Handreiking luchtemissiebeperkende technieken. InfoMil. InfoMil. 15 april 2009 DEFINITIEF

Transcriptie

1 Handreiking luchtemissiebeperkende technieken InfoMil InfoMil 15 april 2009 DEFINITIEF

2

3 Handreiking luchtemissiebeperkende technieken dossier : B registratienummer : MD-MV versie : InfoMil 15 april 2009 DEFINITIEF DHV B.V. Niets uit dit bestek/drukwerk mag worden verveelvoudigd en/of openbaar gemaakt d.m.v. drukwerk, fotokopie, microfilm of op welke andere wijze ook, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van DHV B.V., noch mag het zonder een dergelijke toestemming worden gebruikt voor enig ander werk dan waarvoor het is vervaardigd. Het kwaliteitssysteem van DHV B.V. is gecertificeerd volgens ISO 9001.

4

5 INHOUD BLAD 1 INLEIDING 2 2 OPZET EN RESULTATEN ONDERZOEK GEBRUIK VAN DE FACTSHEETS 5.1 Selectie en toepassing van luchtemissiebeperkende technieken 5.2 Opzet factsheets 8. Onderverdeling van technieken 10 4 FACTSHEETS Gravitatie Stofwassing Filtratie Condensatie Adsorptie Absorptie Biologische reiniging Thermische oxidatie Koude oxidatie Chemische reductie Overige technieken NADER ONDERZOEK ENKELE TECHNIEKEN Technieken Praktijktoetsing van emissies KOSTENEFFECTIVITEIT WITTE VLEKKEN INDEX BIJLAGEN 155 Bijlage 1: Praktijkdata van emissies 156 Bijlage 2: Kosteneffectiviteitsberekeningen 158 Bijlage : Leveranciers die aan actualisatie hebben meegewerkt COLOFON 160 InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie - 1 -

6 1 INLEIDING De factsheets met basisinformatie over luchtemissiebeperkende technieken zijn bedoeld om een antwoord te geven op de meest gestelde vragen over deze technieken. Ze zijn een hulpmiddel om in specifieke situaties Beste Beschikbare Technieken (BBT) te bepalen. Ook vormen ze de inbreng van Vlaanderen en Nederland bij de herziening van de BREF Afgas- en afvalwaterbehandeling voor de chemische industrie. De factsheets geven onder andere een beknopte beschrijving van de werking, rendementen en financiële aspecten van luchtemissiebeperkende technieken die zich in de praktijk hebben bewezen. Door de gestandaardiseerde opzet is de informatie gemakkelijk terug te vinden. Op basis van de factsheets kan een eerste selectie van mogelijke technieken voor een specifieke toepassing worden gemaakt. De primaire doelgroep voor de factsheets zijn het bevoegde gezag, adviseurs en bedrijven die niet of weinig bekend zijn met de technieken. Voor uitgebreide technische informatie kan vervolgens contact worden opgenomen met leveranciers. De voorloper van dit document, publicatie L26 Factsheets afgasbehandelingstechnieken (2000), werd opgesteld in In opdracht van InfoMil heeft DHV de actualiteit van de factsheets onderzocht en ze vernieuwd waar dit nodig is. De herziening van het BAT Reference document (BREF) Afgas- en afvalwaterbehandeling voor de chemische industrie uit 200 was aanleiding om de actualiteit van de factsheets juist nu opnieuw te bezien. De informatie in de geactualiseerde factsheets is ingebracht bij de herziening van deze BREF. Overigens is het toepassingsgebied van de factsheets breder dan alleen de chemische industrie. In Vlaanderen stelt VITO (vanaf 2004) vergelijkbare informatie als de factsheets beschikbaar door middel van LUSS. LUSS is een systeem dat kan helpen bij een eerste verkenning van en besluit over mogelijke technieken om een luchtverontreiniging op te lossen. Dit systeem is digitaal beschikbaar via : Voor de actualisatie van de factsheets is samengewerkt met onderzoeksinstelling VITO en met leveranciers, bedrijven en overheden. Het onderzoek bestond uit: a) Literatuurstudie (onder meer LUSS en BREFs); b) Enquête onder Nederlandse leveranciers; c) Interviews met leveranciers, bedrijven en het bevoegd gezag. Deze handreiking beperkt zich tot luchtemissiebeperkende technieken die op dit moment op industriële schaal worden toegepast. Technieken die alleen op laboratorium- of experimentele schaal worden toegepast, zijn niet in deze handreiking beschreven. De technieken zijn onderverdeeld naar werkingsprincipe, zoals: gravitatiescheiding, filtratie en adsorptie; de belangrijkste uitvoeringsvormen zijn beschreven in de factsheets. De genoemde technieken vertegenwoordigen het grootste deel van de luchtemissiebeperkende technieken die er zijn, Hoewel niet de illusie bestaat dat alle bestaande technieken in deze handreiking zijn terug te vinden. De informatie uit deze handreiking is ook digitaal terug te vinden op de website van InfoMil: onder Milieumaatregelen. Leeswijzer In hoofdstuk 2 worden het onderzoek en de belangrijkste conclusies die hier uit kwamen kort toegelicht. Hoofdstuk geeft een toelichting bij het gebruik van de factsheets, inclusief een overzicht van de beschreven technieken en per techniek de meest kritisch parameters. In hoofdstuk 4 zijn de in totaal 6 factsheets opgenomen. In hoofdstuk 5 zijn de resultaten van nader onderzoek van enkele technieken weergegeven. Deze technieken zijn relatief nieuw of om andere redenen interessant om verder onderzocht te worden. Voor een aantal technieken is ook de actualiteit van de eerder aangegeven emissieranges beoordeeld. In hoofdstuk 6 worden enkele voorbeelden gegeven van kosteneffectiviteit (KE) berekeningen. Tenslotte wordt in hoofdstuk 7 een overzicht van de nog ontbrekende informatie (witte vlekken) gegeven. 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken - 2 -

7 2 OPZET EN RESULTATEN ONDERZOEK De voorgenomen opzet van de actualisatie van de factsheets wordt op hoofdlijnen weergegeven in figuur 1. Het onderzoeksproject werd begeleid door een commissie waarin het bevoegde gezag, leveranciers, de industrie, het Ministerie van VROM en InfoMil vertegenwoordigd waren. Figuur 1. Onderzoeksproject actualisatie factsheets. ECONOMIE Indexering kosten, adhv BREFs, Handbook Engineers TECHNIEK BREF toets, literatuur, vergunningen, meetrapporten Oude sheets.1. Desk studie, incl. analyse 1 1e updated sheets Startoverleg met BC overleg met VITO.2. Enquête leveranciers Terugkoppeling adhv literatuurdata, externe contacten, toets criteria.. Analyse 2 Tussenoverleg met BC.4. Interviews selectie van leveranciers.5. Rapport & Nieuwe sheets Eindoverleg rapportage In het onderzoeksplan is er van uitgegaan dat voor de actualisatie van de gegevens, informatie zou worden verkregen uit literatuur en van het internet (punt.1 uit figuur 1) en uit de markt (zie punt.2 in figuur 1). De belangrijkste literatuur- en internetbronnen die zijn gebruikt, zijn: BREFs, LUSS en de US Environmental Protection Agency (EPA). Om informatie uit de markt te verkrijgen, was de leveranciers een essentiële rol toebedeeld. Hen is gevraagd, onder meer door middel van een enquête, wat de laatste jaren de ontwikkelingen op de markt waren ten aanzien van hun producten. Ruim 80 leveranciers zijn aangeschreven en gevraagd een aantal vragen te beantwoorden over kosten, nieuwe technieken en aanpassingen van bestaande technieken uit hun leveringspakket van producten. De leveranciers die zijn aangesloten bij de Vereniging van Leveranciers van Milieuapparatuur (VLM, ca. 0 leden) zijn ook door de VLM hierover benaderd. De respons van de leveranciers was desondanks laag: circa 15%. InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie - -

8 Een belangrijke consequentie van deze lage respons is dat de indexering van de kosten voornamelijk is gebaseerd op literatuurgegevens en slechts zeer beperkt op leveranciersinformatie. Het simpel toepassen van een CBS-indexcijfer op de oude economische getallen bleek in een aantal gevallen niet zonder meer mogelijk. In het ene geval waren kosten gedaald (ondergrens loogwasser), terwijl in een ander geval de kosten gelijk zijn gebleven of sterk zijn gestegen (actief kool). De leveranciers die wel reageerden, gaven aan dat de ontwikkeling van luchtemissiebeperkende technieken langzaam gaan. De technieken evolueren, maar revolutionaire ontwikkelingen worden niet genoemd. Wel worden nieuwe varianten van de bestaande technieken en optimalisaties genoemd. Deze verbeteringen kunnen als fijn slijpen van bestaande technieken worden aangeduid. Een andere ontwikkeling is de toepassing van bestaande technieken binnen andere sectoren. Aanscherping van wet- en regelgeving (strengere emissie-eisen) binnen een bepaalde sector is hiervan vaak de oorzaak. Hoofdstuk 5 gaat nader in op de door de leveranciers en bevoegde gezag genoemde ontwikkelingen. In de onderzoeksopzet was ook voorzien om de rendementen en emissiewaarden te verifiëren aan de hand van meetrapporten. Er zijn meetrapporten verzameld bij het bevoegd gezag, bij leveranciers van installaties en uit open informatiebronnen (internet). In de praktijk bleek het soms moeilijk te zijn om meetgegevens te krijgen waarvan helder is op welke configuratie van technieken die betrekking hebben. Er zijn dan ook minder meetcijfers boven tafel gehaald dan was voorzien. In bijlage 1 wordt nader ingegaan op de verkregen emissiewaarden. 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken - 4 -

9 GEBRUIK VAN DE FACTSHEETS.1 Selectie en toepassing van luchtemissiebeperkende technieken De factsheets met basisinformatie over luchtemissiebeperkende technieken zijn een hulpmiddel om in specifieke situaties Beste Beschikbare Technieken (BBT) te bepalen. De beschreven nageschakelde technieken kunnen worden toegepast nadat eerst is gekeken of met procesgeïntegreerde maatregelen de belasting voor het milieu kan worden voorkomen of verminderd, bijvoorbeeld door het overschakelen op andere grondstoffen of recycling van emissiestromen. Indien dit niet haalbaar is, wordt gekeken naar de luchtemissiebeperkende technieken. Om een eerste selectie van luchtemissiebeperkende technieken te kunnen maken, is een overzichtstabel opgenomen (tabel.1). In deze tabel kan op grond van een aantal parameters zoals de af te vangen component, het debiet of andere kritische procesvariabelen een eerste keus worden gemaakt. Voor een eerste selectie van technieken voor verwijdering van (fijn) stof, kan ook figuur 2 worden gebruikt. In figuur 2 is bijvoorbeeld af te lezen dat een cycloon en gravitatie-afscheider bij een grotere stofbelading (circa 10 g/m ) en deeltjesgrootte (> PM 10) effectief zijn en een natte wasser juist bij een lagere stofbelading en kleinere deeltjes. Soms kan een combinatie van technieken nodig zijn om een lage emissiewaarde te kunnen realiseren. Figuur 2. Indicatief overzicht van technieken voor verwijdering van (fijn) stof (Bron: D.R. Woods, Process design and engineering practice, Prentice Hall PTR, New Jersey, ISBN ) Na de eerste indicatieve selectie van technieken (tabel 1), kunnen de betreffende factsheets worden opgezocht om de belangrijkste kenmerken van de technieken met elkaar te vergelijken en de toepassing in de betreffende situatie nader te bezien. Voor de techniek waar een voorkeur voor bestaat, kan een verdere uitwerking gewenst zijn, waarbij meer informatie nodig is dan in de factsheet staat vermeld. Op een dergelijk moment kan worden besloten verdere expertise of meer informatie te zoeken. Een voorbeeld hiervan is het berekenen van de kosteneffectiviteit (KE) van een techniek. In de factsheets is niet altijd voldoende informatie voorhanden om voor een specifieke situatie een KE-berekening volgens de NeR-methode 4.1 uit te voeren (zie ook hoofdstuk 6). InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie - 5 -

10 Tabel.1 Onderstaande tabel geeft per emissiereducerende techniek aan welke stoffen ermee kunnen worden verwijderd. Indien de techniek niet primair is bedoeld voor een bepaalde verontreiniging, maar deze verontreiniging wel (deels) met de techniek wordt verwijderd, is dit aangegeven met een. Werkingsprincipe Naam techniek Verwijderde componenten Parameters Droog stof Nat stof VOS SO2 NOx NH Anorganische gassen Geur Rendement [%] Indicatief debiet toegepast [m /uur] Kritische parameters Gravitatiescheiding Stofwassers Bezinkkamer vochtgehalte Cycloon vochtgehalte Stofwasser (algemeen) vervuiling Sproeitoren temperatuur, vervuiling Venturiwasser Filters Doekfilter 99, temperatuur, vochtgehalte Keramisch filter 80-99, kleverigheid Tweetrapsstoffilter Tot Afgasdebiet en -snelheid Condensatie Adsorptie Absoluutfilter 99, vochtgehalte 99,999 Mistfilter <99 < temperatuur Droge elektrostatische filter energieverbruik, 97 - >99, onderhoud Natte elektrostatische filter energieverbruik, onderhoud Condensor verzadiging afgas Cryocondensatie >99 <5.000 vochtgehalte afgas Adsorptie (algemeen) vochtgehalte, VOS conc. Adsorptie actief kool vochtgehalte, VOS conc. Adsorptie zeolieten < vochtgehalte, Stof in afgas Adsorptie polymeren stof in afgas Droge kalkinjectie temperatuur, drukval Semi droge kalkinjectie 85 >90 < april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken - 6 -

11 Werkingsprincipe Naam techniek Verwijderde componenten Parameters Droog stof Nat stof VOS SO2 NOx NH Anorganische gassen Geur Rendement [%] Indicatief debiet toegepast [m /uur] Kritische parameters Absorptie Biologische reiniging Thermische oxidatie Koude oxidatie Chemische reductie Gaswasser temperatuur Zure gaswasser temperatuur Alkalische gaswasser temperatuur Gaswasser alkalisch- oxidatief Temperatuur Biofiltratie Temperatuur Biotrickling Temperatuur Biologische wasser Temperatuur Moving bed trickling filter 80 - > Temperatuur Thermische naverbrander 98 99, ingaande concentratie VOS Katalytische naverbrander ingaande concentratie VOS Fakkel >99 < verbrandingswaarde afgas Ionisatie 80 99, vochtgehalte afgas Foto Oxidatie temperatuur, vochtgehalte Selectieve niet-katalytische reductie Selectieve katalytische reductie Niet selectieve katalytische reductie < hoge T vereist < hoge T vereist < Overige technieken Membraam-filtratie 99,9 <.000 InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie - 7 -

12 .2 Opzet factsheets Titel / synoniemen In de titel is als eerste een veelgebruikte naam voor de betreffende techniek weergegeven, vervolgens worden de in de praktijk gebruikte synoniemen genoemd. Beknopte beschrijving Hier wordt op hoofdlijnen de beschrijving van de techniek gegeven. Het principe waarop het afvangen van de componenten berust, wordt verduidelijkt aan de hand van een principeschema. Vaak wordt een wat uitgebreidere beschrijving gegeven door VITO: Toepasbaarheid Onder deze kop worden bedrijfssectoren genoemd waarin de technieken veel worden toegepast. De lijst is niet altijd uitputtend en toepassing van de techniek in andere sectoren dan genoemd is mogelijk. Verder worden hier het rendement van de techniek, de restemissie en de kwaliteit van deze gegevens genoemd. De kwaliteit van de gegevens wordt onderverdeeld in drie categorieën: - Validatie kengetal 1 betekent geen validatie: de cijfers zijn niet onderbouwd met meetrapporten. - Validatie kengetal 2 betekent beperkte validatie: als meetgegevens niet direct aantoonbaar of voorhanden waren, bijvoorbeeld bij vermelding van metingen in een Wm-vergunning of metingen uitgevoerd door een niet gecertificeerd bureau. - Validatie kengetal betekent gevalideerd: de cijfers zijn onderbouwd met minimaal één meetrapport. Het rendement en de emissiegetallen die hier zijn gebruikt, zijn van de leveranciers afkomstig en/of van het bevoegd gezag. De waarden zijn doorgaans onder verschillende condities en in specifieke situaties verkregen en ze moeten dan ook als indicatief worden gezien. De randvoorwaarden en procescondities waaronder een techniek kan worden toegepast zijn zeer van belang en worden hier vaak als een brede range gegeven. De brede ranges zijn het gevolg van de vaak grote variatie van mogelijke toepassingen van een techniek. Meetwaarden zijn in principe gebaseerd op half-uursgemiddelde waarden zoals dat in de NeR wordt voorgeschreven. Uitgebreide beschrijving Sommige technieken lijken qua principe sterk op de omschreven techniek en kunnen gezien worden als een variant van deze techniek. In die gevallen worden zij in de factsheet als een variant genoemd en niet in een aparte factsheet opgenomen. De varianten zijn eenvoudig terug te vinden via de Index achter in dit document. Kwalitatieve criteria voor ontwerp en onderhoud staan ook onder deze kop beschreven. De kwantitatieve informatie over onderhoud staat, indien beschikbaar, vermeld onder de financiële aspecten. Tevens wordt er in de uitgebreide beschrijving ingegaan op de monitoring. Er wordt een korte beschouwing gegeven van de belangrijkste aandachtspunten. Monitoring is een zeer belangrijk en complex aspect van luchtemissiebeperkende technieken en de daarbij behorende emissies van reststoffen. Een verdere beschouwing van dit onderdeel valt dan ook buiten de reikwijdte van deze factsheets en hiervoor wordt verwezen naar de specifieke literatuur en wet- en regelgeving op dit gebied zoals de NeR en BEES. Voor- en nadelen milieu De voor- en nadelen die hier staan genoemd hebben betrekking op toepassing van de techniek in een gemiddelde situatie. In specifieke situaties zullen deze voor- en nadelen niet altijd allemaal van toepassing zijn. De cross media effects (of afwenteleffecten) kunnen een belangrijk voor- of nadeel betekenen voor het milieu en worden om deze reden hier dan ook genoemd. Ook het gebruik van hulpstoffen, dat met de integrale afweging samenhangt, wordt hier genoemd omdat dat de keuze van een techniek behoorlijk (nadelig) kan beïnvloeden. 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken - 8 -

13 Financiële aspecten De genoemde ranges geven een indicatie van de kosten. De exacte kosten hangen natuurlijk af van de specifieke condities, situatie (bestaande situatie of niet) en configuratie van de techniek. De kosten hebben betrekking op operationele kosten en investeringskosten. Deze kosten zijn weer verder op te delen, bijvoorbeeld in vaste, zoals onderhoud en bediening, en variabele operationele kosten, zoals gas, water en elektra en reststoffenverwerking (zie ook methodiek 4.1 uit de NeR). Operationele kosten in de factsheets zijn in principe al deze kosten, tenzij anders aangegeven. Er zijn zoveel mogelijk nuances meegenomen als er beschikbaar waren. Waar mogelijk zijn de personele kosten, of nutskosten (onder andere elektriciteit) expliciet opgegeven. De investeringskosten die genoemd zijn, hebben betrekking op de kale aanschaffingsprijs. Bijkomende en eenmalige investeringen kunnen, zeker in bestaande situaties, een veelvoud zijn van deze aanschaffingsprijs. In hoofdstuk 6 staan voorbeeldberekeningen van de kosteneffectiviteit van enkele technieken. Informatiebron Hier worden de belangrijkste referentiedocumenten genoemd die zijn gebruikt om de bestaande informatie (L26) te toetsen. Naast de onder deze kop genoemde documenten zijn vooral de leveranciers (bijlage ) en het bevoegde gezag (paragraaf 5.2) een belangrijke bron van informatie geweest voor dit onderzoek. InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie - 9 -

14 . Onderverdeling van technieken In hoofdstuk 4 zijn de technieken als volgt onderverdeeld: Gravitatie (paragraaf 4.1) Technieken die berusten op het principe van scheiding door gravitatie of zwaartekracht zijn de bezinkkamer en de cycloon. Stofwassing (paragraaf 4.2). De stofwassers zijn technieken waarbij het principe van afscheiding van stof uit de lucht plaatsvindt door middel van het gebruik van het medium water. De technieken die hier worden beschreven zijn de stofwassing (algemeen), de venturiwasser en de sproeitoren. Filtratie (paragraaf 4.). Filters werken op basis van een filtermedium dat het stof uit de te reinigen afgasstroom filtert. Het stof blijft achter op het filter. Het filtermedium kan bestaan uit een vast medium waarlangs de gasstroom en de deeltjes moeten passeren, bijvoorbeeld een doekenfilter, of uit een elektrisch veld met collectoren, zoals het elektrofilter. In de factsheets zijn zes verschillende uitvoeringsvormen van deze technieken beschreven: doekfilter, keramisch filter, twee-traps stoffilter, absoluutfilter, mistfilter, droge elektrostatisch filter en natte elektrostatisch filter. Condensatie (paragraaf 4.4). De technieken die hieronder worden vallen berusten op het principe van scheiding door middel van koelen via een koelmedium en het verlagen van de dampspanning van een af te vangen component. Uitvoeringsvormen die hier worden vermeld zijn de condensor en cryocondensatie. Adsorptie (paragraaf 4.5). Adsorptie is een reactie waarbij de verontreinigde componenten worden gebonden aan een vaste stof of vloeistof, het adsorbent, en ze op deze manier te verwijderen uit de afgasstroom. In de factsheets worden zes uitvoeringsvormen hiervan beschreven: adsorptie (algemeen), actieve kool, zeolietfilter, polymeer adsorptie, droge- en semi-droge kalkinjectie. Absorptie (paragraaf 4.6). Bij absorptie vindt in tegenstelling tot adsorptie in principe geen chemische reactie plaats. In de natte absorptiesectie vindt wel een stofuitwisseling, menging, plaats tussen de af te vangen component en het absorptiemedium. De technieken die hier worden beschreven zijn vier uitvoeringsvormen van gaswassers: gaswasser, zure gaswasser, alkalische gaswasser en gaswasser alkalisch-oxydatief. Biologische reiniging (paragraaf 4.7). Bij biologische reiniging wordt een te zuiveren gasstroom door een kolom of filterbed geleid dat bestaat uit micro-organismen op een dragermateriaal. De micro-organismen breken de verontreiniging af. Een viertal technieken die hierop gebaseerd zijn worden in de factsheets beschreven: biofiltratie, biotrickling, biologische wassing en Moving Bed Trickling Filter (MBTF). Thermische oxidatie (paragraaf 4.8). Onder thermische oxidatie wordt verstaan het verbranden van afgassen bij hoge temperaturen. Beschreven worden: de thermische naverbrander, kathalytische naverbrander en fakkel. Koude oxidatie (paragraaf 4.9). Bij koude oxidatie treedt er in tegenstelling tot thermische oxidatie geen noemenswaardige temperatuursstijging op. Radicale (i.e. geladen) deeltjes zorgen voor een afbraak en (partiële) oxidatie van de aanwezige verontreinigingen. De technieken die hier worden beschreven zijn: ionisatie en foto-oxidatie. Chemische reductie (paragraaf 4.10). Onder chemische reductie wordt verstaan het verwijderen van een verontreinigde component door het injecteren van een reducerend reagens in het afgas, bijvoorbeeld ammoniak. In de factsheets worden drie technieken beschreven: SNCR, SCR en NSCR. Overige (paragraaf 4.11). Hier zijn twee technieken gepresenteerd: membraanfiltratie en vapour recovery, die òf als een combinatie van technieken zijn te beschouwen òf moeilijk in een van de andere categorieën zijn onder te brengen. 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

15 4 FACTSHEETS 4.1 Gravitatie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

