330-14.000
Carbonsäuren C1 - C6 (als CSB)
mg/l
3.800
450-12.000
Essigsäure
mg/l
-
1.100-3.600
Propionsäure
mg/l
-
670-1.700
n-Butters äure
mg/l
-
700-2.200
Lipophile Stoffe
mg/l
-
25-23.000
Ammonium-N
mg/l
790
50-3.000
org.-N
mg/l
120
50-350
P gesamt
mg/l
15
0,5-50
Sulfide
mg/l
5
10-25
Sulfat
mg/l
40
5-45
Chlorid
mg/l
150
20-300
CSB : BSB 5
mg/l
-
1,3 : 1-1,6 : 1
BSB5 : N : P
mg/l
100 : 26 : 0,3
-
BSB5 : N
mg/l
3,8 : 1
-
CSB : N
mg/l
6,2 : 1
-
11.06.02
Zu- und Ablaufwerte einer Anaerobvorbehandlung bei
einer TBA ohne Blut-, Federn oder Knochenverarbeitung
Februar
Parameter
Zulauf
Juli
Ablauf
Zu-/Ab-
Zulauf
Ablauf
nahme %
pH
7,5
Zu-/Abnahme %
7,8
+4
7,9
8,2
3,8
spez. Leitfähigkeit mS/cm 6,67
6,89
+ 3,2
7,54
7,66
+ 1,6
Abfiltrierb. Stoffe
mg/l
1.115
532
- 61,8
2.642
1.011
- 62
CSB gesamt
mg/l
4.311
1.156
- 73,2
9.414
2.208
- 76,5
BSB5 gesamt
mg/l
3.433
534
- 84,5
5.890
1.154
- 80,4
Fett
mg/l
370
90,8
- 75,5
717
265
- 63
NH4-N
mg/l
126
145
+ 15,1
185
208
+ 12,4
org.-N
mg/l
57,6
30,4
- 47,2
80,2
59,4
- 25,9
P gesamt
mg/l
8,7
8,6
- 0,7
14,5
12,8
- 12,1
Sulfid
mg/l
24,1
8
- 66,8
8,1
13,5
+ 65,2
Sulfat
mg/l
39,5
11
- 72,2
65,5
22,8
- 65,2
11.06.02
11.06.02
11.06.02
11.06.02
11.06.02
11.06.02
11.06.02
11.06.02

Stand der BREF