16 Bezinkkamer / Zwaartekrachtafscheider / Druppelvanger / Demister / Massatraagheidafscheider Beknopte beschrijving Beschrijving De gasstroom wordt in een kamer geleid waar onder invloed van zwaartekracht en de massatraagheid stof, aërosolen en/of druppels gescheiden worden van het gas. Door de sterke verlaging van de gassnelheid in de bezinkkamer zakken de grote deeltjes onder invloed van de zwaartekracht uit. Door het botsen van de deeltjes of druppels tegen schotten, lamellen of metaalgaas en bij verandering van stromingsrichting van het gas, wordt de afscheidende werking effectiever. Bezinkkamers worden voornamelijk toegepast als voorafscheider. Principeschema Toepasbaarheid Breed toepassingsgebied in de volgende sectoren: - hout- en meubelindustrie - bouwsector - steenbakkerijen - glasindustrie - op- en overslag - ferro en non-ferro: verwijdering van stof ter bescherming van nageschakelde technieken. Bezinkkamers zijn tevens zeer geschikt om hete of gloeiende deeltjes af te vangen voordat de afgasstroom naar een nageschakelde techniek wordt gevoerd. 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

17 Componenten Verwijderde componenten Verwijderingsefficiëntie 1, % Restemissie, mg/m 0 Stof Hoog; > 100 mogelijk 1 Validatiekengetal 1 Afhankelijk van de specifieke configuratie en bedrijfscondities. Waarden zijn in principe gebaseerd op halfuursgemiddelde waarden. Het rendement van een bezinkkamer is sterk afhankelijk van de deeltjesgrootte verdeling: grove deeltjes worden goed afgevangen, kleinere deeltjes minder goed. Randvoorwaarden Debiet, m 0 /uur Temperatuur, ºC Geen beperking bekend, tenminste tot 540 Druk, bar Geen beperking Drukval, mbar Enkele Vochtgehalte Boven dauwpunt Stof, g/m 0 Geen beperking Uitgebreide beschrijving Varianten - Zwaartekrachttegenstroomafscheider: De stromingsrichting van het afgas in de afscheider is verticaal. Onder invloed van de zwaartekracht sedimenteren de deeltjes tegengesteld aan de stromingsrichting. - Zwaartekrachtdwarsstroomafscheiders: De stromingsrichting van het afgas in de afscheider is hierbij horizontaal. Onder invloed van de zwaartekracht sedimenteren de deeltjes loodrecht op de stromingsrichting. - Impactfilter: Door de inbouw van meerdere obstakels, zoals platen, wordt de gasstroom omgeleid. De deeltjes kunnen door hun traagheid de stromingsrichting niet volgen waardoor ze afgescheiden worden. Installatie: ontwerp en onderhoud Bezinkkamers kunnen van verschillende materialen worden gebouwd, onder andere van staal en kunststof, afhankelijk van de samenstelling van het afgas. Bij toepassing van bezinkkamers is een goede uniforme snelheidsverdeling van het grootste belang. Voorkeurstromingen hebben een nadelige invloed op de werking. Door het gebruik van interne obstructies kan men met hogere snelheden werken, wat resulteert in een verkleining van de bezinkkamer. Nadeel is dat de drukval over het systeem toeneemt. Lekkage van koude lucht naar de bezinkkamer moet voorkomen worden om condensatie van de gasstroom tegen te gaan. Condensatie kan leiden tot corrosie, stofophoping en verstopping van de stofafvoer. Monitoring De meest voorkomende oorzaak van disfunctioneren is verstopping van de kamer door stof. Dit kan voorkomen worden door continue monitoring en periodieke inspectie van de kamer. Voor- en nadelen milieu Specifieke voordelen - Redelijk geschikt voor de afscheiding van grote en middelgrote deeltjes (> 15 µm) - Eenvoudige constructie - Geen bewegende onderdelen - Lage investeringskosten - Eenvoudige bedrijfsvoering - Weinig onderhoud - Lage drukval - Laag energieverbruik - Kunnen worden uitgevoerd voor toepassingen bij extreme condities, bijvoorbeeld voor hoge en lage temperaturen. InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie - 1 -

18 Specifieke nadelen - Laag afscheidingsrendement - Ongeschikt voor de afscheiding van kleinere deeltjes, vooral geschikt als voorreiniging van grove deeltjes - Ongeschikt voor kleverige stofdeeltjes - Groot apparaat. Hulpstoffen Bezinkkamers maken geen gebruik van hulpstoffen. Bezinkkamers kennen in enkele specifieke toepassingen (druppelafscheider) een reinigingssysteem om de schotten/lamellen schoon te houden. De hoeveelheid water die hiervoor benodigd is, is afhankelijk van de toepassing. Als range kan men liter/m² aanhouden. Cross Media Effects Het afgevangen stof moet worden afgevoerd, afhankelijk van de samenstelling van de afgasstroom kan dit als normaal afval of als chemisch/gevaarlijk afval worden afgevoerd. Soms kan recycling van stof naar het proces plaatsvinden. Financiële aspecten Investeringen, EUR/1.000 m 0 /uur Operationele kosten, EUR/1.000 m 0 /uur Personeel Hulp en reststoffen Energieverbruik, kwh/1.000 m 0 /uur Elektriciteitskosten, EUR/1.000 m 0 /uur Kostenbepalende parameters Baten Gering als het systeem geïntegreerd is in andere systemen (grote inlaat of geleideschot). Exacte waarde is niet goed aan te geven. Laag Gering Geen Gering, alleen voor ventilator Gering, alleen voor ventilator Drukval, (indien relevant) kosten voor afvoer stof Geen, (indien relevant) terugwinnen (grond)stof Informatiebron 1. Beschrijving van luchtemissiebeperkende technieken, L26 InfoMil/Tauw, maart Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066.. IPPC Reference document on Best Available Techniques in Common Waste Water and Waste Gas Treatment / Management Systems in the Chemical Sector, February Dutch Association of Cost Engineers, editie 25, November US EPA CACT Air Pollution Control Technology Factsheet 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

19 Cycloon / Stofcycloon / Natte cycloon / Multicycloon / Vortexscheiding DHV B.V. Beknopte beschrijving Beschrijving De verontreinigde gasstroom wordt in de cilindervormige kamer geleid. Door de centrifugale kracht wordt het stof naar de wand geslingerd, waarna het stof via de onderzijde wordt afgevoerd. Het gezuiverde gas verlaat de cycloon in het midden aan de top. Het binnenkomende gas wordt gedwongen in de circulaire beweging langs de binnenzijde van de cycloon naar beneden te bewegen, aan de onderzijde van de cycloon keert de afgasstroom zich en verlaat het de cycloon aan de bovenzijde. Principeschema Toepasbaarheid Meestal wordt een cycloon vanwege zijn relatief geringe rendement en relatief hoge restemissie gebruikt als voorafscheider om de grootste stofbelasting weg te nemen, gevolgd door bijvoorbeeld een wasser of doekenfilter. De voorafscheiding gebeurt meestal voor deeltjes > 5µm. Breed toepassingsgebied in de volgende sectoren: - hout- en meubelindustrie - bouwsector - glasindustrie - op- en overslag - levensmiddelenindustrie - afvalverbrandingsinstallaties - chemische industrie - smeltprocessen in metallurgie - sinterprocessen - koffiebranderijen - overige levensmiddelenindustrie. InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

20 Componenten Verwijderde componenten Verwijderingsefficiëntie 1, % Restemissie, mg/m 0 Validatiekengetal Stof (< 1 µm) Stof (6-10 µm) Stof (> 10 µm) Stof (> 50 µm) Afhankelijk van de specifieke configuratie en bedrijfscondities. Waarden zijn in principe gebaseerd op halfuursgemiddelde waarden. Randvoorwaarden Debiet, m 0 /uur Druk, bar Niet kritisch Drukval, mbar 5 20 Temperatuur, o C Afhankelijk van de constructie; kan erg hoog zijn Stof, g/m 0 Tot tientallen Uitgebreide beschrijving Varianten - High throughput cyclonen hebben een diameter van meer dan 1,5 m en zijn geschikt voor het afscheiden van deeltjes van 20 µm en groter. - High efficiency cyclonen hebben een diameter die ligt tussen 0,4 en 1,5 m en zijn toepasbaar voor het afscheiden van deeltjes van 10 µm en groter. - Multicyclonen zijn parallel samengebouwd uit cyclonen met een diameter tussen 0,005 en 0,m. De aanstroming van het gas vindt meestal tangentiaal (schuin vanaf de zijkant van de cycloon) plaats, waarna het gas via leidschoepen in werveling wordt gebracht. Een multicycloon is gevoelig voor een goede verdeling van het gas over de kleine cycloontjes. Indien de verdeling niet correct is, kan terugstroming van het gas en verstopping optreden. Multicyclonen kunnen, afhankelijk van de deeltjesgrootte, een hoog verwijderingsrendement halen van meer dan 99%. - Elektrocyclonen werken door het aanleggen van een elektrisch veld tussen het centrum en de wand van de cycloon. Hierdoor wordt de drijvende kracht op de deeltjes naar de wand verhoogd waardoor een hoger afscheidingsrendement wordt gerealiseerd. - Secundary flow enhanced cyclone. In een cylindrische behuizing wordt het afgas onderaan ingebracht met een draaibeweging. Door tangentiële inbreng van secundaire (2 e stroom) lucht bovenaan worden de centrifugale krachten op de deeltjes vergroot waardoor de efficiëntie wordt verhoogd. De secundaire lucht kan zuivere of gereinigde lucht zijn. - Condensatiecycloon: Deze cyclonen worden gekoeld tot onder het dauwpunt, zodat stoffen zoals vetten en water condenseren en worden afgescheiden. - Natte cycloon: om het afscheidingsrendementent voor stof (< 20 µm) te verhogen wordt water, juist voor de cycloon, verneveld. Het water bindt zich aan het fijne stof en wordt afgevoerd als een slurry. - Micronsep wringing seperator: Het systeem bestaat uit een spiraalvormig binnenwerk dat in een omhulsel gelijkend op een cycloon wordt gebracht. Het systeem heeft een rendement van meer dan 99,5% voor deeltjes groter dan 1 µm waardoor het zich onderscheidt van klassieke cyclonen. - Roterende deeltjes afscheider (RDS): Het hart van het deeltjesfilter bestaat uit het filterelement. Het filter bestaat uit een groot aantal kanaaltjes die als een geheel draaien om een gezamenlijke rotatie-as. Vaste of vloeibare deeltjes worden door de zogenaamde centrifugaalkracht naar de wanden gedreven en blijven op deze wand zitten. Het gezuiverde gas of vloeistof verlaat het filterelement en het filter kan periodiek worden gereinigd als dit nodig is. Ook bij hoge gassnelheden (een paar meter per seconde), kunnen deeltjes kleiner dan een µm worden ingevangen door de lengte van het filter voldoende groot te maken (typisch tot een meter). De lengte en de hoogte van de kanalen kunnen zodanig worden gedimensioneerd dat de drukval over de kanalen beperkt blijft tot enkele mbar. De RDS is in zeer verschillende situaties toegepast, 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

21 waarbij een goed rendement bij lage investeringen worden geclaimd (rendement bijna hetzelfde niveau als elektrostatisch filter maar de kosten zijn significant lager). Er is momenteel geen vaste leverancier, alleen een licentiehouder. Installatie: ontwerp en onderhoud De efficiëntie van cyclonen is afhankelijk van de afweging tussen: efficiënt maar met kleine capaciteit, of minder efficiënt met grote capaciteit. Cyclonen zijn het meest efficiënt bij hoge luchtintredesnelheid, kleine cycloondiameter en grote cilinderlengte, dit in tegenstelling tot de zogenaamde "high throughput" cyclonen, waarbij het grote debiet en dus de grotere afmetingen ten koste gaat van het rendement. De luchtintredesnelheid van een cycloon ligt tussen 10 en 20 m/s, de meest gebruikelijke snelheid is circa 16 m/s. Bij fluctuaties in deze snelheid (met lagere snelheden) neemt het afscheidingsrendement zeer snel af. De efficiëntie van een cycloon wordt bepaald door de deeltjesgrootte en het ontwerp van de cycloon. De efficiëntie wordt vergroot door: - deeltjesgrootte en -dichtheid - cycloonlengte - aantal omwentelingen van het afgas in de cycloon - stofbelasting - gladheid van de binnenzijde van de cycloon De efficiëntie wordt verkleind door een toename van: - diameter van de cycloonkamer - diameter van de uitlaat gasstroom - oppervlakte ingang afgas - dichtheid afgas. De onderhoudsvereisten van een cycloon zijn eenvoudig; ze moeten eenvoudig toegankelijk zijn voor periodieke inspectie op corrosie of erosie. De drukval moet regelmatig gecontroleerd worden en het stofopvangsysteem dient gecontroleerd te worden op verstoppingen. Monitoring Om de efficiëntie van de cycloon te monitoren kan de stofconcentratie in de gereinigde gasstroom worden bepaald door middel van isokinetische monsterneming (zonder de stroming van het gas te verstoren) of een meetmethode gebaseerd op bijvoorbeeld UV, zichtbaar licht doorlaatbaarheid, bètastraling of deeltjesdetectie. Voor- en nadelen milieu Specifieke voordelen - Eenvoudige constructie - Terugwinning van grondstoffen mogelijk - Geen bewegende onderdelen - Weinig onderhoud - Lage investerings- en werkingskosten - Constante drukval InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

22 Specifieke nadelen - Laag rendement voor kleine deeltjes <10 µm - Hoge drukval (5-20 mbar), afhankelijk van de uitvoeringsvorm - Slechte prestaties bij deellast - Emissie van afvalwater bij natte cycloon - Niet toepasbaar voor deeltjes die excessieve corrosie of verstopping veroorzaken - Mogelijk geluidsoverlast Hulpstoffen - Energiegebruik - Consumptie onder meer afhankelijk van de afgastemperatuur (natte cycloon). Cross Media Effects Afgescheiden stof wordt als afval afgevoerd of gerecycled. De stofslurry van een natte cycloon moet in een waterzuivering verwerkt worden Financiële aspecten Investeringen, EUR/1.000 m 0 /uur Operationele kosten geen Personeel, uur/week Tot circa 2 Hulp en reststoffen Water (natte cycloon) Energieverbruik, kwh/1.000 m 0 /uur 0,25 1,5 Kostenbepalende parameters Gasdebiet, drukval Baten Eventueel teruggewonnen stoffen Informatiebron 1. Beschrijving van luchtemissiebeperkende technieken, L26 InfoMil/Tauw, maart Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066. IPPC Reference document on Best Available Techniques in Common Waste Water and Waste Gas Treatment / Management Systems in the Chemical Sector, February Dutch Association of Cost Engineers, editie 25, November US EPA CACT Air Pollution Control Technology Factsheet 6. Interview Airtechnic Solutions, Romico Holding (Roterende deeltjes afscheider), Kok, H. Deeltjesgrooteverdeling van geemitteerd fijn stof bij industriële bronnen, TNO oktober april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

23 4.2 Stofwassing InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

24 Stofwassing (algemeen) / Natte ontstoffer / Wet dust scrubber Beknopte beschrijving Beschrijving Natte stofwassing is een variant op natte gaswassing. De twee meest voorkomende technieken zijn de venturi- en rotatiewassers. Bij natte ontstoffing wordt het stof afgescheiden door intensieve menging van de afgassen met water, meestal in combinatie met afscheiding van de grofste deeltjes door centrifugale kracht. Het gas wordt daarvoor tangentiaal (invoer schuin vanaf de zijkant van de wasser) in de stofwasser gevoerd. De afgevangen vaste stof wordt opgevangen in het onderste deel van de stofwasser. Naast stof kunnen ook anorganische stoffen zoals SO 2 en NH en VOS worden afgevangen en zware metalen die zich op het stof kunnen bevinden. Het hoofddoel dat hier beoogd wordt met de wasser, is de afvangst van stof. Principeschema Toepasbaarheid Onder meer in de chemische industrie en asfaltproductie. Voor de specifieke toepassingen, zoals de venturi- en rotatiewasser, wordt verwezen naar de specifieke techniekbladen van de verschillende varianten. 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

25 Componenten Verwijderde componenten Verwijderingsefficiëntie 1, % Restemissie, mg/m 0 (fijn) stof 99 < 10 2 Validatiekengetal 1 Afhankelijk van de specifieke configuratie en bedrijfscondities. Waarden zijn in principe gebaseerd op halfuursgemiddelde waarden. Andere componenten zoals zware metalen en anorganische stoffen kunnen tegelijkertijd worden verwijderd (zie hiervoor ook absorptie). Randvoorwaarden Debiet, m 0 /uur Temperatuur, C 4-70 Stof, g/m 0 0,2-115 Druk, bar atmosferisch Drukval, mbar Uitgebreide beschrijving Varianten Van de natte stofwassers zijn vele varianten zoals, de venturiwasser, rotatiewasser, wervelwasser, sproeikamer, natte cycloon, en gepakt-bed en schotelkolommen. Een aantal van deze wassers wordt ook als gaswasser gebruikt. Installatie: ontwerp en onderhoud De vloeistof-gasverhouding van een stofwasser is de verhouding tussen het debiet van de wasvloeistof en het debiet van de gasstroom. In verband met het dimensioneren en voor de beoordeling van de werking van een stofwasser is het belangrijk te weten hoeveel vloeistof er nodig is per m 0 gas om de gewenste restemissie te bereiken. De goede werking is sterk afhankelijk van de mate van vervuiling van de stofwasser. Regelmatig inspectie, onderhoud en schoonmaken is nodig voor een goede werking. Monitoring Een bepaling van de stofemissie door middel van isokinetische monsterneming of een bepaling op basis van bijvoorbeeld UV of beta-straling, kan worden gebruikt om de prestatie van de stofwasser te beoordelen. Parameters die regelmatig moeten worden gecontroleerd zijn de drukval over de wasser, de gas/vloeistof verhouding, de optimale hoeveelheid spuiwater, en de ph. Een goede toegankelijkheid van de wasser is nodig om de regelmatig benodigde controle hiervan te bevorderen. Voor- en nadelen milieu Specifieke voordelen - Laag risico bij toepassing voor gasstromen met explosieve en ontvlambare stof - Kan tevens als koeling voor hete gassen worden gebruikt - Neutralisatie van corrosieve gassen - Gelijktijdige verwijdering van stof en anorganische componenten Specifieke nadelen - Ontstaan van afvalwater - Nat afvalproduct - Kans op bevriezing - Afgas kan moeten worden nabehandeld om (eventueel sterke) pluimvorming te voorkomen Hulpstoffen Water en eventuele toeslagstoffen om de neerslag van de af te vangen component te verhogen. InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

26 Cross Media Effects Afvalwater dat moet worden behandeld of geloosd. Reststoffen die na ontwatering moeten worden afgevoerd. Financiële aspecten Investeringen, EUR/1.000 m 0 /uur Operationele kosten, EUR/1.000 m 0 /uur Personeel, uur per maand Hulp en reststoffen Energieverbruik, kwh/1.000 m 0 /uur Kostenbepalende parameters Baten Circa 4 Afvoer van afvalstoffen en behandeling afvalwater < 0,5 Schaalgrootte en eventuele speciale behandeling gasstroom geen Informatiebron 1. Beschrijving van luchtemissiebeperkende technieken, L26 InfoMil/Tauw, maart Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066. IPPC Reference document on Best Available Techniques in Common Waste Water and Waste Gas Treatment / Management Systems in the Chemical Sector, February Nederlandse emissierichtlijn lucht (NeR) paragraaf.7 en bijlage 4.7, april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

27 Sproeitoren / Rotatiewasser / Dynamische wasser Beknopte beschrijving Beschrijving De sproeitoren is een specifiek type stofwasser. De wasvloeistof wordt door middel van een sneldraaiende verstuiverschijf of roterende sproeiers respectievelijk in kleine druppels uiteengeslagen of verdeeld, waardoor een groot contactoppervlak tussen druppels en gas ontstaat. Er zijn ook uitvoeringen van sproeitorens zonder draaiend schoepenwiel. Het gas wordt tangentieel (schuin aan de zijkant) in de ontstoffingskamer geleid. Door centrifugale krachten en de roterende verstuiving worden stofdeeltjes naar de wand van de wasser gesleurd, waardoor een hoog afscheidingsrendement haalbaar is. Het afgescheiden stof moet worden ontwaterd en afgevoerd. Principeschema Toepasbaarheid De wasser wordt vooral toegepast voor het afvangen van zeer kleine stofdeeltjes (< PM 10). Andere goed oplosbare watercomponenten zoals HF, HCl en SO 2 kunnen ook efficiënt worden afgevangen. InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie - 2 -

28 Breed toepassingsgebied in onder meer de volgende sectoren: - chemische industrie voor de afscheiding van stof en aërosolen - metaalindustrie voor diverse soorten afgassen - afvalverbrandingsinstallaties - vergassingsprocessen - aardappelverwerkende industrie voor de verwijdering van zetmeel - glasindustrie - gieterijen - sinterprocessen - droogprocessen - kunstmestproductie - farmaceutische industrie - kunststofindustrie. Componenten Verwijderde componenten Verwijderings efficiëntie 1, % Restemissie, mg/m 0 PM <10 2 Validatiekengetal 1 Afhankelijk van de specifieke configuratie en bedrijfscondities. Waarden zijn in principe gebaseerd op halfuursgemiddelde waarden. 2 Ook voor deeltjes tot 1 à 2 µm. Randvoorwaarden Debiet, m 0 /uur Temperatuur, ºC < 200 Stof, g/m 0 enkele Druk, bar laag Drukval, mbar laag Uitgebreide beschrijving Varianten Voor een meer uitgebreide beschrijving van varianten van deze techniek wordt verwezen naar de gids luchtzuiveringstechnieken opgesteld door VITO ( Installatie: ontwerp en onderhoud Relatief weinig ruimtebeslag. De aanwezigheid van bewegende delen in de wassectie kan aanleiding geven tot hoge onderhoudskosten. Monitoring Om het rendement te meten van de wasser is het nodig de stofconcentratie in- en uitgaand isokinetisch te meten. Voor details wordt hier naar de Nederlandse emissierichtlijn lucht (NeR) paragraaf.7 en bijlage 4.7 verwezen. Voor- en nadelen milieu Specifieke voordelen - Waswater kan worden gerecirculeerd zonder gevaar voor verstopping - De wasser heeft een lage drukval - Kan gebruikt worden voor kleverig, explosief en brandbaar stof - Zeer hoog rendement, ook voor zeer kleine deeltjes - Ongevoelig voor fluctuerende gasdebieten - Zelfreinigend. 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

29 Specifieke nadelen - Relatief hoog energieverbruik - Relatief hoge investeringskosten. Hulpstoffen Water en eventuele toeslagstoffen om de neerslag van de te verwijderen component te verhogen. Cross Media Effects Afvalwater dat moet worden behandeld of geloosd. Reststoffen die na ontwatering moeten worden afgevoerd. Financiële aspecten Investeringen, EUR/1.000 m 0 /uur Personeel, uur per week Circa 1 Operationele kosten, EUR/1.000 m 0 /uur Reststoffen, EUR/ton Van afhankelijk van type afval Kosten behandeling afvalwater Energieverbruik, kwh/1.000 m 0 /uur 0,4-2,7 afhankelijk van uitvoering Baten Geen 1 Voor debieten > m 0 /uur geldt een opschaalfactor tot de macht 0, (extra kosten = prijs 0, voor extra debiet boven m 0 /uur). Informatiebron 1. Beschrijving van luchtemissiebeperkende technieken, L26 InfoMil/Tauw, maart Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066. IPPC Reference document on Best Available Techniques in Common Waste Water and Waste Gas Treatment / Management Systems in the Chemical Sector, February Dutch Association of Cost Engineers, editie 25, November Nederlandse emissierichtlijn lucht (NeR) paragraaf.7 en bijlage 4.7, leveranciersinformatie DMT Milieutechnologie. InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

30 Venturi-wasser / Venturi-scrubber / Wervelwasser Beknopte beschrijving Beschrijving Een venturiwasser bestaat uit een convergerende hals (het nauwste deel van de venturibuis), een divergerende expansiekamer met daarna een druppelafscheider. Het stof/gasmengsel stroomt door de venturibuis en bereikt in de hals de hoogste snelheid. Daarna komt het mengsel in de expansiekamer waarin de gassnelheid weer vermindert. De vloeistof wordt in of voor de hals aan de gasstroom toegevoegd. In de hals van de venturibuis vindt dan een intensieve menging plaats tussen gas en vloeistof. Door de hoge snelheid van gas en vloeistof valt het water in fijne waterdruppels uiteen waardoor intensief contact tussen gasfase en vloeistoffase wordt gerealiseerd. Om deze fijne druppelverdeling te bereiken is relatief veel energie nodig. Venturiwassers kunnen worden toegepast voor het verwijderen van kleine deeltjes (< 1 µm) uit een gasstroom, al wordt in het algemeen het rendement wel snel kleiner naarmate de deeltjes kleiner worden. Ze kunnen echter ook voor grotere deeltjes worden gebruikt, hoewel het energieverbruik dan relatief hoog is ten opzichte van concurrerende technieken. Sommige stofsoorten zijn zelfs bij zeer hoge drukval niet af te scheiden. Principeschema Toepasbaarheid De wasser wordt vooral toegepast voor het afvangen van fijn stof (PM 10). Breed toepassingsgebied in onder meer de volgende sectoren: - Chemische industrie - Basis metaalindustrie - Productie van asfalt - Hout en papierindustrie - Afvalverbrandingsinstallaties. 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

31 Componenten Verwijderde componenten PM 10 Verwijderingsefficiëntie 1, % Restemissie, mg/m 0 Validatiekengetal PM 0, à PM 0,5 HCl, HF < < Afhankelijk van de specifieke configuratie, bedrijfscondities and reagens. Waarden zijn in principe gebaseerd op halfuursgemiddelde waarden 2 Afhankelijk van de deeltjesgrootteverdeling Zeker bij componenten die niet goed bevochtigbaar zijn, is het rendement laag. <10 2 Randvoorwaarden Debiet, m 0 /uur Temperatuur, ºC Stof in, g/m Druk, bar atmosferisch Drukval, mbar De venturiwasser wordt ook als koeler gebruikt om hete afgassen (tot C) te quenchen (plotselinge afkoeling). Uitgebreide beschrijving Varianten Sommige venturi's hebben het voordeel dat de hals in doorsnee kan worden gevarieerd en dat op deze wijze de afscheider bij een variërend debiet kan worden aangepast om een hoog rendement te blijven behouden. Een variant is de Vane-Cage scrubber, waarbij door interne statische schoepen een mistnevel wordt gecreëerd. Installatie: ontwerp en onderhoud De venturiwasser zelf heeft een klein volume. De totale afmeting van de installatie wordt vooral bepaald door de druppelafscheider, die enkele malen groter kan zijn dan de wasser. Een vloeistof-gas- (L/G) verhouding van 1 à 5 m³ per m 0³/uur kan als richtinggevend worden beschouwd. De venturi is vaak geconstrueerd van erosie- en corrosiebestendig materiaal om de levensduur significant te verhogen. Vervuiling van de druppelvanger moet regelmatig worden gecontroleerd. In principe is er weinig onderhoud nodig voor de venturiwasser. Monitoring Om het rendement te meten van de wasser is het nodig de concentratie in- en uitgaand te meten. Dit kan afhankelijk van de component met infrarood of nat-chemisch worden bepaald. Voor stof dient de monsterneming isokinetisch te geschieden. Voor details wordt hier naar de Nederlandse emissierichtlijn lucht (NeR) paragraaf.7 en bijlage 4.7 verwezen. Voor- en nadelen milieu Specifieke voordelen - Relatief weinig onderhoud - Hoge verwijderingsrendementen - Eenvoudige en compacte constructie - Geen mechanische onderdelen - Gasvormige componenten worden geabsorbeerd - Ongevoelig voor fluctuerende gasdebieten. InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

32 Specifieke nadelen - Grote drukvallen en daaraan gekoppeld energieverbruik - Reële kans op erosie en corrosie - Geluidsproblemen mogelijk - Beperkt tot stof (PM) en goed wateroplosbare gascomponenten. Hulpstoffen - Water. Cross Media Effects Afvalwater dat moet worden behandeld of geloosd. Reststoffen die na ontwatering moeten worden afgevoerd. Financiële aspecten Investeringen, EUR/1.000 m 0 /uur Personeel, uur per week Operationele kosten, EUR/1.000 m 0 /uur Hulp en reststoffen Energieverbruik, kwh/1.000 m 0 /uur Baten , afhankelijk van uitvoering Circa Sterk afhankelijk van toepassing 0,5 7 geen Informatiebron 1. Beschrijving van luchtemissiebeperkende technieken, L26 InfoMil/Tauw, maart Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066. IPPC Reference document on Best Available Techniques in Common Waste Water and Waste Gas Treatment / Management Systems in the Chemical Sector, February EPA-CICA fact sheet; Dutch Association of Cost Engineers, editie 25, November Nederlandse emissierichtlijn lucht (NeR) paragraaf.7 en bijlage 4.7, Leveranciersinformatie: Pure Air Solutions. 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

33 4. Filtratie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

34 Doekfilter (Filterende stofafscheider) / Slangenfilter / Zakkenfilter Beknopte beschrijving Beschrijving De met stof verontreinigde lucht wordt door het doekfilter geleid en van stofdeeltjes ontdaan. Het stof wordt periodiek van de filter verwijderd en verzameld in een onder de filterinstallatie geplaatste trechter (hopper). Het filterdoek kan in verschillende uitvoeringen zijn aangebracht zoals slangen, enveloppen, etcetera. De binnenkomende lucht stroomt meestal niet rechtstreeks naar de filters, maar wordt door één of meerdere verdeelplaten geleid. Het doel hiervan is een betere verdeling over de doeken te bewerkstelligen waardoor deze meer gelijkmatig worden belast. Tevens verliest de lucht een groot gedeelte van zijn kinetische energie, waardoor een voorafscheiding plaats vindt onder invloed van de zwaartekracht. Om het opgebouwde stof regelmatig van het filter te halen wordt een klopmechanisme gebruikt. Het stof dat van de doeken valt wordt onderin het filter opgevangen en kan in sommige gevallen in het proces worden teruggevoerd. Principeschema Toepasbaarheid Doekfilters worden primair gebruikt voor de verwijdering van stof en deeltjes tot <PM 2,5. Zware metalen die zich op het stof bevinden worden eveneens afgevangen. In combinatie met injectiesystemen kan de techniek ook worden toegepast voor de verwijdering van specifieke gasvormige verontreinigingen zoals dioxines. 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken - 0 -

35 Breed toepassingsgebied in onder meer de volgende sectoren: - Chemische industrie - Metaalverwerkende industrie - Veevoederindustrie - Voeding- en genotsmiddelenindustrie - Afvalverwerkende industrie. Verschillende typen doeken kunnen worden toegepast voor verschillende toepassingen. Hieronder worden hiervan een aantal voorbeelden gegeven. Voorbeelden van typen materiaal voor doekfilters Materiaal Chemische resistentie Bedrijfstemperatuur, Zuur milieu Basisch milieu ºC Polyester Goed Redelijk 10 M-Aramide Goed Goed 200 PTFE Zeer goed Zeer goed 260 Poliamide Goed Goed 260 Componenten Verwijderde componenten Stof (> 2,5 µm) Dioxine/furanen Verwijderingsefficiëntie 1, % Restemissie, mg/m 0 99,95 <5 onder meer afhankelijk van gebruikte doeken 0,1 ng/m 0 ITEQ Validatiekengetal 1 Afhankelijk van de specifieke configuratie en bedrijfscondities. Waarden zijn in principe gebaseerd op halfuursgemiddelde waarden. 1 Randvoorwaarden Debiet, m 0 /uur Temperatuur, ºC Boven dauwpunt, < 280, afhankelijk van type doek Druk, bar Atmosferisch Drukval, mbar Tot 15 Vochtgehalte Boven het dauwpunt Stof, g/m 0 0,1-20 Uitgebreide beschrijving Varianten - (Verbeterde) Compactfilters, ook cassettefilter of enveloppenfilter genaamd. Compactfilters worden uitgevoerd in verschillende groottes en capaciteiten. Vaak wordt gebruik gemaakt van standaardeenheden, waaruit filterinstallaties met grotere capaciteiten kunnen worden opgebouwd. Het verschil ten opzichte van het doekfilter is de compacte opbouw en de manier waarop de filterelementen zijn aangebracht in het filterhuis. Ze zijn zodanig geplaatst dat ze eenvoudig te vervangen zijn. Synoniemen zijn Sintamatic, Sinterlamellenfilter, Spirot Tubes. - Katalytische doeken. Voor specifieke toepassingen kunnen, in de doeken, katalysatoren worden verwerkt, zogenaamde katalytische doeken. Als katalysator wordt vanadium/titanium gebruikt. De belangrijkste toepassing is de verwijdering van dioxines en furanen, maar ook andere verontreinigingen zoals VOS, PAK s, PCB s en andere gechloreerde verbindingen kunnen worden verwijderd. InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie - 1 -

36 - Een reactief filterdoek. Dit filtermateriaal heeft de eigenschappen dat het dioxine/furanen afbreekt in plaats van adsorbeert. Het materiaal is bestand tegen een temperatuur van 260 C en heeft een optimale werking rond een bedrijfstemperatuur van 220 C. Installatie, ontwerp en onderhoud De belangrijkste ontwerpparameters zijn: - Afgasdebiet - Werkingstempertuur en maximale temperatuur - Afgassamenstelling - Filterdoekbelasting (filterratio). De filterdoekbelasting is afhankelijk van het type en de aard van het doekmateriaal, de stofbelading, het soort en de deeltjesgrootte van het stof. Voorbeelden hiervan zijn voor glasvezel: m/uur; en voor PTFE (Teflon): m/uur. - In de voedingsmiddelenindustrie is vanwege hygiëne de reinigbaarheid en uitvoering van de behuizing van belang. Monitoring De werking van het filter kan worden gecontroleerd door het meten van de deeltjesconcentratie in het effluentgas. Dit kan met behulp van bijvoorbeeld een isokinetische monstername, UV/doorschijnendheidsmeter, etcetera. Temperatuur en druk moeten regelmatig worden gecontroleerd. De drukval over het filter bepaalt wanneer de schoonmaakcyclus moet worden gestart. Regelmatige inspectie van de filters is nodig voor controle op verslechtering van de filters en de omkasting, goede toegang tot het filter is dus noodzakelijk. Een goed gecontroleerd doekenfilter moet een lekdetectiesysteem met alarm hebben om ongecontroleerde emissies te voorkomen. Voor- en nadelen milieu Specifieke voordelen - Hoog verwijderingsrendement - Wisselende belasting heeft geen invloed op drukval en efficiëntie - Afgevangen stof kan eventueel weer als grondstof worden gebruikt. Specifieke nadelen - Niet geschikt voor natte of kleverige stoffen in verband met verstoppen van filter. Eventuele opwarming gasstroom voorkomt vochtcondensatie op filter - Explosierisico - Mogelijke elektrostatische oplading - Groot ruimtebeslag. Hulpstoffen - Filterdoeken: m 2 per m 0 /uur - Er zijn verschillende typen doeken mogelijk (kwaliteit, type verontreiniging) - De meest voorkomende filtermaterialen zijn katoen, wol, nylon, polypropyleen, Orlon, Dacron, Dynel, glasvezel, Nomex, polyetheleen, Teflon - Precoating van het filterdoek kan noodzakelijk zijn bij kleverige of statische stoffen ter bescherming van het doek - Perslucht: - 7 bar nodig bij reiniging van de filterelementen en bij perslucht- en ultrasone reiniging - Energieverbruik: 0,2 2 kwh/1.000 m 0. Cross Media Effects Reststoffen zijn het afgevangen stof en de gebruikte doeken. De hoeveelheden zijn afhankelijk van de toepassing. Systemen met een verhoogd risico (explosie, brand) dienen voorzien te zijn van veiligheidsmaatregelen zoals expansieluik, of sprinklers. 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken - 2 -

37 Financiële aspecten Investeringen, EUR/1.000 m 0 /uur Filtermateriaal, EUR/1.000 m 0 /uur , afhankelijk van uitvoering Operationele kosten, Circa EUR per jaar/1.000 m 0 /uur Personeel, uren per week 2 Energieverbruik, kwh/1.000 m 0 /uur 0,2 2 Kostenbepalende parameters Drukval, en eventueel kosten voor afvoer stof Baten Kostenbesparing op grondstof indien recycling mogelijk is, zoals bijvoorbeeld in glasindustrie. Informatiebron 1. Beschrijving van luchtemissiebeperkende technieken, L26 InfoMil/Tauw, maart Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066. IPPC Reference document on Best Available Techniques in Common Waste Water and Waste Gas Treatment / Management Systems in the Chemical Sector, February Dutch Association of Cost Engineers, editie 25, November US EPA APTI Virtual Classroom: 6. Mikropul Filter Media Fiber Selector 7. Diverse emissierapporten asfaltcentrales van bevoegd gezag, Kok, H. Deeltjesgrooteverdeling van geëmitteerd fijn stof bij industriële bronnen, TNO oktober InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie - -

38 Keramisch filter (Filtrerende stofafscheider) / Ceramic filter / Hoge temperatuur filter / Kaarsenfilter Beknopte beschrijving Beschrijving Bij een keramisch filter wordt, zoals bij een doekfilter, met deeltjes vervuild afgas door filtermateriaal gevoerd. Het filter zorgt ervoor dat deeltjes in het filtermateriaal achter blijven en het afgas wordt gereinigd. Het verschil met een doekfilter is dat het filtermateriaal keramisch is. Er zijn uitvoeringsvormen van het keramisch filter waarbij ook verzurende componenten zoals HCl, NO x en SO x, maar ook dioxines worden afgevangen. Het filtermateriaal wordt daarbij wel van katalysatormateriaal voorzien en injectie van stoffen voor het filter kan daarvoor nodig zijn. Principeschema Toepasbaarheid Vooral toegepast voor ontstoffing bij hoge temperatuur, in het bijzonder bij: - verbrandingsinstallaties en vergassingsystemen met steenkool als brandstof - afvalverwerkende industrie - kunststofverwerkende industrie - chemische industrie - glasindustrie. 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken - 4 -

39 Componenten Verwijderde componenten Verwijderingsefficiëntie 1, % Restemissie, mg/m 0 Validatiekengetal Stof HCl SO 2 NO x dioxine 99 99, < 2 niet bekend niet bekend < 200 niet bekend Afhankelijk van de specifieke configuratie, bedrijfscondities en reagens. Waarden zijn in principe gebaseerd op halfuursgemiddelde waarden. Randvoorwaarden Debiet, m 0 /uur Temperatuur, C < Druk, mbar Circa 50 hoger of lager dan atmosferisch Drukval, mbar 25 Vochtgehalte Moet boven dauwpunt zijn van condenseerbare stoffen in het gas om daarmee verstopping te voorkomen. Stof, g/m 0 < 20 Plakkerige deeltjes moeten worden vermeden. Uitgebreide beschrijving Varianten (Verbeterd) compactfilter. Een drietrapsfilter (raffinaderij). Het filtermateriaal van de keramische filter kan in verschillende vormen worden toegepast. Het is mogelijk om het keramische materiaal te verwerken tot doek, vezelvilt, vezelelementen, sinterelement of filterkaarsen. De onderstaande tabel geeft een overzicht van de verschillende uitvoeringsvormen: filtermedium filterdoek 1 vezelvilt vezelelement sinterelement Uitvoering zak met steunkorf zak met steunmateriaal buis, zelfdragend pijp, kaars, zelfdragend Oppervlakte gewicht (g/m 2 ) Mechanische eigenschappen flexibel, gering schuurvast flexibel, gering schuurvast half star, matig schuurvast star, schuurvast Luchtdoorlaatbaarheid Hoog matig matig gering 1 Doek met keramisch materiaal. Installatie: ontwerp en onderhoud De keramische filters hebben relatief veel onderhoud en regelmatige inspectie nodig, om verstoppingen en een slechte werking van de filterelementen te voorkomen. Om deze redenen kan er voor gekozen worden procestemperaturen omlaag te brengen en makkelijker te bedrijven doekenfilters toe te passen. InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie - 5 -

40 Monitoring De werking van het filter kan worden gecontroleerd door het meten van de deeltjesconcentratie in het effluentgas. Dit kan met behulp van bijvoorbeeld een isokinetische monstername, tribo-elektrische flowmeter, UV/doorschijnendheidsmeter etcetera. De temperatuur en drukval moeten worden bijgehouden om de toestand van het filtermateriaal te kunnen bepalen en tijdig schoon maken te verzekeren. Voor details wordt hier naar de NeR paragraaf.7 en bijlage 4.7 verwezen. Voor- en nadelen milieu Specifieke voordelen - Hoog stofverwijderingsrendement - Modulaire opbouw - Kan hoge en variabele stofbelastingen aan - Bestand tegen zure en basische stoffen - Afgevangen stof kan eventueel worden hergebruikt - Eenvoudige werking. Specifieke nadelen - Kwetsbaar (keramisch materiaal) - Relatief hoge drukval - Veel onderhoud en relatief groot gewicht; - Minder geschikt voor natte en/of kleverige stoffen; - Explosiegevaar bij brandbaar stof; - Relatief hoge operationele kosten ten opzichte van andere filtermaterialen Hulpstoffen - Filtermateriaal. - Perslucht voor het reinigen van de filterelementen. Cross Media Effects De levensduur van het filtermateriaal is afhankelijk van de uitvoering en de toepassing. De afgevangen stof kan worden afgevoerd als afval of worden teruggevoerd in het proces. Financiële aspecten Investeringen, EUR/1.000 m 0 /uur Operationele kosten, EUR/1.000 m 0 /uur Circa Hulp en reststoffen, EUR/ton - 0 indien hergebruik; zie baten - Inert afval: circa 75 (vast, niet gevaarlijk afval) - Gevaarlijk afval: circa 250 Energieverbruik, kwh/1.000 m 0 /uur 0,2 2 Kostenbepalende parameters Gashoeveelheid, filtermateriaal, oppervlaktebelasting Baten Besparing door eventueel hergebruik van afgevangen stof Informatiebron 1. Beschrijving van luchtemissiebeperkende technieken, L26 InfoMil/Tauw, maart Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066. IPPC, BREF Waste Gas and Waste Water Treatment, Reference document on BAT in the large volume inorganic chemicals, ammonia, acids and fertilizers industry, draft Nederlandse emissierichtlijn lucht (NeR) paragraaf.7 en bijlage 4.7, Leveranciers; Airtechnic Solutions, Lutec, Nedfilter 7. Gamma Holding, Madison Filter; Cerafil, presentatie januari april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken - 6 -

41 Tweetrapsstoffilter / Metaalgaasfilter Beknopte beschrijving Beschrijving Het tweetrapsstoffilter heeft metaalgaas als filtermateriaal. In de eerste trap wordt een filterkoek opgebouwd waarna de filtratie plaatsvindt in de tweede trap. Afhankelijk van de drukval over de filter wordt de tweede trap gereinigd en wordt de luchtstroom gewisseld over de twee trappen. De eerste filter is nu de tweede filter, en vice versa. Het stof valt naar de bodem van de installatie waar het kan worden verwijderd. Principeschema Gereinigd gas Klep om gasstroomrichting om te draaien metaalgaasfilter Klep om gasstroomrichting om te draaien Afgescheiden stof Afgescheiden stof Afgas Toepasbaarheid Het tweetrapsstoffilter heeft dezelfde toepassingen als het (verbeterde) compactfilter en is primair bedoeld voor afvangen van stof. Het heeft een toepassingsgebied in de volgende sectoren: - Afvalverwerkende industrie - Chemische industrie - Houtindustrie - Raffinaderijen Componenten Verwijderde Verwijderings Restemissie Validatiekengetal componenten efficiëntie, % [mg/m 0 ] Stof niet bekend 1 20 InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie - 7 -

42 Randvoorwaarden Debiet, m 0 /uur Tot per module Temperatuur, ºC Maximaal circa 500 Druk, bar Atmosferisch Drukval, mbar Circa 25 Vochtgehalte Geen begrenzing bekend Ingaande concentratie Geen begrenzing Uitgebreide beschrijving Varianten Een variatie op de standaard tweetrapsstoffilter is een systeem met meer dan twee metaalgaasfilters waarbij eerst een filterkoek wordt opgebouwd voordat het filter in de te reinigen afgasstroom wordt geplaatst. Dit voorkomt dat de reinigingsefficiëntie van de filters lager wordt vlak na het schoonmaken van de filters. Installatie: ontwerp en onderhoud De belangrijkste ontwerpparameters zijn afgasdebiet en afgassnelheid door filtermateriaal en tussen de filters. Doordat dit filtermateriaal een hogere belasting kan hebben dan een doekfilter, is er minder filteroppervlak benodigd wat ruimtewinst kan opleveren. Echter, vanwege het feit dat het een tweetrapssysteem is wordt dit voordeel teniet gedaan. Er wordt geclaimd dat de extra ruimte door het tweetrapssysteem geheel wordt gecompenseerd door de hogere filterbelasting. Monitoring De werking van het filter kan worden gecontroleerd door het meten van de deeltjesconcentratie in het effluentgas. Dit kan met behulp van bijvoorbeeld een isokinetische monstername, UV/doorschijnendheidsmeter etcetera. Temperatuur en druk moeten regelmatig worden gecontroleerd. De drukval over het filter bepaalt wanneer de schoonmaakcyclus moet worden gestart. Regelmatige inspectie van de filters is nodig om verslechtering van de filters en de omkasting te voorkomen, goede toegang tot het filter is dus noodzakelijk. Een stoffilter moet een lekdetectiesysteem met alarm hebben om de goede werking te controleren. Voor- en nadelen milieu Specifieke voordelen - Hoge efficiëntie voor stof - Terugwinning van vaste stoffen mogelijk - Modulaire structuur - Filtermateriaal behoeft nauwelijks vervanging, volledig stalen ontwerp - Filterbelasting hoger dan bij een doekenfilter of compactfilter - Ook toepasbaar voor vochtig, kleverig, vezelig of statisch stof - Bestand tegen hoge temperaturen (beperkt brandrisico) - Mogelijkheid tot warmteterugwinning bij hogere temperaturen. Specifieke nadelen - Hogere kosten dan doekenfilter of compactfilter bij gebruik onder omgevingstemperatuur, bij hoge temperaturen geldt dit niet - Frequent wisselen tussen de twee compartimenten (bij een normale tweetrapsfilter) - Kleppen nodig in een stoffige omgeving; grotere kans op storingen - Explosierisico. 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken - 8 -

43 Hulpstoffen - Metaalgaas als filtermateriaal - Perslucht voor reiniging van de filters - Energiegebruik. Cross Media Effects Het opgevangen stof kan, afhankelijk van de toepassing, verontreinigd zijn. Bijvoorbeeld bij verbrandingsprocessen kunnen dioxinen en/of zware metalen in het stof aanwezig zijn. Het stof kan dan worden geclassificeerd als gevaarlijk afval. Financiële aspecten Investeringen, EUR/1.000 m 0 /uur Operationele kosten, kwh/1.000 m 0 /uur circa 1,5 Personeel, uur/week Circa 2 Hulp en reststoffen, EUR/ton Afvoer als gevaarlijk afval: Kostenbepalende parameters Gasdebiet, drukval, afvoer gevaarlijk afval Baten Besparing of opbrengst uit teruggewonnen stoffen (bij eventuele recycling van stof) Informatiebron 1. Beschrijving van luchtemissiebeperkende technieken, L26 InfoMil/Tauw, maart IPPC Reference document on Best Available Techniques in Common Waste Water and Waste Gas Treatment / Management Systems in the Chemical Sector, February Dutch Association of Cost Engineers, editie 25, November BP Australia, Installs & commisons Pall GSS rd stage blow back filter system to reduce RCC flue gas emissions, Bioflamm, InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie - 9 -

44 Absoluutfilter / HEPA-filter / oppervlaktefilter / patronenfilter / microfilter Beknopte beschrijving Beschrijving De te reinigen gasstroom wordt in een kamer geleid en door een zogenaamde High Efficiency Particle Air filter (HEPA-filter) gevoerd. Het filtermateriaal van een HEPA-filter bestaat uit zeer dunne glasvezels die in papier zijn gevat of een papieren filter. Om een zo groot mogelijk filteroppervlak te verkrijgen, is dit glasvezelpapier als een harmonica opgevouwen. Dit is noodzakelijk omdat de dichte massa van het glasvezelpapier weinig lucht doorlaat. Om een voldoende grote luchthoeveelheid te kunnen verplaatsen is dus een groot oppervlakte nodig. Het stof blijft achter op de filter, maar dringt er niet in door. Het gaat dus om een proces van oppervlaktefiltratie. De stoflaag die zich afzet op de filter kan het stofvangstrendement aanvankelijk gunstig beïnvloeden. Als de drukval over de filter te groot wordt, na enige standtijd, moet deze vervangen worden. Het HEPA-filter kan direct in een pijpleiding worden geplaatst of in een aparte behuizing. HEPA-filters vereisen wel een voorreinigingsstap om het grovere stof af te vangen, hierdoor zijn HEPA-filters vaak de laatste filterstap voor het verwijderen van stof. HEPA-filters worden slechts zelden hergebruikt, omdat de reiniging aanleiding kan geven tot beschadiging en lekkage van de filter. Principeschema Toepasbaarheid Absoluutfilters zijn toepasbaar voor de verwijdering van stof tussen PM 0,12 en PM 0, en voor toxische of gevaarlijke stofdeeltjes, zoals de meeste zware metalen. Vanwege de hoge verwijderingefficiëntie wordt er voor het absoluutfilter een techniek geplaatst voor het verwijderen van de grovere stofdeeltjes een elektrostatische of een doekfilter. Absoluutfilters worden veel gebruikt voor binnenluchtfiltratie op plaatsen waar een goede luchtkwaliteit noodzakelijk is, zoals in operatiekamers van ziekenhuizen of in productieruimten in de farmaceutische, de fotografische en de elektronica sector. Andere sectoren waar absoluutfilters worden toegepast zijn: - biochemische industrie - levensmiddelenindustrie - chemische industrie. 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

45 Componenten Verwijderde componenten Verwijderingsefficiëntie 1, % Restemissie, mg/m 0 PM > 99,999 > 0, PM 0,01 > 99,99 niet bekend 1 PM 0,1 > 99,999 niet bekend 1 1 Afhankelijk van de specifieke configuratie en bedrijfscondities. Validatiekengetal Randvoorwaarden Debiet, m 0 /uur Temperatuur, ºC Druk Drukval, mbar Vochtgehalte, % Ingaande concentratie stof, mg/m per module < 200 voor meest gangbare HEPA < 50 voor glas of keramische HEPA Atmosferisch grootte niet bekend, wel sprake van drukval < 95; altijd boven dauwpunt van het afgas 1-0 Uitgebreide beschrijving Varianten Er kan onderscheid gemaakt worden naar twee varianten: - HEPA (High Efficiency Particle Air) filter: minimaal 99,97% verwijderingrendement voor fijn stof > 0, micrometer - ULPA (Ultra Low Penetration Air) filter: minimaal 99,9995 % verwijderingrendement voor fijn stof > 0,12 micrometer. Installatie: ontwerp en onderhoud Absoluutfilters zijn de laatste filterstap bij de verwijdering van stof, voorafgaand aan het absoluutfilter wordt een ESP of doekenfilter toegepast om de grove stofdeeltjes af te vangen. Bepalende parameters voor het ontwerp van de mechanische uitvoering en de behuizing zijn de temperatuur en de druk. Bij de meest voorkomende uitvoeringsvormen zijn de filtereenheden ofwel rechthoekig ofwel cilindrisch van vorm. Het filter is gevouwen om het oppervlak te vergroten. Monitoring In de restgasstroom kan met behulp van een isokinetische sampler of een meter gebaseerd op UV, lichtdoorlaatbaarheid, bètastraling of deeltjesdetectie bepaald worden. Voor- en nadelen milieu Specifieke voordelen - Filtert submicron deeltjes fijn stof - Zeer hoog rendement, lage restemissie (zie werkingsgraad) - Gefilterde afgasstroom is zeer schoon en kan gerecirculeerd worden in de inrichting - Modulaire opbouw - Weinig gevoelig voor kleine variaties in de gasstroom - Relatief eenvoudige bedrijfsvoering - Weinig corrosiegevoelig. Specifieke nadelen - Niet geschikt voor verwijdering van nat stof of vochtige condities - Niet geschikt bij hoge stofbelasting (tenzij na voorfiltratie) - Niet geschikt voor gasstromen die basen bevatten - Explosierisico aanwezig - Regelmatige vervanging van filterelement is noodzakelijk. InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

46 Hulpstoffen - Filtermateriaal (papier en/of glasvezels) moet regelmatig vervangen worden - Energiegebruik < 0,1 kw/1.000 m 0 /uur. Cross Media Effects Het gebruikte filter wordt als afval afgevoerd, één filtermodule kan in het algemeen 1 kg stof absorberen. Er kunnen meerder modules tegelijk bedreven worden. Financiële aspecten Investeringen, EUR/1.000 m 0 /uur Operationele kosten, kwh/1.000 m 0 /uur < 0,1 Personeel, uur per week Circa 2 Hulp en reststoffen, EUR per jaar/1.000 m 0 /uur Kostenbepalende parameters Debiet, filtermateriaal Baten Geen Informatiebron 1. Beschrijving van luchtemissiebeperkende technieken, L26 InfoMil/Tauw, maart Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066.. IPPC Reference document on Best Available Techniques in Common Waste Water and Waste Gas Treatment / Management Systems in the Chemical Sector, February Dutch Association of Cost Engineers, editie 25, November april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

47 Mistfilter / Demister / Aërosolfilter / Diepbedfilter Beknopte beschrijving Beschrijving De meeste mistfilters zijn geweven elementen van metaal of synthetisch materiaal. De filters werken op het principe van mechanisch afvangen en zijn afhankelijk van de snelheid waarmee de deeltjes of druppels het filter passeren. Het rendement van mistfilters kan oplopen tot 99% voor stof en aërosolen. Filterelementen met een kleinere maaswijdte voor stofvangst (1 - µm) zijn efficiënter voor de kleinste druppels, maar de kans op verstopping wordt daardoor groter. Voor de afscheiding van kleverige stoffen, vetten of visceuze vloeistoffen kunnen verwisselbare filters worden toegepast. Bij vetdampen kan het filter verstoppen indien er stolling optreedt als gevolg van temperatuurverlaging. Principeschema Toepasbaarheid Mistfilters maken vaak integraal deel uit van andere technieken, bijvoorbeeld een gaswasser. Breed toepassingsgebied voor het verwijderen van vervuiling in de vorm van druppels en aërosolen na stoomketels en gaswassers in de: - Chemische industrie - Textielindustrie - Voedingsmiddelenindustrie - Kunststofverwerking. Componenten Verwijderde componenten Verwijderingsefficiëntie 1, % Restemissie, mg/m 0 Validatiekengetal Stof, druppels en aërosolen < 99% Afhankelijk van de specifieke configuratie en bedrijfscondities. Waarden zijn in principe gebaseerd op halfuursgemiddelde waarden. InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie - 4 -

48 Randvoorwaarden Debiet, m 0 /uur tot Temperatuur, C < 170 Druk - Drukval, mbar normaal tot 25 (tot 90 bij hoge belading) Gehalte aërosolen, g/m 0 Enkele Stof, mg/m 0 < 1 Uitgebreide beschrijving Varianten Naast de mistfilters gebaseerd op geweven elementen van metaal of synthetisch materiaal zijn er ook varianten gebaseerd op speciaal ontworpen pakkingen of gebogen lamellen. Installatie: ontwerp en onderhoud Materiaalkeuze: Staal Dimensioneringsgrondslag: gasdebiet en filterbelasting Wanneer de mistfilter druppels en aërosolen afvangt, kan deze zelfreinigend zijn door het weglopende vloeistof. Als dit niet het geval is, moet het filter worden gespoeld. Monitoring De drukval na iedere filterstap dient afzonderlijk te worden gemeten om de werking van het filter te kunnen bepalen. Voor- en nadelen milieu Specifieke voordelen - Zelfreinigend bij afvangst van vloeistoffen - Geschikt voor filtratie van vloeibare aërosolen. Specifieke nadelen - Vervuilde wasvloeistof bij reiniging van de filter - Kans op hoge drukvallen bij afvangst van vaste stofdeeltjes - Kans op verstopping door vaste stoffen en vettige dampen. Hulpstoffen - Filtermedium - Indien van toepassing wasvloeistof voor reiniging. Cross Media Effects Wasvloeistof met afgevangen stof en vervuild filtermateriaal moeten afhankelijk van de stof worden behandeld als afval. Financiële aspecten Investeringen, EUR/ m 0 /uur < 2.00 Operationele kosten, EUR/jaar (450 * flow/1.000) Personeel, uur/week Circa 2 Hulp en reststoffen, EUR per jaar/ tot 600 (filtermateriaal) m 0 /uur Energieverbruik, kwh/1.000 m 0 /uur Energieverbruik is afhankelijk van de drukval over het filtersysteem Kostenbepalende parameters Debiet, drukval, filterelement Baten Geen 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

49 Informatiebron 1. Beschrijving van luchtemissiebeperkende technieken, L26 InfoMil/Tauw, maart Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066. IPPC BREF, Waste Water and Waste Gas Treatment, 200. InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

50 Droge Elektrostatisch filter / Electrostatic Percipitator (ESP) / Droge E- filter / Droge ESP / Droge Elektrostatische Precipitator / Elektrofilter Beknopte beschrijving Beschrijving Een droge elektrostatische filter is een apparaat dat door middel van elektrische velden deeltjes lading geeft (ionisatie) en uit een gasstroom onttrekt naar verzamelelektroden. De afgescheiden deeltjes vallen door de zwaartekracht of, zoals bij vaste stoffen door periodiek kloppen of trillen van de verzamelelektroden, en komen in een stortbunker terecht. Er zijn twee typen droge elektrostatische filters: - De plaatfilter waar het gas horizontaal langs plaatmateriaal wordt gevoerd - De pijpfilter waarbij het gas verticaal door buizen wordt gevoerd. Principeschema Electrostatische filter Isolator Gereinigd gas Ontladingselectrode Collector electrode Hoogspanning Afgas Afgescheiden stof Toepasbaarheid De voornaamste toepassingsgebieden zijn complexe grote rookgasreinigingsystemen in energiecentrales en afvalverbrandingsinstallaties. 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

51 Componenten Verwijderde componenten Stof, aërosolen PM 1 PM 2 PM 5 Verwijderingsefficiëntie 1, % > 97 > 98 > 99,9 Restemissie, mg/m 0 Validatiekengetal Afhankelijk van de specifieke configuratie en bedrijfscondities. Waarden zijn in principe gebaseerd op halfuursgemiddelde waarden. Randvoorwaarden Debiet, m 0 /uur (plaatfilter) (pijpfilter) Temperatuur, C 700 Druk Atmosferisch Drukval, mbar 0,5 Stof, mg/m (plaatfilter) 1 10 (pijpfilter) Uitgebreide beschrijving Varianten De tweetraps elektrofilter is opgebouwd uit twee compartimenten waarbij in het eerste compartiment de ionisatie (lading geven) van deeltjes plaatsvindt en in het tweede compartiment de deeltjes worden afgevangen en verzameld. Installatie: ontwerp en onderhoud - Materiaalkeuze: staal - Dimensioneringsgrondslag: debiet, gassnelheid in filter (0,6 1 m/s) - Inhoud (m /1.000 m 0 /uur): 1,4 2,8. Constructieve aspecten Een elektrofilter bestaat uit één of meer kamers waarover het te reinigen gas gelijkmatig wordt verdeeld. Dit gebeurt door middel van een gasverdeelscherm. Het systeem is opgebouwd uit een aantal onafhankelijk van elkaar werkende en in serie geplaatste velden. Het eerste veld verwijdert het grootste deel van het stof, terwijl de laatste velden er zijn om restemissies laag te houden. Onafhankelijke regelbare velden genieten de voorkeur vanwege de bedrijfszekerheid, ieder van deze velden dient met een eigen stoftrechter uitgevoerd te zijn. Reiniging van elektrodes Door het kloppen van de elektrodes kan het afgevangen stof worden verzameld in de stoftrechter. Echter wanneer er teveel platen tegelijk worden gereinigd zal de restemissie tijdelijk hoger zijn, het is dus gunstig het aantal simultaan geklopte elektrodes te beperken. De platen dienen regelmatig geklopt te worden om te voorkomen dat de vliegaslaag te dik wordt waardoor de efficiëntie afneemt. Wanneer echter te vaak geklopt wordt, wordt de vliegaslaag niet voldoende dik, breekt in stukken en wordt meegenomen in de gasstroom. De configuratie van de platen is in dit verband belangrijk, waarbij zones met geringe gassnelheid en de hoogte/breedte verhouding van de platen bepalend zijn voor een goed rendement. Onderhoud Elektrofilters zijn relatief gevoelig voor onderhoud en juiste afstellingen. In het bijzonder de afvoer van stof en het klopmechanisme kunnen voor extra onderhoud zorgen. InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

52 Monitoring De werking van het filter kan worden gecontroleerd door het meten van de deeltjesconcentratie in het effluentgas. Dit kan met behulp van bijvoorbeeld een isokinetische monstername, UV/doorschijnendheidsmeter. Voor details wordt hier naar de NeR paragraaf.7 en bijlage 4.7 verwezen. Het systeem zelf dient regelmatig gecontroleerd te worden op corrosie van de elektroden en het isolatiemateriaal. Voor- en nadelen milieu Specifieke voordelen - Zeer hoog rendement (ook voor kleine deeltjes) - Stof kan droog worden afgescheiden, dit biedt de mogelijkheid tot hergebruik - Geschikt voor zeer grote gasstromen - Geschikt voor hoge temperaturen - Het rendement van elektrofilters kan door aanbouw van meerdere velden of zones worden vergroot - Lage drukvallen. Specifieke nadelen - Minder geschikt voor processen met variabele gasstromen, temperaturen en stofconcentratie. Dit kan echter door automatische regelingen gedeeltelijk worden opgevangen. Variabele bedrijfsomstandigheden zijn geen probleem, indien de installatie is ontworpen op de meest ernstige situatie. - Gevoelig voor onderhoud en juiste afstellingen - Explosiegevaar bij brandbaar stof (zoals roet) - Reinigingscapaciteit is afhankelijk van de geleidbaarheid van de af te scheiden deeltjes - Neemt veel ruimte in beslag. Hulpstoffen Geen. Cross Media Effects Het afgevangen stof kan afhankelijk van de aard worden hergebruikt als bijvoorbeeld vulmiddel in de asfalt- en cementsector, of moet als afval worden verwerkt. Financiële aspecten Investeringen, EUR/1.000 m 0 /uur (voor systemen van m 0 /uur) 1 Operationele kosten, EUR/1.000 m 0 /uur 0,05 0,1 (voor systemen > m 0 /uur) Personeel, uur/dag circa 0,25 (onderhoud elektrodes) Hulp en reststoffen, EUR/ton Verwerkingskosten van het afgescheiden stof zijn afhankelijk van de aard van de reststof. Bij recycling: 0 Inert niet gevaarlijk afval: circa 75 Gevaarlijk afval: Energieverbruik, kw/1.000 m 0 /uur 0,2-1 Kostenbepalende parameters Debiet, stofconcentratie, rendement Baten Gebruik afgescheiden stof 1 Kosten kunnen hoger uitpakken wanneer in verband met de aard van de af te vangen stoffen het systeem in bijvoorbeeld roestvast staal of titanium uitgevoerd dient te worden. 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

53 Informatiebron 1. Factsheets luchtemissiebeperkende technieken, Infomil 2. Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066. IPPC, BREF, Large Combustion Plants, July IPPC, BREF Waste water and Waste Gas Treatment, Nederlandse emissierichtlijn lucht (NeR) paragraaf.7 en bijlage 4.7, Nederlandse elektriciteitscentrale, emissiemeting, Kok, H. Deeltjesgrooteverdeling van geemitteerd fijn stof bij industriële bronnen, TNO oktober InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

54 Natte Elektrostatisch filter / Natte E-filter / Natte ESP / Natte Elektrostatische Precipitator / Elektrofilter Beknopte beschrijving Beschrijving Een natte elektrostatische filter bestaat uit één of meer kamers waarover het te reinigen gas gelijkmatig wordt verdeeld. Dit gebeurt door middel van een gasverdeelscherm. Het filter is opgebouwd uit een aantal onafhankelijk van elkaar werkende, in serie geplaatste elektroden. De Natte Elektrostatisch Filter werkt hetzelfde als de droge variant, echter de verzamelelektroden worden niet geklopt, maar de afgevangen stof wordt door middel van een spoelvloeistof verwijderd. De aangevoerde lucht dient tevens voorafgaand te worden bevochtigd. Er zijn twee typen natte elektrostatische filters: 1. De plaatfilter waarbij het gas horizontaal langs plaatmateriaal wordt gevoerd; 2. De pijpfilter waarbij het gas verticaal door buizen wordt gevoerd. Principeschema Toepasbaarheid De voornaamste toepassingsgebieden zijn kleinschalige rookgasreinigingssystemen in de metaalindustrie en de chemische industrie waar droge elektrostatische filters niet toereikend zijn zoals bij nat en plakkerig materiaal, brandbare en explosieve mengsels en materiaal met een hoge weerstand. Het wordt tevens toegepast als kwikverwijdering bij afvalverbrandingsinstallaties. 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

55 Componenten Verwijderde componenten Verwijderingsefficiëntie 1, % Restemissie, mg/m 0 Validatiekengetal Stof, aërosolen niet bekend 1 1 Afhankelijk van de specifieke configuratie en bedrijfscondities. Waarden zijn in principe gebaseerd op halfuursgemiddelde waarden. Randvoorwaarden Debiet, m 0 /uur (plaatfilter) (pijpfilter) Temperatuur, C Druk Atmosferisch Drukval, mbar Enkele Stof, g/m (plaatfilter) 1 10 (pijpfilter) Uitgebreide beschrijving Varianten De tweetraps elektrofilter is opgebouwd uit twee compartimenten waarbij in het eerste compartiment de ionisatie plaatsvindt en in het tweede compartiment de deeltjes worden gecollecteerd. Installatie: ontwerp en onderhoud - Materiaalkeuze: staal. - Inhoud: 1,4-2,8 m per m 0 /uur - Onderhoudsgevoelig. Monitoring De werking van het filter kan worden gecontroleerd door het meten van de deeltjesconcentratie in het effluentgas. Dit kan met behulp van bijvoorbeeld een isokinetische monstername, UV/doorschijnendheidsmeter etcetera. Voor details wordt hier naar de NeR paragraaf.7 en bijlage 4.7 verwezen. Het systeem zelf dient regelmatig gecontroleerd te worden op corrosie van de elektroden en het isolatiemateriaal. Voor- en nadelen milieu Specifieke voordelen - Zeer kleine deeltjes kunnen worden afgevangen - Zowel nat als droog stof wordt afgescheiden - Systeem kan in modulen worden gebouwd - Er vindt tevens gedeeltelijke afscheiding van zure gassen plaats - Bij een spanning van > 50 kv is de afscheiding onafhankelijk van de verblijftijd waardoor compact bouwen mogelijk is - Het is mogelijk plakkerige deeltjes, mist en explosieve stoffen af te scheiden. Specifieke nadelen - Er komt afvalwater vrij - Het elektrofilter heeft een groot gewicht - Hoge investeringskosten. Hulpstoffen Spoelvloeistof (meestal water) als hulpstof. Deze kan (deels) worden gerecycled, waardoor het verbruik geminimaliseerd wordt. Cross Media Effects Het afgevangen stof en afvalwater kan worden hergebruikt of moet als afval worden verwerkt. InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

56 Financiële aspecten Investeringen, EUR/1.000 m 0 /uur (systemen van m 0 /uur) Operationele kosten 0,05 0,1 (systemen groter dan m 0 /uur) Personeel, uur/dag circa 0,25 (onderhoud elektrodes) Hulp en reststoffen, EUR/ton Verwerkingskost van het afgescheiden stof is afhankelijk van de aard van de reststof. Bij recycling afval: 0. Inert afval: circa 75 Gevaarlijk afval: Energieverbruik, kw/1.000/m 0 /uur 0,2 1 (inclusief ventilator) Kostenbepalende parameters Debiet, stofconcentratie, rendement Baten Eventueel hergebruik afgescheiden stof Informatiebron 1. Factsheets luchtemissiebeperkende technieken, Infomil 2. Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066. IPPC, BREF, Large Combustion Plants, July IPPC, BREF Waste Water and Waste Gas Treatment, Nederlandse emissierichtlijn lucht (NeR) paragraaf.7 en bijlage 4.7, april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

57 4.4 Condensatie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie - 5 -

58 Condensor / Warmtewisselaar / Odour control condensation (OCC) Beknopte beschrijving Beschrijving Bij toepassing van een condensor worden (geur)componenten (onder andere zuren, alcoholen, ammoniak) verwijderd uit een met water verzadigde of vochtige warme gasstroom door condensatie tot ver onder het dauwpunt van water. Het condensaat dat op de warmtewisselaar ontstaat, doet dienst als absorptievloeistof voor (uitsluitend) goed in water oplosbare (geur)componenten. Het relatief grote contactoppervlak dat nodig is voor de warmte-uitwisseling wordt tevens gebruikt als contactoppervlak voor stofuitwisseling. Na de condensor is de gasstroom 100% verzadigd met water en dienen de condensaatdruppels met een druppelvanger te worden afgevangen. De geurcomponenten zijn opgenomen in het condensaat. Principeschema Toepasbaarheid Condensatie wordt voornamelijk toegepast bij vochtige afgassen met geurcomponenten of bij zeer hoge oplosmiddelconcentraties (> 50 g/m 0 ). Bij oplosmiddelen wordt meestal cryocondensatie toegepast (zie factsheet cryocondensatie). Condensatie wordt ook als voorbehandeling gebruikt zodat de nageschakelde techniek minder wordt belast waardoor de totale kosten voor behandeling vaak lager kunnen zijn. Breed toepassingsgebied in de volgende sectoren: - levensmiddelenindustrie - diervoederindustrie - composteringsinstallaties - slibverwerkingsinstalaties. 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

59 Componenten Verwijderde componenten Verwijderingsefficiëntie 1, % Restemissie, mg/m 0 Validatiekengetal Ammoniak Geur Stof Afhankelijk van de specifieke configuratie en bedrijfscondities. Randvoorwaarden Debiet, m 0 /uur Temperatuur, ºC Druk Atmosferisch Drukval, mbar Enkele Vochtgehalte Vochtige of verzadigde afgasstroom. Het waterdauwpunt dient op een temperatuurniveau van 42 C of hoger te liggen. Stof, mg/m 0 < 50, niet klevend NH, mg/m Geur, ou E/m 0 > Uitsluitend inzetbaar voor goed wateroplosbare (geur)componenten. Uitgebreide beschrijving Varianten Er worden twee typen warmtewisselaars toegepast: - Conventionele Shell-and-tube warmtewisselaar. - Spiraal warmtewisselaar, bestaande uit twee concentrische passages. Het koelmiddel stroomt door één passage en verlaat de warmtewisselaar via het midden. De afgasstroom treedt in het midden binnen en verlaat de warmtewisselaar aan de periferie (tegenstroomprincipe). Daarnaast is er nog verschil in directe en indirecte systemen: - Bij directe systemen komt het koelmiddel in direct contact met de afgasstroom. Dit geeft een zeer goede warmteoverdracht. Praktische uitvoeringen zijn bijvoorbeeld sproeikamers. Nadeel hiervan is dat het koelmiddel vervolgens weer behandeld moet worden om de opgeloste stoffen te verwijderen. - Bij indirecte condensors komt het koudemiddel niet in direct contact met de afgasstroom. Het koelmedium raakt dus niet verontreinigd. Nadeel is dat het niet mogelijk is kleverige stoffen af te scheiden. Installatie: ontwerp en onderhoud Condensatie kan op verschillende temperaturen plaatsvinden, afhankelijk van de compositie van de afgasstroom. Dit beïnvloedt de constructie van de condensor en de bijbehorende installatie om het koelmiddel, dat door de condensor stroomt, te koelen. De installatie voor het koelen van de koelvloeistof kan bestaan uit bijvoorbeeld een compressiekoelinstallatie (lage condensatie temperaturen) of een koeltoren (hogere condensatietemperaturen tot circa 25ºC). Het koelen van de gasstroom tot minder dan 25-0 C betekent doorgaans slechts een minimale rendementsverbetering aangezien de hoeveelheid condensaat dan slechts weinig toeneemt. Om het vochtgehalte in de lucht te verhogen, vooral voor relatief warme en droge gasstromen, is het zinvol de lucht eerst te bevochtigen. Monitoring De verwijderingefficiëntie van de installatie kan worden bepaald door de concentratiebepaling van de te verwijderen component (bijvoorbeeld geur) voor en na de condensor. Voor geurcomponenten kan de efficiëntie worden bepaald door middel van olfactometrie. Ammoniak kan nat chemisch worden bepaald. Een stofmeting dient onder isokinetische condities te gebeuren. InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

60 Voor- en nadelen milieu Specifieke voordelen - Compacte en robuuste technologie - Mogelijkheid tot (beperkte) terugwinning van warmte - Geschikt om de grootste vuilvracht af te scheiden, waardoor nabehandelinginstallaties economischer en/of technisch beter toegepast kunnen worden - Mogelijkheid tot oplosmiddelenterugwinning, mits de compositie van de opgeloste VOCs dat toestaat Specifieke nadelen - In bepaalde uitvoeringen koelwater nodig - Verwijderingsrendement afhankelijk van afgassamenstelling en debiet - Veelal nog nabehandelingstechniek nodig. Hulpstoffen - Koelwater, voor het koelwater zijn ook onderstaande hulpstoffen nodig - Corrosie-inhibitoren - Biociden om groei van bio-organismen ter voorkomen - Energie voor koelinstallatie. Cross Media Effects In het geval van directe condensatie worden de componenten uit het afgas opgenomen door het koelwater. De hoeveelheid afvalwater is rechtevenredig aan de hoeveelheid condenswater, die op haar beurt weer rechtevenredig is met het vochtgehalte en de gekozen koeltemperatuur. Voorbeeld: bij koeling van 100 % verzadigde lucht van 50 naar 25 C komt per m 0 circa 80 liter condensaat vrij. Financiële aspecten Investeringen, EUR per m 0 /uur Operationele kosten Niet bekend Personeel, uur/week 2 Hulp en reststoffen Koelwater, afhankelijk van systeem Energieverbruik, kwh/1.000 m 0 /uur Energie afhankelijk van type en toepassing koelsysteem Kostenbepalende parameters koelwatertemperatuur en -debiet, luchtdebiet- en temperatuur Baten Eventueel restwarmteterugwinning Informatiebron 1. Beschrijving van luchtemissiebeperkende technieken, L26 InfoMil/Tauw, maart Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066. IPPC Reference document on Best Available Techniques in Common Waste Water and Waste Gas Treatment / Management Systems in the Chemical Sector, February Dutch Association of Cost Engineers, editie 25, November Leverancierinformatie: DMT Milieutechnologie. 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

61 Cryocondensatie / Gekoelde condensatie Beknopte beschrijving Beschrijving Cryocondensatie berust op condensatie vooral van vluchtige organische stoffen door sterke koeling. In wezen wordt de restemissie bepaald door de gekozen temperatuur: de restemissie neemt af bij dalende temperatuur. Door een nauwkeurige temperatuur regeling kunnen de componenten op het gewenste niveau worden afgevangen. De koeling kan plaatsvinden door koeling door vloeibare stikstof of door middel van een compressiekoelsysteem. Principeschema Toepasbaarheid Cryogene condensors worden toegepast op: - procesgassen uit reactoren - gassen afkomstig van opslagtanks (vooral bij vulbewerkingen) - kleine gasstromen met hoge VOS-concentraties - farmaceutische industrie - chemische industrie - (gevaarlijk) afvalverwerkende industrie - chemicaliën overslag. Componenten Verwijderde Verwijderings- Restemissie, Validatiekengetal componenten efficiëntie 1, % mg/m 0 Aceton - < 150 Dichloormethaan - < 20 MEK - < 150 Methanol - < 150 Tolueen - < 100 VOS > 99 < Afhankelijk van de specifieke configuratie en bedrijfscondities. Waarden zijn in principe gebaseerd op halfuursgemiddelde waarden InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

62 Randvoorwaarden Debiet, m 0 /uur Maximaal < 5.000; standaard circa < 250 Temperatuur, ºC < 80 Druk 20 mbar 6 bar Drukval, mbar Enkele tientallen Vochtgehalte Droge gasstroom; ijsvorming bij condensatie mag niet voorkomen, eventueel door middel van ontvochtiging Ingaande concentratie, g/m 0 Aceton MEK Methanol Tot Tolueen VOS Uitgebreide beschrijving Varianten Directe inbreng stikstof: De mogelijkheid bestaat om direct vloeibare stikstof in de gasstroom te brengen. De solventen zullen bevriezen in de lucht en solventsneeuw produceren. Deze wordt via filtratie afgescheiden. De oplosmiddelen worden teruggewonnen door het te laten ontdooien. Installatie: ontwerp en onderhoud Om de afscheiding van solventen te bevorderen moeten een aantal aandachtspunten opgevolgd worden: - Een voldoende lange verblijftijd en turbulente stroming om alle gas volledig te kunnen afkoelen. - De condensortemperatuur moet laag genoeg zijn en er moet voldoende koelcapaciteit beschikbaar zijn. - De hoeveelheid lucht bij de organische fractie moet worden geminimaliseerd. Deze lucht zorgt voor een groter energieverbruik en voor een hoger gehalte aan solventen die niet kan worden afgescheiden (lager rendement). Om het volume lucht te beperken kan een adsorptie worden toegepast waarbij de meer geconcentreerde desorptiestroom wordt behandeld in de condensor. Dit zorgt voor een sterk verminderd koelvermogen en een verhoogde afscheidingsefficiëntie in de condensor. - De temperatuur van de condensor wordt best onder het vriespunt van het solvent gekozen, zodat de dampdruk van het solvent minimaal is. - Periodiek moeten de solventen dan van het condensoroppervlak worden verwijderd. - De effectiviteit kan worden verhoogd door het te behandelen afgas te comprimeren. Nagenoeg iedere restemissie kan worden bereikt, mits de koeling sterk genoeg is. Praktisch wordt zelden lager gegaan dan -95 C en varieert de temperatuur tussen de -50 en -80 C. De uiteindelijke dimensionering berust op een zorgvuldige afweging tussen het rendement, de restemissie en de teruggewonnen hoeveelheid VOS enerzijds en de investerings- en bedrijfskosten, waaronder vooral de stikstof consumptie, anderzijds. De meeste systemen worden toegepast op relatief kleine afgasstromen (tot 50 m 0 /uur) en voor de verwerking van batchemissies, waarbij de apparatuur gedurende het belangrijkste deel van de bedrijfstijd stand-by staat. Volcontinue systemen groter dan 250 m 0 /uur zijn minder frequent, de grootst geleverde units hebben een omvang van ongeveer 500 m 0 /uur; voor toepassing groter dan m 0 /uur zijn condensatietemperaturen tot -0 C. De systemen worden meestal uitgelegd voor een rendement van minimaal 99 %. Zo nodig wordt een adsorptietechniek (actief kool, zeoliet) nageschakeld om de emissiedoelstelling te garanderen. Monitoring De condensor moet regelmatig worden ontdooid als ijsvorming optreedt. Dit kan door periodieke ontdooiing of door ontdooiing geregeld op de hoeveelheid ijs op de condensor. Het systeem kan volledig geautomatiseerd worden. De drukval moet gecontroleerd worden om lekkages te detecteren. 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

63 Voor- en nadelen milieu Specifieke voordelen - Compacte technologie - Terugwinning organische solventen indien de solventen zuiver af te scheiden zijn - Gewenste eindconcentratie kan gekozen worden door juiste keuze van condensortemperatuur - Hoge efficiëntie bij hoge VOS-concentraties. Specifieke nadelen - Verbruik van vloeibare stikstof welke moet worden geproduceerd of aangekocht - Bij natte gasstromen moeten voorzieningen worden genomen om de ijsvorming in de condensor te minimaliseren door een voorafgaandelijk ontvochtiging. Hulpstoffen - Vloeibare stikstof. De consumptie van vloeibare stikstof kan worden onderverdeeld in stand-by consumptie (voor het op temperatuur houden van de installatie) en de consumptie als gevolg van het koelen van de (warme) ingaande gasstroom tot de gewenste temperatuur plus de energie die nodig is om de componenten te condenseren (is gelijk aan verdampingswarmte). Verbruik is circa kg/kw koeling. - Perslucht. Een minimaal verbruik aan perslucht voor de pneumatische bediening van de installatie. Deze perslucht dient wel vochtvrij te zijn. - Energiegebruik, in het geval koeling plaatsvindt door een compressiekoelsysteem is het energiegebruik circa 70 kwh per m 0. Het energiegebruik is afhankelijk van het type koelsysteem en de verdampingstemperatuur. Cross Media Effects - Restemissies worden overwegend bepaald door de gekozen temperatuur. Daarnaast komt inert stikstof vrij, dat in een beperkt aantal processen mogelijk inzetbaar is. Ten einde de ongewenste emissie van gecondenseerde druppels te minimaliseren is de toepassing van een demister onvermijdelijk. - Condensaat. Het condensaat kan worden hergebruikt, opgewerkt of dient als vloeibaar afval te worden verwijderd. Financiële aspecten Investeringen, EUR/1.000 m 0 /uur exclusief stikstofopslag en nageschakelde technieken Operationele kosten - Personeel, dag per week 1 Hulp en reststoffen, kg/kw koelen Stikstofverbruik Energieverbruik, kwh/1.000 m 0 Stikstofkoeling; verwaarloosbaar Compressorkoelsysteem: 70 Kostenbepalende parameters Debiet, koelcapaciteit, gewenste reinigingsgraad Baten Terugwinning product (beperkt aantal gevallen) Informatiebron 1. Beschrijving van luchtemissiebeperkende technieken, L26 InfoMil/Tauw, maart Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066. IPPC Reference document on Best Available Techniques in Common Waste Water and Waste Gas Treatment / Management Systems in the Chemical Sector, February Dutch Association of Cost Engineers, editie 25, November US EPA CACT Air Pollution Control Technology Factsheet 6. Linde Gas Benelux, InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

64 4.5 Adsorptie 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

65 Adsorptie (algemeen) Beknopte beschrijving Beschrijving Adsorptie is een heterogene reactie waarbij de verontreinigde componenten worden gebonden aan een vaste stof of vloeistof (adsorbent) dat een voorkeur heeft om een bepaalde stof te binden, en zo dus te verwijderen uit de afgasstroom. Adsorptie is een exothermisch proces. Als de adsorbent zich volledig heeft gevuld, kan het worden vernietigd of worden geregenereerd (desorptie). Tijdens de regeneratie komen de verwijderde stoffen in hogere concentratie weer vrij en kunnen zo worden teruggewonnen of worden vernietigd. Er zijn verschillende adsorbenten, waarvan actief kool de meest toegepaste is. De systemen zijn in verschillende uitvoering gebouwd, waarbij er een onderscheidt kan worden gemaakt in systemen waarbij continue regeneratie van het adsorbent is geïntegreerd en systemen waarbij de regeneratie gescheiden van het adsorptieproces plaatsvindt. Het desorberen kan gebeuren via drukverlaging, temperatuurverhoging of een combinatie. Meestal gebeurt de desorptie met stoom, hete lucht of heet inert gas. De gassen die vrijkomen bij de desorptie dienen verder te worden behandeld. In het geval van stoom of vacuümregeneratie kan met behulp van een condensor uit de desorptiegassen gemakkelijk het solvent worden teruggewonnen. Er is dan slechts een zeer kleine stroom niet condenseerbare componenten over die eventueel terug naar de adsorptiekring kan worden gestuurd. Belangrijk is dat de werkcapaciteit van het adsorbens in een regeneratieve installatie kleiner is dan van vers adsorbens. Dit komt doordat niet alle actieve plaatsen weer vrijkomen bij de desorptiecyclus. Bij actieve kool is de werkcapaciteit ongeveer 50 % van de capaciteit van verse actieve kool. Bij zeoliet is dit ongeveer 90 % van vers zeoliet en bij polymeer varieert de werkcapaciteit tussen 50 en 90 %. Hiermee moet rekening gehouden worden bij het ontwerp van de installatie. Specifieke uitvoeringsvarianten worden in aparte factsheets nader toegelicht. In de figuur hieronder wordt een overzicht gegeven van de verschillende adsorbenten, systemen en regeneratieprocessen. Overzichtsschema Sodium = Natrium InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

66 Toepasbaarheid Breed toepassingsgebied in de volgende sectoren: - ontvetting - verfspuiten - oplosmiddelen extractie - oppervlaktebehandeling metalen, pastics en papier - farmacie - gieterijen - chemie - afvalverbranding Adsorptie is minder geschikt voor hoge concentraties VOS omdat de regeneratie dan te kostbaar wordt. Componenten Verwijderde componenten Verwijderings efficiëntie 1, % VOS Tolueen 90 - Geur Restemissie, mg/m 0 Kwik - < 0, H 2S Validatiekengetal Zie specifieke adsorptietechnieken Dioxines - < 0,1 ng TEQ 2 /m 0 1 Afhankelijk van de specifieke configuratie en bedrijfscondities. Waarden zijn in principe gebaseerd op halfuursgemiddelde waarden. 2 TEQ = toxiciteitsequivalent. Randvoorwaarden Debiet, m 0 /uur Temperatuur, ºC Actief kool:15 80 Zeolieten < 250 Druk, bar Actief kool: 0,1 2 Zeolieten: atmosferisch Vochtgehalte, % Actief kool: < 70, zo laag mogelijk VOC Maximaal 25% van LEL 1 waarde Dioxines, ng TEQ*/m LEL = lower explosion limit of onderste explosiegrens. Uitgebreide beschrijving Varianten De belangrijkste uitvoeringsvormen zijn: - Vast-bed-adsorptie. Vast-bed-adsorptie wordt veel toegepast, meestal in de vorm waarbij er meerdere bedden zijn zodat één bed kan worden geregenereerd terwijl de overgebleven bedden het afgas kunnen behandelen. De regeneratie is niet geïntegreerd en gebeurt door verhitting van het adsorbent, aanbrengen van een vacuüm of pressure-swing adsorptie. - Zwevend-bed-adsorptie. De afgasstroom (afgassnelheid tussen de 0,8 en 1,2 m/s) houdt het adsorbent zwevend. Het adsorbent moet bestand zijn tegen slijtage zodat het niet tot stof vergaat. De regeneratie gaat continu doordat het adsorbent wordt geregenereerd met een warmtewisselaar onder de adsorber. Het adsorbent wordt vervolgens pneumatisch weer in het systeem ingebracht. - Continu-bewegend-bed adsorptie. De adsorbent wordt continue boven in de adsorber ingebracht en passeert de afgasstroom dus in tegenstroom. Onderin de adsorber wordt het verzadigde adsorbent afgevoerd en geregenereerd in een bewegend - bed regenerator. - Pressure-swing adsorptie (PSA). PSA scheidt gassen of dampen uit een gasmengsel en regenereert het adsorbent continue. Het proces bestaat uit vier stappen. 1) druk wordt 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

67 opgebouwd door het gas dat in de adsorber stroomt. 2) adsorptie van pure componenten vindt plaats bij hoge druk. ) drukverlaging. 4) componenten komen weer vrij bij lage druk of vacuüm. Regeneratie - Thermische regeneratie. Bij thermische regeneratie bestaat de installatie uit 2 of meer adsorbensbedden. Hierbij wordt één bed geregenereerd, het andere bed blijft actief voor adsorptie. Het eventuele derde bed wordt na de regeneratie gedroogd, gekoeld en staat in standby. De regeneratie wordt uitgevoerd door stoom, hete lucht, hete stikstof, ingebouwde verwarmingselementen en microgolven. Dit gebeurt bij temperaturen tussen 80 en 200 C. Na het desorberen wordt er koellucht door het bed geblazen zodat het afkoelt en droogt. Dit wordt gedaan tot de gewenste temperatuur en vochtigheid van het bed is bereikt. Thermische regeneratie is het meest geschikt voor vluchtige VOS. - In een rotor concentrator is het adsorbens in een ronddraaiend wiel gebracht. De grootste oppervlakte van het wiel wordt gebruikt om de verontreinigingen te verwijderen uit de afgassen. Een klein gedeelte van de rotor wordt gebruikt om te desorberen. In een rotor-concentrator worden de afgassen maal opgeconcentreerd waardoor de nageschakelde verbrandingsinstallatie een factor 10 kleiner kan zijn en slechts een fractie van de oorspronkelijke steunbrandstof verbruikt. Vooral bij grote afgasdebieten met lage solventconcentraties is een rotor concentrator aangewezen om de kosten voor afgasreiniging te drukken. Zeer belangrijk is dat de geconcentreerde gasstroom onder 25 % van de onderste explosiegrens (LEL) blijft vanuit veiligheidsoverwegingen. Installatie: ontwerp en onderhoud Zie specifieke factsheets. Monitoring Bepaling van de drukval is belangrijk om verstopping van het filter door stof, of door verpulvering van het granulaat, te kunnen bepalen. Over het bed moet de druk ongeveer constant zijn. Temperatuurmeting is noodzakelijk om brand te voorkomen. Door continue metingen uit te voeren kan worden bepaald wanneer een bed is verzadigd en regeneratie moet starten. Hierdoor worden de bedden en de desorptie optimaal toegepast wat leidt tot een hogere energie-efficiënte. Voor- en nadelen milieu Specifieke voordelen - Hoge efficiëntie voor VOS-verwijdering en terugwinning - Simpele en robuuste technologie - Hoge verzadigingswaarde van het adsorbent - Eenvoudige installatie en onderhoud. Specifieke nadelen - Stofdeeltjes in de afgasstroom kunnen problemen veroorzaken - Mengsels kunnen een vroegtijdige doorbraak in het adsorptiebed veroorzaken - Niet geschikt voor vochtige afgasstromen - Brandgevaar. Hulpstoffen Zie de specifieke factsheets voor actief kool en polymeren. Cross Media Effects Indien er geen regeneratie plaatsvindt, moet het adsorbent worden afgevoerd als afval waarna het kan worden verbrand (behalve als er kwik in zit). Bij regeneratie met stoom ontstaat er afvalwater met relatief hoge concentraties van afvalstoffen. InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie - 6 -

68 Financiële aspecten Zie de specifieke factsheets. Informatiebron 1. Beschrijving van luchtemissiebeperkende technieken, L26 InfoMil/Tauw, maart Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066. IPPC Reference document on Best Available Techniques in Common Waste Water and Waste Gas Treatment / Management Systems in the Chemical Sector, February Dutch Association of Cost Engineers, editie 25, November US EPA CACT Air Pollution Control Technology Factsheet 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

69 Adsorptie actief kool / Actief kool filtratie / Koolfilter Beknopte beschrijving Beschrijving Actief kool is een microporeuze inerte koolstofmatrix, met een zeer groot intern oppervlak (700 tot m²/g) dat zich ideaal leent voor adsorptie. De gasstroom wordt door het actief kool geleid, waar de te verwijderen componenten worden gebonden totdat het actief kool verzadigd is. Na het bereiken van de verzadigingsgraad van het actief kool wordt deze vervangen of geregenereerd. Bij vervanging wordt de beladen actief kool meestal teruggenomen door de leverancier die het als (chemisch) afval afvoert of regenereert. Wanneer het bedrijf de actieve kool zelf regenereert speken we van regeneratieve adsorptie. Uitgebreide informatie over adsorptie is te vinden in de factsheet Adsorptie algemeen. Principeschema Toepasbaarheid Actief kool heeft een heel breed toepassingsgebied in onder andere de volgende sectoren: - Gieterijen - Drukkerijen (VOS) - Afvalverbranding (dioxines, zware metalen zoals kwik en andere restemissies) - Staalindustrie, cementindustrie, kolencentrales - Stortplaatsen en solvent recuperatie (onder andere synthesegassen, waterstof, aardgas, koolstofdioxide) - Voedings- en genotsmiddelenindustrie - Farmacie - (Petro)chemie. InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

70 Componenten Verwijderde componenten Verwijderingsefficiëntie 1, % Restemissie, mg/m 0 Validatiekengetal VOS Geur Kwik > 98 < 0,05 H 2S Dioxine > 98 <0,1 ng TEQ 2 /m 0 Tolueen 90-1 Afhankelijk van de specifieke configuratie, bedrijfscondities and reagens. Waarden zijn in principe gebaseerd op halfuursgemiddelde waarden. 2 TEQ = toxiciteitsequivalent. Met een vast-bed-filter zijn verwijderingsrendementen tot 99,5% mogelijk. In rookgasreiniging wordt meestal gebruik gemaakt van poederkool en zijn rendementen tot 98% mogelijk. De werkingsgraad is afhankelijk van het type verontreiniging, het type actieve kool dat wordt gebruikt en de temperatuur en vochtigheid van de afgassen. Bij een goed werkende installatie kan een rendement van % worden verwacht bij ingangsconcentraties van ppm. Typisch kunnen bij goede werking concentraties van ppm tot onder 50 ppm worden gebracht. Randvoorwaarden Debiet, m 0 /uur Temperatuur, ºC 15 80, ideaal circa 20 Druk, bar 1 20 Drukval, mbar Circa 10 Vochtgehalte, % < 70; minimale voorwaarde is geen condensatie. Bij vochtgehaltes boven de 70% zal het rendement echter al verminderen doordat water de actieve plaatsen op de koolstof zal innemen Stof, mg/m 0 Ingaande concentratie: VOS, mg/m 0 Stofgehalte voldoende laag om verstopping van het bed te voorkomen. In principe moet de lucht stofvrij zijn. Een waarde van maximum ³ wordt vooropgesteld Geur, ou E/m Kwik, mg/m Dioxinen, ng TEQ/m H 2S, ppm < Uitgebreide beschrijving Varianten Er zijn verschillende uitvoeringsvormen van het actief kool bed: - Gevulde patronen - Los gestorte kool in een gepakt bed - Injectie van poedervormige kool gecombineerd met een doekfilter - Voorgepakte filtercassettes welke periodiek worden vervangen in de filterinstallatie (laag belaste systemen) - Geïmpregneerde actieve kool. Voor specifieke toepassingen en om de verwijderingefficiëntie te verhogen wordt het actief kool chemisch behandeld of geïmpregneerd. Geïmpregneerde actief kool adsorbeert en houdt de specifieke componenten lang genoeg vast zodat de chemische stof kan reageren met de verontreiniging (chemisorptie). Geïmpregneerde actief kool is speciaal ontworpen 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

71 om chemische componenten die moeilijk adsorberen op standaard actief kool af te vangen. Mogelijke toepassingen zijn: Met oxydatoren bijvoorbeeld KMnO 4 geïmpregneerde actieve kool voor geurverwijdering Met zwavelverbindingen geïmpregneerde actief kool voor een betere verwijdering van zware metalen zoals Hg (kwik) door de vorming van sulfides Impregnatie met kaliumjodide om de opnamecapaciteit voor H 2S te verhogen waarbij H 2S wordt geoxideerd tot SO 2 wat door spoeling van het actief kool kan worden verwijderd. Impregneren met een zuur zoals zwavelzuur en fosforzuur om basische componenten zoals NH af te vangen Impregneren met base (bv. NaOH) om zure componenten als H 2S af te vangen. - Sorbaliet (actieve kool + kalk): dit mengsel wordt gebruikt voor het reiniging van de afgassen van verbrandingsovens. Met één product kan dan zowel de SO x als dioxineproblematiek worden aangepakt. - Actief kool wordt ook als extra nageschakelde techniek gebruikt om emissies van dioxines en furanen te voorkomen. Dit vindt bijvoorbeeld plaats in de afvalverbranding, waar gesproken wordt over een politiefilter. Installatie: ontwerp en onderhoud In de praktijk wordt de adsorptie meestal in een bed van actieve kool gerealiseerd. In het bed vormt zich dan een adsorptiezone welke zich van de luchtingang naar de uitgang beweegt naarmate het bed meer verzadigd wordt. De lucht gaat de verzadigingszone in aan 100 % de ingangsconcentratie en verlaat de zone aan de laagst mogelijke dampdruk in evenwicht met de actieve kool. Dit is weergegeven in onderstaande figuur. Alle adsorptieprocessen zijn exotherm zodat bij adsorptie warmte wordt vrijgegeven aan het bed. Daarnaast kunnen de actieve kool of de metalen op of in de actieve kool zorgen voor een katalytische oxidatie van de VOS in het bed. Dit kan sterke plaatselijke verhitting en zelfs zelfontbranding van het bed veroorzaken die het bed of een gedeelte ervan vernietigt. Zelfontbranding kan worden tegengegaan door de lucht te bevochtigen en te voorkomen dat de ingangsconcentratie > 50 mg/m 0. Hierbij moet worden opgelet dat de efficiëntie van de actieve kool niet te sterk vermindert. Over het algemeen wordt de verzadigingsgraad uitgedrukt in gram geabsorbeerde stoffen per kg actief kool. Er is een direct verband tussen de concentratie verontreinigde stoffen en de capaciteit van het actief kool. Als richtwaarde kan een adsorptiecapaciteit van g solvent (uitgedrukt als koolstof) per 100 g actieve kool worden geadsorbeerd bij een goede werking van de adsorptie. Indien de component slecht adsorbeert, de temperatuur hoger wordt en de vochtigheid van lucht hoog wordt zal de capaciteit minder zijn. Deze richtwaarde is niet van toepassing bij geïmpregneerde actieve kool waar het proces door chemisorptie verloopt (zie varianten). De standtijd van een filter kan bij benadering worden berekend door sommige leveranciers. Monitoring De efficiëntie kan worden bepaald door de VOS-concentraties voor en na het filter te meten (vlamionisatie detector), geuremissies kunnen worden bepaald door olfactometrie. Bepaling van de drukval is belangrijk om verstopping van het filter door stof te kunnen bepalen. Over het bed moet de druk ongeveer constant zijn. Temperatuurmeting is noodzakelijk om brand te voorkomen. Voor- en nadelen milieu Specifieke voordelen - Simpele en robuuste technologie - Hoge verzadigingsgraad van het adsorbent - Geschikt voor discontinue processen - Gemakkelijk onderhoud - Gemakkelijke plaatsing. InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

72 Specifieke nadelen - Stof kan voor verstoppingen zorgen - Ongeschikt voor te hoge VOS concentraties < 50 mg/m 0 - Mengsels van componenten kunnen voor een snelle doorslag zorgen - Niet geschikt voor natte afgassen (minder kritisch bij geïmpregneerde actieve kool) - Risico van zelfontbranding van het bed (ketonen, terpentijnen, ) - Risico op polymerisatie van onverzadigde VOS op de actieve kool (exotherm en veroorzaakt verstoppingen). Hulpstoffen Actieve kool moet bij verzadiging worden geregenereerd of vervangen. Het verbruik aan actieve kool is afhankelijk van: - Debiet - Concentratiecomponent: bij hogere concentraties heeft men een hoger verbruik. De specifieke belading wordt echter groter, dus men heeft minder actieve kool nodig om een bepaalde hoeveelheid af te vangen. - Type component - Temperatuur gassen: hogere temperatuur geeft hoger verbruik - Vochtgehalte gassen: hoger vochtgehalte geeft hoger verbruik - Hogere druk geeft een lager verbruik, omdat bij een hogere druk het volume afneemt. Cross Media Effects De verbruikte actieve kool moet worden geregenereerd of vernietigd (verbrand). In de meeste gevallen kan het verbruikte actieve kool terug genomen worden door de leverancier. Dit is in de meeste gevallen ook de meest economische oplossing. Indien regeneratie ter plaatse wordt toegepast is de standtijd van de actieve kool langer en genereert men minder afval. Financiële aspecten Investeringen, EUR/1.000 m 0 /uur Operationele kosten Laag, behalve aanschaf actieve kool Personeel Enkele dagen per jaar, maar afhankelijk van de exacte uitvoeringsvorm Hulp en reststoffen, EUR/ton 800 tot niet-geïmpregneerde actieve kool incl. inzameling verzadigde kool niet-geïmpregneerde actieve kool incl. inzameling + verwerking kool geïmpregneerde actieve kool incl. inzameling verzadigde kool Energieverbruik, kwh/1.000 m 0 /uur Laag Elektriciteitskosten, EUR/1.000 m 0 /uur Geen Kostenbepalende parameters Concentratie en debiet afgasstroom, standtijd van het filter (aanschaf actieve kool) Baten Indien stof wordt teruggewonnen via regeneratie Informatiebron 1. Beschrijving van luchtemissiebeperkende technieken, L26 InfoMil/Tauw, maart Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066. IPPC Reference document on Best Available Techniques in Common Waste Water and Waste Gas Treatment / Management Systems in the Chemical Sector, February Dutch Association of Cost Engineers, editie 25, November US EPA CACT Air Pollution Control Technology Factsheet 6. Leveranciersinformatie: Norit BV, april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

73 Zeoliet filter (Adsorptie) / Zeolite filter / Hefiet filter / Hefite Beknopte beschrijving Beschrijving Zeoliet is een aluminiumsilicaat, dit kan natuurlijk voorkomen of synthetisch worden gemaakt. Zeolieten zijn een goed adsorptiemiddel voor polaire stoffen. Wanneer het aluminium uit het zeoliet wordt gehaald wordt het hydrofoob waardoor het apolaire stoffen kan adsorberen. Zeoliet kan net als actief kool worden toegepast in gepakte bedden of een injectie/filterdoeksysteem. Het zeoliet heeft een constante adsorptiecapaciteit en kan na gebruik worden geregenereerd. Principeschema Toepasbaarheid Zeoliet wordt hoofdzakelijk toegepast voor het concentreren van effluentgassen bij spuitcabines, lakproducenten etcetera. Het geconcentreerde afgas kan dan doelgerichter worden behandeld via bijvoorbeeld verbranding of condensatie. Componenten Verwijderde componenten Verwijderingsefficiëntie 1,% Restemissie, mg/m 0 Validatiekengetal VOS Solventen NH Geur Afhankelijk van de specifieke configuratie en bedrijfscondities. De werkingsgraad is afhankelijk van: type zeoliet, type VOS, temperatuur afgassen, vochtgehalte van de afgassen. InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

74 Randvoorwaarden Debiet, m 0 /uur < Temperatuur, C < 250 Druk atmosferisch Drukval, mbar - Vochtgehalte - Stof - Ingaande concentratie < 25% LEL 1 1 Onderste explosiegrens van gas. Uitgebreide beschrijving Varianten - Gecombineerde zeoliet met actief kool of polymeren: het actief kool of polymeer kan dienen om hoge concentraties vervuiling op te vangen, waarna het zeoliet kan dienen als laatste reinigingsstap. Dit kan worden bereikt door het gebruik van meerdere bedden, of door een mengeling van adsorbentia in 1 bed. - Amalgator: de amalgator is gericht op verwijdering van Hg en dioxines. Het principe berust op adsorptie in een speciaal adsorptiemateriaal gebaseerd op vanadiumoxide. De verwijderingefficiëntie bedraagt 99,8% voor Hg en 99% voor dioxines. Om stofverstopping te voorkomen moet een stoffilter worden voorgeschakeld als de gasstroom veel stof bevat. De amalgator wordt onder andere bij crematoria en houtverbrandingsinstallaties toegepast. Onderdeel van de Amalgator is een regeneratiesysteem. Het systeem maakt continue regeneratie mogelijk waarbij de Hg als vloeistof kan worden teruggewonnen. Bij regeneratie gaat circa 10 % van de katalysator verloren (bij actief kool is dat circa 20%). Momenteel (2008) zijn er circa 5 amalgators opgesteld. De kosten zijn circa een factor 5 hoger dan bij actief kool, de levensduur is echter ook circa 5x zo lang. Installatie: ontwerp en onderhoud - Materiaalkeuze: Staal (behuizing), doekmateriaal - Dimensioneringsgrondslag: debiet, te verwijderen componenten, proefopstelling is wenselijk - Onderhoud: gemakkelijk, echter zeoliet gevoelig voor verstopping. Monitoring De efficiency van het systeem kan worden bepaald door het monitoren van de concentraties voor en na de zeoliet. Vluchtige organische stoffen (VOS) kunnen worden gemeten als totaal koolstof door een vlam-ionisatie detector. Een kwalitatieve emissieanalyse kan worden gemaakt door het analyseren met GC/MS. Voor- en nadelen milieu Specifieke voordelen - Efficiënte VOS-verwijdering - Zeer geschikt bij lage VOS-concentraties - Simpele en robuuste technologie - Geschikt voor discontinue processen - Gemakkelijke plaatsing en onderhoud. Specifieke nadelen - Stof kan voor verstoppingen zorgen - Mengsels van componenten kunnen voor een snelle doorslag zorgen - Risico van branden in het bed (ketonen, terpentijnen, etcetera). 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

75 Hulpstoffen Het zeoliet hoeft slechts af en toe te worden vervangen bij regeneratieve toepassingen. Meestal bedraagt de garantie op de levensduur 5 jaar. Vanwege de hoge kostprijs worden zeolieten normaal niet voor eenmalig gebruik ingezet. Afhankelijk van het gebruikte systeem is er stoom, inert gas, koelvloeistof of warmte nodig. Cross Media Effects Sporadisch moet afgewerkt zeoliet worden gestort. Bij stoomregeneratie wordt vervuild afvalwater geproduceerd (4 6 m 0 /ton geregenereerd zeoliet). Financiële aspecten Investeringen Sterk uiteenlopend afhankelijk van toepassing en uitvoeringsvorm Operationele kosten, EUR/ton VOS Personeel - Hulp en reststoffen, EUR/kg Hydrofoob zeoliet: Energieverbruik, kwh/1.000 m 0 /uur - Kostenbepalende parameters Debiet, filtermateriaal, doekbelasting, geurvracht Baten geen Informatiebron 1. Beschrijving van luchtemissiebeperkende technieken, L26 InfoMil/Tauw, maart Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066. Zeolite a versatile air pollutant adsorber, EPA, 456/F-98-00, July Amalgator, Vermeulen Product engineering, Deventer InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

76 Polymeer adsorptie Beknopte beschrijving Beschrijving Bij adsorptie op polymeren wordt als adsorbens een polymeer gebruikt in de vorm van plastic bolletjes. Het polymeer kost ongeveer 20 maal meer dan actieve kool. Om deze reden worden polymeren enkel gebruikt bij regeneratieve toepassingen. Bij de productie van polymeren ontstaan poriën van verschillende grootte. De kleinste poriën van een polymeer zijn echter nog groter dan de microporiën van actieve kool. Polymeren hebben een lage selectiviteit naar VOS-adsorptie. Elk type polymeer heeft wel specifieke VOS waarvoor de adsorptie beter is. Polymeren hebben ook een hoge adsorptiecapaciteit. Het polymeer wordt in een vast bed gebruikt om de VOS af te vangen. De verzadiging en evolutie van de adsorptiezone is dezelfde als bij actieve kool (zie Factsheet Adsorptie actief kool). Polymeren hebben een lineaire adsorptie-isotherm. Dit wil zeggen dat hun adsorptiecapaciteit evenredig stijgt met de (partiaal)druk van de VOS in de afgassen. Hoe hoger de druk van de afgassen en hoe hoger de concentratie in de afgassen, hoe meer VOS per kg polymeer kan worden opgenomen. Uitgebreide informatie over adsorptie is te vinden in de Factsheet Adsorptie algemeen. Principeschema Toepasbaarheid Wordt toegepast in bijvoorbeeld de houtverwerkende industrie. 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

77 Componenten Verwijderde Verwijderings- Restemissie, Validatiekengetal componenten efficiëntie 1, % ppm VOS Formaldehyde niet bekend < Afhankelijk van de specifieke configuratie en bedrijfscondities. Waarden zijn in principe gebaseerd op halfuursgemiddelde waarden. Randvoorwaarden Debiet - Temperatuur Lage temperatuur 1 Druk - Vochtgehalte Minder kritisch dan bij actief kool (zie factsheet) Stof Lage concentratie ter voorkoming verstoppingen Ingaande concentratie: VOS, ppm Bij regeneratie moet de temperatuur boven het kookpunt van de VOS liggen maar onder het smeltpunt van het polymeer. 2 Concentratie VOS maximaal 25% van de onderste explosiegrens (LEL). Uitgebreide beschrijving Varianten Polymeren kunnen samen met actieve kool en zeoliet worden gebruikt. Dit kan zowel in serie waarbij de polymeren in een eerste trap de hoge concentraties en de zeolieten in een tweede trap de lage concentraties afvangen als in een gemengd bed. Installatie: ontwerp en onderhoud Weinig informatie beschikbaar. Monitoring De efficiency van het systeem kan worden bepaald door het monitoren van de concentraties voor en na het filter. Vluchtige organische stoffen (VOS) kunnen worden gemeten als totaal koolstof door een vlam-ionisatie detector. Een kwalitatieve emissie analyse kan worden gemaakt door het analyseren van samples met GC/MS. Voor- en nadelen milieu Specifieke voordelen - Simpele en robuuste technologie - Makkelijke desorptie van de VOS - Hoge adsorptiecapaciteit - Geen neiging tot katalytische reacties die leiden tot zelfontbranding - Lange levensduur - Weinig vochtgevoelig - Geschikt voor discontinue processen - Gemakkelijk onderhoud - Gemakkelijke plaatsing. Specifieke nadelen - Stof kan voor verstoppingen zorgen - Mengsels van componenten kunnen voor een snelle doorslag zorgen - Hoge initiële kostprijs. InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie - 7 -

78 Hulpstoffen Periodieke vervanging van het polymeer is zeer sporadisch nodig als het als een regeneratieve systeem wordt toegepast. Cross Media Effects Bij vervanging van het adsorbens moet het verwijderde polymeer als (gevaarlijk) afval worden afgevoerd. Financiële aspecten Investeringen Operationele kosten Weinig informatie beschikbaar Personeel Hulp en reststoffen, EUR/kg (vervangen polymeer) Energieverbruik, kwh/1.000 m 0 /uur minimaal Kostenbepalende parameters - Baten - Informatiebron 1. Beschrijving van luchtemissiebeperkende technieken, L26 InfoMil/Tauw, maart Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066. US EPA CACT Air Pollution Control Technology Factsheet 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

79 Droge kalkinjectie / Droge kalksorptie / Vastbed kalkadsoptie / Cascade adsorptie / Ontzwavelingsinstallatie Beknopte beschrijving Beschrijving Droge kalkinjectie wordt toegepast in combinatie met een filtertechniek, bijvoorbeeld de elektrostatische filter of de doekfilter. Kalk wordt in poedervorm geïnjecteerd in het afgaskanaal of in de filter. Bij hoge temperaturen binden gasvormige componenten zich aan de kalk. De verwijdering van de componenten vindt plaats in de reactor en in de nageschakelde stofafscheider. Het afgevangen (deels) beladen stof wordt afgevoerd als reststof. De belading kan worden verhoogd door een deel van het beladen stof te hergebruiken (recirculatie). Bij gebruik van een doekenfilter voor de verwijdering van het reactieproduct, vindt een beter contact plaats tussen de kalk en de gasvormige verontreiniging dan bij een elektrostatisch filter. Voor de werking van stofafscheiders wordt verwezen naar de specifieke factsheets. Vanwege het geringe contactoppervlak is de noodzakelijke overmaat aan chemicaliën veel groter dan bij semi-droge reinigingsmethode. Tegelijk met de afscheiding van de droge reactieproducten en de overmaat aan chemicaliën kan ook de stofvormige verontreiniging worden afgescheiden. De gebruikte chemicaliën worden met de afgescheiden verontreiniging gedeeltelijk gerecirculeerd. Toch zijn het chemicaliënverbruik en de hoeveelheid afgevangen stof bij droge reiniging aanzienlijk hoger dan bij semi-droge reiniging. Principeschema Toepasbaarheid Breed toepassingsgebied in de volgende sectoren: - Glasindustrie - Afvalverbrandingsinstallaties - Keramische industrie - Chemische industrie. InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

80 Componenten Verwijderde componenten Verwijderingsefficiëntie 1, % (bij een gegeven temperatuur) Elektrostatisch filter Doekenfilter (400ºC) ( ºC) (10-240ºC) Restemissie, mg/m 0 Validatiekengetal SO (SO x) - 2 HCl < 10 1 HF < Afhankelijk van de specifieke configuratie, bedrijfscondities en reagens. Waarden zijn in principe gebaseerd op halfuursgemiddelde waarden. Randvoorwaarden Debiet, m 0 /uur Temperatuur Druk Drukval, mbar Vochtgehalte Ingaande concentratie: SO x HCl HF Zie tabel boven Zie doekfilter groot bereik groot bereik groot bereik Uitgebreide beschrijving Varianten - Cascade- of bedadsorptie. Hierbij wordt het adsorbens niet in de gasstroom geïnjecteerd, maar wordt de gasstroom door een vast adsorptiebed geleid. De reactie tussen het sorptiemiddel, meestal calciumcarbonaat, en de rookgaspolluenten gebeurt in een ruimte waarin het sorbens onder invloed van de zwaartekracht zakt en waar de rookgassen in tegenstroom of in kruisstroom doorheen geleid worden. Om de reactietijd en het contactoppervlak voldoende groot te maken, zijn in deze ruimtes hindernissen voorzien die de valsnelheid van het sorbens afremmen. Voor een efficiënte circulatie en verdeling van de rookgassen in de installatie zorgen. Het gereageerd calciumcarbonaat wordt onderaan de installatie opgevangen. - Sorbaliet. Bij deze techniek wordt een mengsel van kalk en actieve kool geïnjecteerd. Deze techniek biedt het voordeel dat niet alleen de zure componenten worden verwijderd, maar de actieve kool zorgt er ook voor dat PCDF s en PCDD s voor een groot gedeelte worden geadsorbeerd. Deze technologie resulteert evenwel in grote hoeveelheden zwaar verontreinigde reststof. Installatie: ontwerp en onderhoud Het reagens wordt als poeder geïnjecteerd, waarbij voor een betere afscheiding een kleine gemiddelde deeltjesdiameter voordelig is. Kleiner deeltjes zijn echter weer moeilijker te scheiden, wat een hogere investering voor de ontstoffingstechniek vergt. Door het transport van de vaste stof zal de deeltjesgrootte afnemen door de onderlinge botsende en schurende werkingen. Bij toepassing van recirculerende systemen dient hiermee rekening gehouden te worden. Bij injectie in de afgassen dient rekening gehouden te worden met voldoende hoge snelheden, om uitzakking van het geïnjecteerde reagens in het afgaskanaal te voorkomen. De reinigingsgraad kan worden verhoogd door het reagens als suspensie te injecteren, waarbij de vloeistof geheel verdampt (zie ook: semi droge kalkinjectie). 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

81 Monitoring De werking wordt gecontroleerd door het meten van de restconcentraties en stofafvang efficiëntie. Temperatuur en drukval over het filter moeten regelmatig worden gemeten, zie hiervoor ook de factsheet doekenfilter. Voor- en nadelen milieu Specifieke voordelen - Geen extra installatie onderdelen nodig, omdat er veelal al een stofverwijderingsinstallatie is geïnstalleerd - Er kunnen hoge rendementen worden gehaald bij een goed reactorontwerp. - Geen afvalwater. Specifieke nadelen - Grote overmaat aan kalk vereist; reststof heeft veel overmaat kalk - Grote hoeveelheid reststof dat moet worden afgevoerd - De dosering van kalk kan vanwege verstoppingen problemen opleveren - Veelal laag rendement. Hulpstoffen De benodigde hoeveelheid kalk is circa drie keer de theoretische benodigde hoeveelheid. Van het reagens zijn verschillende kwaliteiten leverbaar: geblust, ongeblust, extra groot specifiek oppervlak. Daarnaast is het mogelijk dat er andere stoffen zijn toegevoegd (bijvoorbeeld actief kool), waarbij andere componenten uit de afgassen kunnen worden verwijderd. (Zie ook adsorptie systemen.) Cross Media Effects Reststof: gips, kalkmengsel. Financiële aspecten Investeringen Erg afhankelijk van het geïnstalleerde stofafscheidingssysteem Operationele kosten - Personeel, uren per week Circa 2 Hulp en reststoffen, EUR/ton (reagens) Energieverbruik, kwh/1.000 m 0 /uur Afhankelijk stofafscheidingssysteem Elektriciteitskosten, EUR/1.000 m 0 /uur Afhankelijk stofafscheidingssysteem Kostenbepalende parameters gasdebiet, drukval, SO 2-vracht Baten geen Informatiebron 1. Beschrijving van luchtemissiebeperkende technieken, L26 InfoMil/Tauw, maart Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066. IPPC Reference document on Best Available Techniques in Common Waste Water and Waste Gas Treatment / Management Systems in the Chemical Sector, February Dutch Association of Cost Engineers, editie 25, November US EPA CACT Air Pollution Control Technology Factsheet InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

82 Semi Droge Kalkinjectie / Sproeidroogadsorptie / Semi droge kalksorptie / Halfnatte kalksorptie Beknopte beschrijving Beschrijving Semi-droge kalkinjectie wordt toegepast in combinatie met een filtertechniek. Bij semi-droge kalkinjectie wordt het adsorptiemiddel (Ca(OH) 2, CaCO (kalk)) als een suspensie (kalkmelk) in een reactiekamer gesproeid met als gevolg dat de vloeistof verdampt tijdens de reactie tussen de kalk en zure componenten als HCl, HF en SO 2. Op deze manier ontstaat er een droog eindproduct met de verontreiniging in vaste vorm dat door middel van bijvoorbeeld doekfilters uit het rookgas kan worden verwijderd. Principeschema Toepasbaarheid Breed toepassingsgebied voor het verwijderen van zure componenten in verbrandingsprocessen bij: - Afvalverbrandingsinstallaties - Productie van anoden - Elektriciteitscentrales. 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

83 Componenten Verwijderde componenten Verwijderingsefficiëntie 1, % Restemissie, mg/m 0 Validatiekengetal SO x < 40 1 HCl > 90 < 10 HF > 85 < 1 1 Afhankelijk van de specifieke configuratie, bedrijfscondities en reagens. Waarden zijn in principe gebaseerd op halfuursgemiddelde waarden. Randvoorwaarden Debiet, m 0 /uur < Temperatuur, ºC < 200 > 280 Druk - Drukval, mbar Circa 25 Ingaande concentratie: Brede range van toepassing SO x HCl HF Uitgebreide beschrijving Varianten - Droge kalkinjectie; zie betreffende factsheet. - Natte kalkinjectie; SO 2 wordt uit het afgas verwijderd door direct contact met een waterige suspensie met fijngemalen kalk. Dit afgas wordt door middel van een mistfilter verder gezuiverd. Installatie: ontwerp en onderhoud Regelmatige inspectie van het systeem is nodig om verstoppingen in leidingen en draaiende onderdelen te voorkomen. Een voorbeeld hiervan is de goede werking van een nageschakeld doekenfilter te waarborgen. Monitoring De efficiency van semi droge kalkinjectie kan worden bepaald door de concentratie van de zure componenten na het reinigen te meten. Temperatuur, drukval, vloeistof- en gasstroom verhouding worden gemeten bij het passeren van een nageschakeld filter. Voor details wordt hier naar de NeR paragraaf.7 en bijlage 4.7 verwezen. Voor- en nadelen milieu Specifieke voordelen - Betere zuivering dan droge kalkinjectie - Relatief eenvoudige installatie - Goedkoper dan natte gaswassing - Geen afvalwater. Specifieke nadelen - Indien een doekenfilter wordt nageschakeld, kan vocht eventueel problemen geven - Reststof met overmaat kalk. Hulpstoffen - Adsorptiemiddel (kalk). Als sorbens kan ongebluste kalk of kalksteen worden gebruikt afhankelijk van de toepassing. - Water. InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

84 Cross Media Effects Reststof wanneer het afgevangen product niet kan worden teruggewonnen. Afhankelijk van het type proces kan in het te storten materiaal vervuiling voorkomen. Dit zijn bijvoorbeeld stoffen die niet zijn afgebroken zoals dioxines en zware metalen. Er is een effect bekend op NO x-emissies wanneer natriumcarbonaat of waterstofcarbonaat wordt gebruikt als adsorptiemiddel. De efficiency is afhankelijk van de verhouding SO 2/NO x. De optimale prestatie ligt bij een werkingstemperatuur van 120 tot 160 ºC. Financiële aspecten Investeringen, EUR/1.000 m 0 /uur Operationele kosten, EUR/jaar (400 x flow/1.000) + kosten adsorptiemiddel Personeel, dag per week 1 Hulp en reststoffen, EUR/ton Kalk: (CaCO : circa 60) Water: 0,0 0,04 l/m 0 Energieverbruik, kwh/1.000 m 0 /uur 1 (afhankelijk van het ontstoffingssysteem) Kostenbepalende parameters Ontstoffingssysteem Baten - Informatiebron 1. Beschrijving van luchtemissiebeperkende technieken, L26 InfoMil/Tauw, maart Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066.. IPPC BREF Waste Water and Waste Gas Treatment, Nederlandse emissierichtlijn lucht (NeR) paragraaf.7 en bijlage 4.7, april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

85 4.6 Absorptie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

86 Gaswasser (algemeen) / Scrubber / Absorber / Luchtwasser Beknopte beschrijving Beschrijving Een gaswasser is een luchtreinigingsinstallatie waarin een gasstroom in intensief contact wordt gebracht met een vloeistof, vaak water (of waterige oplossing), met als doel bepaalde gasvormige componenten uit het gas naar de vloeistof te laten overgaan. Gaswassers kunnen als emissiebeperkende techniek bij zeer veel gasvormige emissies worden toegepast. Gaswassing is een vorm van absorptie. In principe bestaat een gaswasser uit drie onderdelen: een absorptiesectie voor stofuitwisseling op bevochtigde pakking, een druppelvanger en een recirculatietank. De reinigingsgraad van gaswassers is een samenspel van vooral de verblijftijd van het gas in de absorptiesectie, het type pakking, de gas-vloeistofverhouding (L/G), de verversingsgraad, de temperatuur van het water en het toevoegen van chemicaliën (zie zure en alkalische wassers). Bij stofwassers spelen de zwaartekracht en de centrifugaalkracht meer dan bij gaswassers een rol bij de afscheiding van deeltjes (zie betreffende factsheet). Het toevoegen van chemicaliën is meer typisch voor gaswassers. Principeschema Toepasbaarheid De techniek wordt vooral toegepast bij stoffen die goed oplosbaar zijn in water zoals alcoholen en aceton. Daarnaast zijn er ook systemen met organische wasvloeistoffen. Terugwinnen van grondstoffen is bij deze techniek soms goed mogelijk. De techniek is soms ook voor bestrijding van geur in te zetten. 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

87 Breed toepassingsgebied in onder andere de volgende sectoren: - Chemische industrie - Oppervlaktebehandeling - Op- en overslag van chemicaliën - Farmaceutische industrie - Afvalverbrandingsinstallatie - Veeteelt - Primaire aluminiumindustrie. Componenten Verwijderde Verwijderings- Restemissie, Validatiekengetal componenten efficiëntie 1, % mg/m 0 Alcoholen Zuren zoals HCl, HF Chroomzuur Geur Ammonia, Amines Anorganische stoffen VOS SO > > 100 < 10 < < Afhankelijk van de specifieke configuratie, bedrijfscondities en reagens. Waarden zijn in principe gebaseerd op halfuursgemiddelde waarden. Randvoorwaarden Debiet, m 0 /uur Temperatuur, ºC 5 65 Druk atmosferisch Vochtgehalte Geen beperkingen Stof, mg/m 0 <10; voor een goede werking zijn lage stofconcentraties wenselijk. Wassers die ontworpen zijn voor stofverwijdering kunnen bij hogere stofconcentraties werken. Ingaande concentratie, mg/m 0 : Alcoholen Zuren zoals HCl, HF Uitgebreide beschrijving Varianten Meestroom-, kruisstroom- en tegenstroomwassers. Wassers met pakkingmateriaal of schotels, en wassers zonder pakkingmateriaal ingebouwd, zoals venturi- en straalwassers en sproeitorens. Installatie: ontwerp en onderhoud - Een optimaal ontwerp van een wassersysteem met lage emissies vereist een hoge betrouwbaarheid, een volledige automatisering en een goede staat van onderhoud. - Inhoud: 1-2 (m 0 /1.000 m 0 /uur). - De belangrijkste ontwerpparameters zijn afgasdebiet, bedrijfstemperatuur, maximale temperatuur en afgassamenstelling. Monitoring Om het rendement te meten van de wasser is het nodig de gasconcentratie in- en uitgaand te meten. Dit kan afhankelijk van de component met infrarood of nat-chemisch worden bepaald. Voor details wordt hier naar de NeR paragraaf.7 en bijlage 4.7 verwezen. InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie - 8 -

88 Routinemetingen moeten betrekking hebben op de drukval, make-up waterstroom, recycle stroom, de reagensstroom en in sommige gevallen de ph, temperatuur en geleidbaarheid van de uitgaande waterstroom. Voor- en nadelen milieu Specifieke voordelen - Breed toepassingsbereik - Zeer hoge verwijderingrendementen mogelijk - Compacte installatie en eenvoudig in onderhoud - Relatief eenvoudige technologie - Kan ook als koeling dienen voor warme gasstromen (quencher). Specifieke nadelen - Afvalwater moet worden behandeld - Water- en reagentiaverbruik - Wanneer stof gelijktijdig wordt afgevangen, is extra spuien vereist; overigens wordt voor het uitwassen van stof meestal een ander ontwerp toegepast - Vorst- en corrosiegevoelig - Pluim kan zichtbaar zijn (maar afkoeling geeft minder pluimstijging wat nadelig is voor geurverspreiding) - Afhankelijk van de plaats kan een draagconstructie nodig zijn - Pakkingmateriaal is mogelijk gevoelig voor verstopping door stof (> 10 mg/ m 0 ) en vet - Voor geurproblemen zijn pilottesten vereist om de haalbaarheid in te schatten - Recirculatie van waswater kan leiden tot toename van de geuremissie. Hulpstoffen - Water. Verdampingsverliezen worden voornamelijk bepaald door het verschil in luchtvochtigheid van de ingaande en uitgaande luchtstroom en de instelling van de spui (verversingsgraad) van het waswater. Verdampingsverliezen worden voornamelijk bepaald door de temperatuur en de luchtvochtigheid van de ingaande gasstroom. De uitgaande gasstroom is meestal volledig verzadigd met waterdamp. - Reagentia: zuren, basen, oxidatiemiddelen, bleekwater, peroxide, e.a. Dit is afhankelijk van de te behandelen componenten in het afgas. Cross Media Effects Afvalwater: in de meeste gevallen moet het spuiwater worden gereinigd. In bepaalde gevallen kan het worden ingedampt en opgewerkt voor herwinning van producten. Zuur waswater wordt voor regeling van de ph gedeeltelijk gespuid. Het waswater wordt aangevuld met water. Het gespuide waswater moet worden behandeld voor het wordt geloosd. Financiële aspecten Investeringen, EUR/1.000 m 0 /uur Operationele kosten, uren per week Personeel, EUR/jaar Hulp en reststoffen Energieverbruik, kwh/1.000 m 0 Kostenbepalende parameters Baten , afhankelijk van uitvoering Circa 4 Circa Sterk afhankelijk van toepassing 0,2 0,5 Debiet en eventuele reststoffenbehandeling (afvalwater) Als terugwinning plaatsvindt van grondstoffen 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

89 Informatiebron 1. Beschrijving van luchtemissiebeperkende technieken, L26 InfoMil/Tauw, maart Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066. IPPC Reference document on Best Available Techniques in Common Waste Water and Waste Gas Treatment / Management Systems in the Chemical Sector, February IPPC Reference document on Best Available Techniques Dutch Association of Cost Engineers, editie 25, November Nederlandse emissierichtlijn lucht (NeR) paragraaf.7 en bijlage 4.7, Leveranciersinformatie DMT Milieutechniek, KWB en Askove. InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

90 Zure gaswasser / Acid scrubber Beknopte beschrijving Beschrijving Voor de algemene werking van de gaswasser wordt verwezen naar de factsheet Gaswasser (algemeen). Een zure wasser werkt bij lage zuurgraad waardoor basische componenten beter worden afgevangen. Hierbij worden zouten gevormd. Op basis van densiteit en/of geleidbaarheid wordt een gedeelte van het waswater gespuid. De spui kan tot 15% zouten bevatten en wordt ofwel na zuivering geloosd, ofwel ingedampt voor hergebruik. De dosering van het zuur gebeurt door middel van een phregeling. De zuurgraad wordt in de meeste gevallen tussen ph en 6 gestuurd. Als zuur wordt meestal, uit economische redenen, zwavelzuur (H 2SO 4) gebruikt. Voor specifieke toepassingen, bijvoorbeeld voor het afvangen van NH, wordt ook wel salpeterzuur (HNO ) gebruikt. Hierbij wordt ammoniumnitraat gevormd dat gebruikt kan worden als kunstmest. Door hun basisch karakter kunnen ook amines en esters worden afgevangen in een zure wasser. Principeschema 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

91 Toepasbaarheid De zure wasser wordt onder andere toegepast in de volgende sectoren: - Mestverwerking (ammoniak) - Compostering (ammoniak) - Afvalverwerkingsinstallatie (ammoniak, amines) - Kunstmestproductie (ammoniak) - Farmaceutische industrie (esters) - Chemische industrie (esters) - Gieterijen (amines) - Productie van visvoeder (amines). Het wordt vooral toegepast bij basische componenten in het afgas. Componenten Verwijderde componenten Verwijderingsefficiëntie 1, % Restemissie, mg/m 0 Validatiekengetal NH en amines Esters Ethyleenoxide < Afhankelijk van de specifieke configuratie, bedrijfscondities en reagens. Waarden zijn in principe gebaseerd op halfuursgemiddelde waarden. Randvoorwaarden Debiet, m 0 /uur Temperatuur, ºC 5 80 Druk Atmosferisch Drukval, mbar 4-8 Vochtgehalte Geen beperkingen Ingaande concentratie, mg/m 0 Stof < 10 Ammoniak Amines Esters > 100 Uitgebreide beschrijving Varianten Meestroom-, kruisstroom- en tegenstroomwassers. Zie ook wassing algemeen. Installatie: ontwerp en onderhoud - Bij de ontwerpen van de zure wasser wordt vooral kunststof als constructiemateriaal gebruikt. - Inhoud: 0,5-1 (m 0 /1.000 m 0 /uur). - De belangrijkste ontwerpparameters zijn debiet, maximale temperatuur en de samenstelling van het te reinigen gas. Monitoring Om het rendement te meten van de wasser is het nodig de gasconcentratie in- en uitgaand te meten. De concentratie kan afhankelijk van de component bijvoorbeeld met UV, IR of nat chemisch worden bepaald. Voor details wordt hier naar de NeR paragraaf.7 en bijlage 4.7 verwezen. Het functioneren van een zure gaswasser kan worden gevolgd door te monitoren op: de drukval, de hoeveelheid suppletiewater (make-up waterstroom), recyclestroom, de reagensstroom en de ph, temperatuur en geleidbaarheid van de uitgaande waterstroom. InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

92 Voor- en nadelen milieu Specifieke voordelen - Zeer hoge verwijderingrendementen - Compacte installatie - Kan modulair worden opgebouwd. Specifieke nadelen - Afvalwater moet worden behandeld - Verbruik van reagentia. Hulpstoffen Suppletiewater en reagentia zoals zwavelzuur, zoutzuur, of salpeterzuur. Cross Media Effects In de meeste gevallen moet het spuiwater worden gereinigd. In bepaalde gevallen kan het worden ingedampt en opgewerkt voor terugwinning van producten. Zuur waswater wordt om de ph te regelen gedeeltelijk gespuid. Het waswater wordt aangevuld met water. Het gespuide waswater moet worden behandeld vooraleer het wordt geloosd. Financiële aspecten Investeringen, EUR/1.000 m 0 /uur Operationele kosten Personeel, mandag per week Hulp en reststoffen, EUR/ton Energieverbruik, kwh/1.000 m 0 /uur Kostenbepalende parameters Baten , afhankelijk van schaalgrootte en uitvoering - Circa 0,5 Zuren, circa 150 0,2 1 Debiet, reagentia en eventueel reststoffenbehandeling (afvalwater) Is mogelijk, afhankelijk van toepassing. Informatiebron 1. Beschrijving van luchtemissiebeperkende technieken, L26 InfoMil/Tauw, maart Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066. IPPC Reference document on Best Available Techniques in Common Waste Water and Waste Gas Treatment / Management Systems in the Chemical Sector, February Dutch Association of Cost Engineers, editie 25, November Nederlandse emissierichtlijn lucht (NeR) paragraaf.7 en bijlage 4.7, leveranciersinformatie DMT Milieutechniek. 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

93 Alkalische gaswasser / basische wasser Beknopte beschrijving Beschrijving Voor de algemene werking van de gaswasser wordt verwezen naar de factsheet Gaswasser (algemeen). Bij een alkalische wasser worden zuurvormende componenten beter afgevangen door neutralisatie met een base (loog) als wasvloeistof. Hierbij worden zouten gevormd die eventueel kunnen worden opgewerkt. Het spuiwater wordt gezuiverd en geloosd op het rioleringsnet. De dosering van base gebeurt op basis van een ph sturing of een directie meting in de uitgaande luchtstroom, bijvoorbeeld een H 2S-meting. Meestal wordt de ph van een alkalische wasser tussen 8,5 en 9,5 gestuurd. Men kan de zuurgraad niet te hoog maken in verband met absorptie van CO 2 in het water. Vanaf een ph boven 10 zal het opgeloste CO 2 als carbonaat aanwezig zijn in het water waardoor het loogverbruik zeer sterk zal stijgen. Het calciumcarbonaat zal eveneens neerslaan op de pakking waardoor de drukval zal verhogen. Om dit te vermijden, wordt ook aangeraden om in een alkalische wasser onthard water te gebruiken. Principeschema Toepasbaarheid De alkalische wasser wordt vooral toegepast bij zure componenten in het afgas in de volgende sectoren: - Chemische industrie - Galvanische industrie - Op- en overslag van chemicaliën - Afvalverbrandingsinstallatie - Slibverwerkingsinstallaties, rioolwaterpompstations, RWZI s. InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

94 Componenten Verwijderde componenten Verwijderingsefficiëntie 1, % Restemissie, mg/m 0 Validatiekengetal HCl HF SO 2 H 2S Fenolen <10 <1 <10 < 10 ppm Afhankelijk van de specifieke configuratie, bedrijfscondities en reagens. Waarden zijn in principe gebaseerd op halfuursgemiddelde waarden. Randvoorwaarden Debiet, m 0 /uur Temperatuur, ºC 5 80 Druk atmosferisch Vochtgehalte Geen beperkingen Ingaande concentratie, mg/m 0 Stof < 10; voor stofwassers is dit hoger (zie betreffende factsheets) HCl HF Fenolen < SO H 2S ppm Uitgebreide beschrijving Varianten Meestroom-, kruisstroom- en tegenstroomwassers. Zie ook wassing algemeen. Installatie: ontwerp en onderhoud - Bij de ontwerpen van de alkalische wasser wordt vooral kunststof als constructiemateriaal gebruikt. - Inhoud: 1-2 (m 0 /1.000 m 0 /uur). - De belangrijkste ontwerpparameters zijn afgasdebiet, maximale temperatuur van het te reinigen gas en de afgassamenstelling. Monitoring Om het rendement te meten van de wasser is het nodig de gasconcentratie in- en uitgaand te meten. De concentratie kan afhankelijk van de component bijvoorbeeld met UV, IR of nat chemisch worden bepaald. Voor details wordt hier naar de NeR paragraaf.7 en bijlage 4.7 verwezen. Routinemetingen moeten betrekking hebben op de drukval, suppletiewaterstroom, recycle stroom, de reagensstroom en de ph, temperatuur, dichtheid en geleidbaarheid van de uitgaande waterstroom. Voor- en nadelen milieu Specifieke voordelen - Zeer hoge verwijderingrendementen - Mogelijke simultane verwijdering stof - Compacte installatie - Relatief eenvoudige technologie - Kan modulair worden opgebouwd. 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

95 Specifieke nadelen - Afvalwater moet worden behandeld - Gipsopbrengst bij SO 2-verwijdering is verwaarloosbaar - Water- en reagentiaverbruik - Wanneer stof gelijktijdig wordt afgevangen, kan extra spuien vereist zijn - Pluimstijging kan zichtbaar zijn (is herverhitting nodig?) - Pakkingmateriaal is mogelijk gevoelig voor verstopping door stof (> 10 mg/m 0 ) en vet * Hulpstoffen - Water. Het waterverbruik is afhankelijk van de in- en uitgaande concentraties van de gasvormige componenten. Verdampingsverliezen worden voornamelijk bepaald door de temperatuur en de luchtvochtigheid van de ingaande gasstroom. De uitgaande gasstroom is meestal volledig verzadigd met waterdamp. - Reagentia. Basische stoffen zoals natronloog. Cross Media Effects Afvalwater. Waswater wordt, voor regeling van de ph en/of het neerslaan van zouten te voorkomen, gedeeltelijk gespuid. Het gespuide waswater moet meestal worden behandeld voor het wordt geloosd. In bepaalde gevallen kan het worden opgewerkt, bijvoorbeeld tot gips in het geval van SO 2- verwijdering. Het waswater wordt aangevuld met water. Financiële aspecten Investeringen, EUR/1.000 m 0 /uur Operationele kosten Personeel, mandag per week Hulp en reststoffen, EUR/ton Energieverbruik, kwh/1.000 m 0 /uur Kostenbepalende parameters Baten , afhankelijk van schaalgrootte en uitvoering - Circa 0,5 Vooral base, bijvoorbeeld gebruik natronloog (20%), circa 200 0,02 0,1 Debiet, reagentia en eventueel reststoffenbehandeling (afvalwater) Meestal niet Informatiebron 1. Beschrijving van luchtemissiebeperkende technieken, L26 InfoMil/Tauw, maart Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066. IPPC Reference document on Best Available Techniques in Common Waste Water and Waste Gas Treatment / Management Systems in the Chemical Sector, February Dutch Association of Cost Engineers, editie 25, November Nederlandse emissierichtlijn lucht (NeR) paragraaf.7 en bijlage 4.7, Leveranciersinformatie: Pure Air Solutions, DMT Milieutechniek, KWB en Askove. InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

96 Gaswasser alkalisch-oxydatief / Basisch-oxidatieve gaswasser Beknopte beschrijving Beschrijving Voor de algemene werking van de gaswasser wordt verwezen naar het informatieblad wassing algemeen. Basisch oxidatieve gaswassing wordt vooral ingezet voor geurbestrijding. Hierbij worden de organische geurcomponenten in alkalisch milieu, bij ph 7-10, geoxideerd. Als sterke oxidant wordt natriumhypochloriet (NaOCl), kaliumpermanganaat (KMnO 4) of waterstofperoxide (H 2O 2) gebruikt. Bij kaliumpermanganaat wordt er MnO 2 gevormd dat periodiek uit de wasvloeistof moet verwijderd worden. Bij hypochloriet zijn dit chloriden en bij waterstofperoxiden worden geen bijproducten gevormd. Waterstofperoxide is echter een minder sterk oxidant dan hypochloriet of permanganaat. Vooral bij geurverwijdering, omdat dit complex kan zijn wat betreft de samenstelling van de geurcomponenten, is het aan te bevelen eerst testen op kleinere schaal uit te voeren om de verwijderingsefficiëntie specifiek te bepalen. Indien amines aanwezig zijn in de afgassen is het aangewezen om eerst een zure wassing uit te voeren om de vorming van chlooramines te vermijden. Principeschema Toepasbaarheid De alkalische-oxidatieve wasser wordt toegepast in de volgende sectoren: - Voedingsmiddelenindustrie - Mengvoederfabrikanten - Slachthuizen - Geurstoffenproductie - Textielindustrie. 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

97 Bij gebruik van NaOCl bij lage ph kunnen toxische chloordampen ontstaan. Daarom kan bij toepassing van NaOCl best een basische wasser nageschakeld worden om de chloordampen af te vangen. Componenten Verwijderde Verwijderings- Restemissie Validatiekengetal componenten efficiëntie 1, % geur Zeer situatiespecifiek 1 Afhankelijk van de specifieke configuratie, bedrijfscondities en reagens. Waarden zijn in principe gebaseerd op halfuursgemiddelde waarden. Randvoorwaarden Debiet, m 0 /uur Temperatuur, ºC 5 80 Druk atmosferisch Drukval, mbar Een tiental Vochtgehalte Geen beperkingen Ingaande concentratie, mg/ m 0 Stof < 10 Uitgebreide beschrijving Varianten Meestroom-, kruisstroom- en tegenstroomwassers. Zie ook Gaswasser (algemeen). In geval van H 2S-wassing kan een twee torensysteem worden toegepast: eerst een basische en dan een oxidatieve wassing. Dit leidt tot hogere investeringskosten, maar lagere operationele kosten, omdat de hoeveelheid (duur) hypochloriet op deze wijze drastisch wordt gereduceerd. Installatie: ontwerp en onderhoud - Bij de ontwerpen van de alkalische wasser wordt vooral kunststof als constructiemateriaal gebruikt. - Inhoud: 1-5 (m 0 /1.000 m 0 /uur). - Het verwijderingsrendement is afhankelijk van de oxideerbaarheid van de componenten en de verblijftijd in de wasser. Een verhoging van de verblijftijd vereist een grotere installatie en hogere investeringskosten. Pilotproeven zijn essentieel om tot een goed ontwerp te komen. Monitoring Geurmetingen vereisen een zeer specifieke aanpak. Voor details wordt hier naar de NeR paragraaf.6 en bijlage 4.7 verwezen. Routinemetingen moeten betrekking hebben op de drukval, suppletie waterstroom, recycle stroom, de reagensstroom en de ph, temperatuur en geleidbaarheid van de uitgaande waterstroom. Zie ook onder hulpstoffen (dosering reagentia). Voor- en nadelen milieu Specifieke voordelen - Relatief hoog verwijderingsrendement voor geurstoffen. Specifieke nadelen - Gebruik van sterke oxidanten vereist de nodige veiligheidsvoorzieningen en speciale uitvoering van de installatie. Hulpstoffen - Water - Base: natronloog - Oxidans: natriumhypochloriet, kaliumpermanganaat, waterstofperoxide, en andere. InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie - 9 -

98 De dosering van de reagentia kan het best gebeuren door middel van een doorgedreven automatisering om een constante goede werking te verkrijgen en om het reagensverbruik te minimaliseren. Het oxidans wordt steeds in een bepaalde overmaat gedoseerd. Cross Media Effects Afvalwater en restemissies. In een wasser met NaOCl kunnen bij lage ph toxische chloordampen ontstaan. Daarom kan bij toepassing van NaOCl best een basische wasser nageschakeld worden om de chloordampen af te vangen. Financiële aspecten Investeringen, EUR/1.000 m 0 /uur , sterk afhankelijk van de uitvoering Operationele kosten - Personeel, mandag per week Circa 0,5-1 Hulp en reststoffen Afhankelijk van toegepaste chemicaliën Energieverbruik, kwh/1.000 m 0 /uur 0,2 1 Kostenbepalende parameters Debiet, reagentia en type geurcomponenten Baten Geen Informatiebron 1. Beschrijving van luchtemissiebeperkende technieken, L26 InfoMil/Tauw, maart Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066. IPPC Reference document on Best Available Techniques in Common Waste Water and Waste Gas Treatment / Management Systems in the Chemical Sector, February Dutch Association of Cost Engineers, editie 25, November Nederlandse emissierichtlijn lucht (NeR) paragraaf.6 en bijlage 4.7, Leveranciersinformatie: Pure Air Solutions, DMT Milieutechnologie. 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

99 4.7 Biologische reiniging InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

100 Biofiltratie / Biobed / Biologisch filter / biobedfilter / compostfilter Beknopte beschrijving Beschrijving Een biofilter bestaat uit met biologisch materiaal gepakt bed, dat soms uit twee of drie bedden bestaat. De gasstroom wordt door het filterbed geleid waar door ad- en absorptie de verontreinigingen door het filtermateriaal worden opgenomen. De componenten worden vervolgens door microorganismen afgebroken. De filter of het afgas wordt (discontinu) bevochtigd met water om uitdroging van de filter te voorkomen. Het bed is opgebouwd uit een drager met daarop biologisch materiaal, bijvoorbeeld: compost, boomschors, kokosvezels of turf. Om verzuring te verminderen wordt soms kalk of dolomiet toegevoegd aan het vulmateriaal. Principeschema Toepasbaarheid Breed toepassingsgebied in de volgende sectoren: - RWZI s en AWZI s - Composteringsinrichtingen (slib, GFT, mest) - Geur- en smaakstoffenindustrie - (Petro)chemische industrie - Kunststofproductie - Voedingsmiddelenindustrie - Vlees- en visverwerkende industrie - Veeteelt. 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

101 Componenten Verwijderde componenten Verwijderingsefficiëntie 1, % Restemissie, mg/m 0 Validatiekengetal VOS > 5 2 Geur < ou E/m³ 1 Tolueen > 5 2 Styreen > Afhankelijk van de specifieke configuratie en bedrijfscondities. Waarden zijn in principe gebaseerd op halfuursgemiddelde waarden. Voor verschillende geurbronnen (mercaptanen, H 2S) kunnen rendementen gehaald worden die boven de 75% liggen, voor andere geurbronnen ligt het rendement wat lager. Vergelijkend onderzoek voor geurrendement tussen scrubbers en biofilters is uitgevoerd en laat zien dat de hogere rendementen door biofilters wordt bereikt. Randvoorwaarden Debiet, m 0 /uur Temperatuur, ºC 15 8; thermofiel Druk Atmosferisch Drukval, mbar 5-20 Vochtgehalte, % > 95 Stof Stofvrij om verstopping te voorkomen Ingaande concentratie, mg/ m 0 VOS Tolueen Styreen Ammoniak 5-20 Waterstofdisulfide 5-20 Chloorhoudende verbindingen 5-20 Bij te hoge concentraties stikstof-, zwavel- of chloorhoudende verbindingen, kan door vorming van respectievelijk salpeterzuur, zwavelzuur en zoutzuur het filtermateriaal verzuren en inactief raken, waardoor de vervangingsfrequentie voor het filtermateriaal sterk toeneemt. Ook het beton van de bak kan door hoge concentraties schade oplopen. Bij biofiltratie is het belangrijk dat het filtermateriaal een ph tussen 7 en 8 heeft voor afbraak van organische componenten. Bij een ph kleiner dan 6,5 wordt de afbraaksnelheid snel minder. De verblijftijd van het gas door de filter moet minimaal 0 45 seconden zijn om een goede verwijdering te hebben van geur en solventen. Uitgebreide beschrijving Varianten Thermofiel: Een thermofiel bed werkt op hogere temperaturen (circa 50 60ºC) dan standaard (mesotherme) bedden (circa 15 8ºC). Wordt vooral toegepast als de afgasstroom hoger is. Thermofiele bedden zijn gevoeliger voor temperatuurschommelingen, indien de temperatuur boven de 60ºC uitkomt, zal de biologische activiteit in het bed snel slechter worden. Een goede beheersing is dus noodzakelijk. Soms worden meerdere lagen gebruikt om verschillende bacterieculturen te verkrijgen. De biofilter kan boven open of gesloten zijn. Bij een open biofilter is de biofilter onderhevig aan weersinvloeden. Een gesloten biofilter is meer van de externe weersinvloeden afgeschermd en kan beter beheerst en gestuurd worden. Een nieuwe ontwikkeling is de inzet van schimmels. Deze zijn beter bestand tegen uitdroging, verzuring, tijdelijke stilstand van de filter en hogere temperaturen. Van biofilters met schimmels bestaan voor zover bekend geen full-scale installaties. InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

102 Kunststofpakkingen zouden momenteel in de markt niet (veel) meer toegepast worden volgens de leverancier. Een leverancier in Denemarken (BBK) levert biofilters met anorganisch dragermateriaal waarbij in praktijk hoge rendementen worden gehaald. Voordelen zijn ook lange standtijd filter (ca. 8 jaar) en lage drukval. Het filter is wel relatief duur in vergelijking met het klassiek biofilter. Installatie: ontwerp en onderhoud De typische oppervlaktebelasting van een biofilter bedraagt m 0 /m²/uur, maar kan dalen tot 5 en stijgen tot 500 m 0 /m²/uur. Bij het aanbrengen van de pakking moet er voor worden gezorgd dat het filtermateriaal zeer eenvormig is verdeeld en dat er geen vaste en losse zones zijn. Deze kunnen zorgen voor kortsluitstromen zodat de lucht slecht wordt behandeld en het effectieve filteroppervlak kleiner wordt. Door uitdroging van de filter bij kortsluitstromen zal de effectiviteit nog verder dalen. Voor toepassing in warme luchtstromen (> 8 C) is koeling noodzakelijk. Dit kan gerealiseerd worden door menging met buitenlucht, een (single-pass) waterwasser of een warmtewisselaar/condensor. Periodiek, om de 0,5 5 jaar, moet het filtermateriaal worden vervangen. Dit hangt sterk samen met het type vulmateriaal en de samenstelling van de afgassen. Monitoring Regelmatige inspectie en monitoring van de efficiëntie zijn noodzakelijk De efficiëntie kan gedurende de eerste jaren uitstekend zijn, maar binnen korte tijd sterk verminderen, onder meer door gebrek aan nutriënten, problemen met de vochthuishouding en/of veroudering van het filtermateriaal. Voor- en nadelen milieu Specifieke voordelen - Lage investeringskosten en werkingskosten - Biologische afbraak van de verontreiniging - Eenvoudige bouwwijze - Weinig afvalwater (percolaatwater) en afvalmateriaal. Specifieke nadelen - Fluctuaties van de gasstroomcondities hebben een grote invloed op werking - Filtermateriaal moet periodiek vervangen worden - Relatief volumineus - Beheersing van het vochtgehalte is een noodzaak - Verstoppingsgevaar door stof - Vergiftiging en verzuring moeten vermeden worden - Bed moet continue worden belucht om anaërobe condities te vermijden - Weinig controle- en sturingsmogelijkheden (onder andere ph) - Energiegebruik indien koeling van het afgas nodig is. Hulpstoffen Filtermateriaal. De samenstelling van het filtermateriaal varieert sterk: wortelhout, schors, turf, compost, kokosmateriaal en/of mengsels hiervan. De standtijd wordt overwegend bepaald door verzuring (N, S en Cl), uitputting en/of vergiftiging en drukval. Soms additioneel nutriënten toevoegen indien het filtermateriaal te langzaam degradeert om zelf de noodzakelijke nutriënten te leveren. Entmateriaal. Afhankelijk van het type component kan het noodzakelijk een ent uit te voeren met een specifiek hiertoe geselecteerde en gekweekte micro-organismen. De ent is doorgaans eenmalig. Water. De luchtstroom dient verzadigd te worden met (onthard) water; daarnaast komt een hoeveelheid percolaatwater uit het filtermateriaal vrij. 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

103 Energie: De biofilter verbruikt zelf weinig energie (< 1 kw/1.000 m 0 /uur). Het is vooral de drukval die de ventilator moet overwinnen die het energiegebruik bepaalt. Deze drukval bedraagt circa 2,5 mbar voor een kokosfilter en 15 mbar voor een compostfilter. Cross Media Effects Percolaatwater uit het biofilter is beladen met afbraakproducten (nitraat, sulfaat, etcetera) en organische stoffen moet worden geloosd op een riolering of kan na eventuele behandeling op het oppervlaktewater worden geloosd. Periodiek moet het filterbedmateriaal worden vervangen en afgevoerd (composteren, storten of verbranden). Financiële aspecten Investeringen, EUR/1000 m 0 /uur Operationele kosten - Personeel 1 manuur per week per filter + 2 mandagen per jaar Hulp en reststoffen 5 liter water per 1000 m 0, sterk afhankelijk van verzadigingsgraad afgas < 200 EUR/m filtermateriaal Energieverbruik, kwh/1000 m 0 /uur laag Kostenbepalende parameters debiet, concentratie, type component en gewenst rendement, type filtermateriaal Baten Geen Informatiebron 1. Beschrijving van luchtemissiebeperkende technieken, L26 InfoMil/Tauw, maart Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066. IPPC Reference document on Best Available Techniques in Common Waste Water and Waste Gas Treatment / Management Systems in the Chemical Sector, February Dutch Association of Cost Engineers, editie 25, November US EPA CACT Air Pollution Control Technology Factsheet 6. Leveranciersinformatie: Pure Air Solutions, DMT Milieutechniek 7. Biofilters and Biotowers for Treating Odors, C. Easter, C. Quigley, P. Burrowes and J. Witherspoon, IWA Conference Barcelona Efficiency evaluation of gas treatment equipments in terms of odor removal using dynamic olfactometry M. E. Quadros, P. Belli Filho and H. M. Lisboa, IWA Conference Barcelona Leveranciersinformatie: BBK Denemarken, informatie Biofilters met anorganisch dragermateriaal. InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

104 Biotrickling / Lavafilter / BTF/ Biodenox Beknopte beschrijving Beschrijving Een biotricklingfilter is een combinatie tussen een biofilter en een biowasser. De filter bestaat uit een gepakte absorptie kolom, die continu of discontinu door circulatie of enkelvoudige toevoer wordt bevochtigd en van nutriënten wordt voorzien. De bedoeling hierbij is dat de biomassa op de pakking achterblijft en niet met het water wordt meegevoerd. Na absorptie in de dunne waterfilm worden de verontreinigingen afgebroken door een op de pakking groeiende laag micro-organismen ( biofilm ); eventuele afbraakproducten worden door dezelfde waterfase afgevoerd. Dankzij de mobiele waterfase is de afvoer van verzurende afbraakproducten beter mogelijk dan bij biofilters met een stationaire waterfase: de zuurgraad van de circulatiestroom kan (licht) gecorrigeerd worden door dosering van loog of suppletiewater. Het filtermateriaal bestaat uit kunststofschuim, uit lava of uit plastic gestructureerde pakking. Het oppervlak moet van een dusdanige structuur zijn dat de biomassa zich er goed kan aan vasthechten. Principeschema Biotrickling filter Gereinigd gas Afgas Nutriënten Opslag waswater Ventilator Dragermateriaal + biomassa Pomp Spui waswater Pomp Toepasbaarheid Breed toepassingsgebied in de volgende sectoren: - RWZI s en AWZI s (H 2S) - Veehouderij (NH ) - Textielindustrie (CS 2 en H 2S) - Tabakindustrie (geur) - Drukkerijen, houtbe- of verwerking, meubelindustrie, metaalbewerkende industrie (NMVOC) - (Petro-)chemische industrie - Slib- en afvalverwerkingsinstallaties, rioolwaterpompstations. 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

105 Componenten Verwijderde componenten Verwijderingsefficiëntie 1, % Restemissie, mg/m 0 Validatiekengetal Ammoniak Geur H 2S < 1 2 Mercaptanen VOS Koolstofdisulfide bij ingangsconcentratie 100 mg/m 0 Alcoholen als ethanol, propanol bij ingangsconcentratie mg/m 0 Ethylacetaal bij ingangsconcentratie mg/m 0 Tolueen, xyleen bij ingangsconcentratie mg/m 0 Styreen 80 bij ingangsconcentratie 100 mg/m 0 Monovinylchloride 99 bij ingangsconcentratie 100 mg/m 0 1 Afhankelijk van de specifieke configuratie en bedrijfscondities. Waarden zijn in principe gebaseerd op halfuursgemiddelde waarden. Randvoorwaarden Debiet, m 0 /uur Temperatuur, C Druk atmosferisch Drukval, mbar 1 10 Vochtgehalte Geen beperkende voorwaarden Stof Geen beperkende voorwaarden Ingaande concentratie: VOS, mg/m NH, mg/m Geur, ou E/m > H 2S, mg/m Mercaptaan, mg/m Uitgebreide beschrijving Varianten Biotricklingfilters kunnen worden geënt met actief slib of entcultures (zie factsheet Biowasser). Installatie: ontwerp en onderhoud De handhaving van de biologische filmlaag (biofilm) van de pakking is van essentieel belang: een te grote aanwas kan leiden tot (lokale) verstoppingen die uiteindelijk resulteren in voorkeurstromingen, waardoor het uitwisselingsoppervlak en dus de werking van het biotricklingfilter verminderd wordt. De aanwas en de dikte van de biofilm kan onder andere worden beheerst door de dikte van de biofilm om mechanische wijze te beïnvloeden (bijvoorbeeld variatie van de bevochting) of de groeisnelheid van de micro-organismen te beïnvloeden door de zuurgraad en/of het zoutgehalte te variëren. Bij biotricklingfilters waaraan hoge H 2S-concentraties worden aangeboden, bestaat de kans op de vorming van elementair zwavel door onvolledige biologische oxidatie. Dit uit zich door duidelijk herkenbare gele korrelige structuren en kan uiteindelijk leiden tot verstoppingen en voorkeursstromen. In biotricklingfilters die met hoge concentraties anorganische verbindingen (NH of H 2S) verwerken, hebben meestal micro-organismen, die CO 2 uit de lucht gebruiken als koolstofbron. Gezien de relatief hoge concentraties CO 2 in de lucht, dient extra rekening te worden gehouden met sterke aanwas van de biofilm. InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

106 Monitoring De samenstelling van het water moet worden bepaald door continu metingen van ph, temperatuur en geleidbaarheid. Voor- en nadelen milieu Specifieke voordelen - Biodegratie van de geabsorbeerde componenten - Geschikt voor (middelhoge) concentraties zwavel-, chloor- en stikstofhoudende, verzurende, componenten - ph-controle en correcties mogelijk binnen bepaalde grenzen - Lage drukval - Gemiddelde investerings- en operatiekosten - Compacte bouw en opstelling - Lage energieconsumptie, dus beperkte CO 2-emissies - Gering hulpstoffenverbruik - Betere werkingsgraad en betrouwbaarheid dan een biofilter. Specifieke nadelen - Fluctuaties in samenstelling en concentraties van ingangsluchtstroom hebben invloed op werking - Giftige en hoge concentraties verzurende stoffen dienen vermeden te worden - Minder geschikt voor (zeer) slecht oplosbare componenten - Pakking kan verstopt raken met biomassa - Complexer om te construeren dan een biofilter - Productie van afvalwaterstroom, afhankelijk van verwijderde componenten. Hulpstoffen - Nutriënten voor voeding van bacteriën - Filtermateriaal: kunststofschuim, uit lava of uit plastic gestructureerde pakking - Entmateriaal: Afhankelijk van het type component kan het noodzakelijk een ent uit te voeren met een specifiek hiertoe geselecteerde en gekweekte micro-organismen. De ent is doorgaans eenmalig. - Water: suppletiewater ter compensatie van verdamping en spuiverliezen. - Energie: het biotricklingfilter verbruikt zelf weinig energie (< 1 kw/1 000 m 0 /uur). Het is vooral de drukval die de ventilator moet overwinnen die het energiegebruik bepaalt. Deze drukval bedraagt circa 10 mbar, afhankelijk van de gasbelading van het systeem en de mate van biologische dichtgroei. Cross Media Effects Periodiek dient (een gedeelte) van de pakking te worden vervangen / ververst. De samenstelling van het slib op de afgevoerde pakking is afhankelijk van de concentratie en samenstelling van het afgas. Daarnaast moet ook het spuiwater worden afgevoerd. Financiële aspecten Investeringen, EUR/1000 m 0 /uur Operationele kosten Minimaal Personeel, uur/week circa 4 (sterk situatieafhankelijk) Hulp en reststoffen Minimaal Energieverbruik, kwh/1000 m 0 /uur < 1, exclusief de ventilator Elektriciteitskosten, EUR/1000 m 0 /uur Minimaal Kostenbepalende parameters Debiet Baten Geen 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

107 Informatiebron 1. Beschrijving van luchtemissiebeperkende technieken, L26 InfoMil/Tauw, maart Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066. IPPC Reference document on Best Available Techniques in Common Waste Water and Waste Gas Treatment / Management Systems in the Chemical Sector, February Dutch Association of Cost Engineers, editie 25, November US EPA CACT Air Pollution Control Technology Factsheet 6. Bedrijfsinformatie: Pure Air Solutions, DMT Milieutechniek. InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

108 Biologische wasser (algemeen) / Bioscrubber / Biowasser Beknopte beschrijving Beschrijving Een biowasser bestaat uit een gaswasser en een biologische reactor. In de gaswasser worden de te verwijderen componenten uit de gasstroom in het waswater geabsorbeerd. In de biologische reactor worden de geabsorbeerde verontreinigingen in het waswater vervolgens biologisch afgebroken. De gezuiverde wasvloeistof wordt gerecirculeerd naar de wasser. Biologisch afbreekbare koolwaterstoffen worden in de biowasser omgezet in water en CO 2. De niet afbreekbare koolwaterstoffen blijven in het waswater aanwezig. Componenten zoals H 2S en NH worden achtereenvolgens in sulfaat en nitraat omgezet. Om het zoutgehalte en het gehalte niet-afbreekbare VOS laag genoeg te houden moet regelmatig gespuid worden. Dit kan op basis van geleidbaarheid of via een vaste spui gebeuren. De mate van spui is afhankelijk van de samenstelling van het te reinigen gas. Een hydraulische verblijftijd van het waswater van (maximum) dagen geeft goede resultaten. Principeschema 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

109 Toepasbaarheid Breed toepassingsgebied in de volgende sectoren: - Sigarettenindustrie - Waterzuiveringsinstallaties - Verwijderen van geur voortkomend uit de productie van enzymen - Verwijderen van geur voortkomend uit de productie van aromaproductie - Rubberindustrie - Verwijdering van geur- en zwavelcomponenten uit afgassen bij de productie van methionine - Verwijdering van geur- bij de productie van polymeren - Verwijdering van geur, VOS en stikstofcomponenten bij de verwerking van verfafval - Stortplaatsen voor gevaarlijke afvalstoffen - Veehouderij - Koffiebranderijen - Slachthuizen. Componenten Verwijderde componenten Geur 2, ou E/m Verwijderingsefficiëntie 1, % Restemissie Validatiekengetal Ammoniak, mg/m 0 VOS, mg/m Afhankelijk van de specifieke configuratie, bedrijfscondities en reagens. Waarden zijn in principe gebaseerd op halfuursgemiddelde waarden 2 Onder andere fenolen, mercaptanen, H 2S, azijnzuur en acetaten dragen bij aan de geur. 1 Randvoorwaarden Debiet, m 0 /uur - Temperatuur, C 15 40; optimale temperatuur 0 5 C Druk atmosferisch Drukval, mbar 2 5 Vochtgehalte Geen beperkende voorwaarden Stof - Ingaande concentratie: VOS, mg/m Slibconcentratie, g/l 6-8 Geur, ou E/m > Geleidbaarheid, µs/cm < Verder geldt: - De verontreinigingen moeten verder wateroplosbaar zijn - De verontreinigingen moeten aëroob biologisch afbreekbaar zijn - De emissie moet continu in de tijd worden aangeboden; piekbelastingen kunnen wel enigszins worden opgevangen. Uitgebreide beschrijving Varianten Eventueel in combinatie met bestaande biologische waterzuivering. Installatie: ontwerp en onderhoud De gaswasser moet zodanig worden ontworpen dat de verblijftijd van de gassen in de wasser ongeveer 1 seconde is. Afhankelijk van de oplosbaarheid van de componenten kan dit iets meer of minder zijn. De wasser moet een speciale open pakking en speciale sproeikoppen hebben om verstoppingen door het biologische slib te vermijden. Een hydraulische verblijftijd van het waswater van (maximum) dagen geeft goede resultaten. InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

110 Monitoring Om het rendement te meten van de wasser is het nodig de geur- en/of gasconcentratie in- en uitgaand te meten. Voor details wordt hier naar de NeR paragraaf.6,.7 en bijlage 4.7 verwezen. Routinemetingen moeten betrekking hebben op de drukval, de recycle stroom, de ph, temperatuur en geleidbaarheid van de uitgaande waterstroom. Voor- en nadelen milieu Specifieke voordelen - Biodegradatie of natuurlijke afbraak van componenten - Hoge concentraties van zwavel-, stikstof- en chloorcomponenten kunnen worden verwijderd door de mogelijkheid van ph controle - Piekemissies kunnen beter worden opgevangen dan bij een biofilter en biotricklingfilter. Specifieke nadelen - Vooral geschikt voor goed oplosbare componenten - Componenten moeten biologisch afbreekbaar zijn - Productie van een slib dat moet worden afgevoerd - Het spuiwater moet verder worden behandeld - Gevoelig voor wisselingen in debiet en procescondities - Biomassa kan zich op de pakking gaan hechten waardoor verstoppingen kunnen optreden of zelfs de pakking in kan klinken. Hulpstoffen - Suppletiewater om verdampings- en spuiwaterverlies aan te vullen - Chemicaliën zoals zuur of base om de ph voor een optimale biologische activiteit te garanderen. - Nutriënten voor het slib. Cross Media Effects Een biowasser creëert twee afvalstromen: - Spuiwater beladen met zouten en niet-biologisch afbreekbare CZV - Spuislib van de bioreactor, dat op een milieuverantwoordelijke manier moet worden verwijderd. Er moet opgelet worden met de tussenopslag van het waswater. Door anaërobe omstandigheden kunnen hier geurcomponenten worden gevormd. Deze moeten dan verder worden behandeld. Financiële aspecten Investeringen, EUR/1.000 m 0 /uur Personeel, uur/week Hulp en reststoffen Energieverbruik, kwh/1.000 m 0 /uur Elektriciteitskosten Kostenbepalende parameters Baten Circa 4 Relatief laag 0,2 0,5 - Debiet, type en concentratie te verwijderen component(en) niet Informatiebron 1. Beschrijving van luchtemissiebeperkende technieken, L26 InfoMil/Tauw, maart Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066. IPPC Reference document on Best Available Techniques in Common Waste Water and Waste Gas Treatment / Management Systems in the Chemical Sector, February Dutch Association of Cost Engineers, editie 25, November Nederlandse emissierichtlijn lucht, NeR paragraaf.6,.7 en bijlage 4.7, april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

111 Moving bed trickling filter / MBTF Beknopte beschrijving Beschrijving Het Moving Bed Trickling Filter (MBTF) is een systeem voor de gecombineerde, of eventueel gescheiden, zuivering van lucht en waterstromen. Het MBTF wordt primair gevormd door een kunststoftank. De tank is gevuld met 50 tot 150 m speciaal gevormde kunststofballetjes. Op en in deze gegroefde balletjes groeien micro-organismen die de aangeboden verontreinigingen afbreken. Het te zuiveren afvalwater wordt met een regelbare circulatiepomp naar de bovenkant van de reactor gepompt en door middel van een ronddraaiende sproeiarm over het bed verdeeld. Het gereinigde water wordt opgevangen in de buffer/bezinkruimte, waar eventueel aanwezige slibdeeltjes kunnen hier bezinken. De te zuiveren lucht wordt met een externe ventilator in meestroom met het water de reactor ingeblazen Onderin zorgen speciale secties in de zeefplaat vervolgens voor een goede afscheiding van lucht en water, waarna de gezuiverde lucht naar de atmosfeer wordt afgelaten. Zoals in elke biologische zuivering, wordt een deel van de aangevoerde verontreinigingen omgezet in biomassa. De hoeveelheid biomassa in de reactor zal hierdoor toenemen. Zonder maatregelen leidt dit in conventionele tricklingfilters tot verstopping. In het MBTF wordt verstopping voorkomen door een deel van de begroeide balletjes naar de top van de reactor te pompen waar de balletjes via een cycloon op een zeefplaat storten. Door de cycloonwerking en de daaropvolgende valenergie wordt een groot deel van de biomassa van de balletjes verwijderd. De gereinigde balletjes vallen bovenop het bed en kunnen weer deelnemen aan het zuiveringsproces. Het afgescheiden slib wordt periodiek afgevoerd. Principeschema Toepasbaarheid Full scale units in de volgende sectoren: - (Petro)chemische industrie - Afvalverwerking - Vlees- en visverwerkende industrie. InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

112 Componenten Verwijderde componenten Verwijderingsefficiëntie 1, % Restemissie, mg/m 0 Validatie-kengetal VOS Geur H 2S (zwavelwaterstof) Mercaptanen Styreen 80 > 95% > 90% > 98% > 95% > 90% - > ou E/m Afhankelijk van de specifieke configuratie, bedrijfscondities en reagens. Waarden zijn in principe gebaseerd op halfuursgemiddelde waarden. Randvoorwaarden Debiet lucht, m 0 /uur Debiet afvalwater, m 0 /uur < 200 Temperatuur, ºC Druk atmosferisch Vochtgehalte Geen randvoorwaarde Stof Geen randvoorwaarde Ingaande concentratie: VOS, mg/m Geur, ou E/m > H 2S, mg/m Styreen, mg/m 0 < 200 bij 500 m 0 /(m 2.h) < 500 bij 200 m 0 /(m 2.h) 1 Hogere concentraties naar verwachting toepasbaar, maar nog niet toegepast. Uitgebreide beschrijving Varianten De MBTF is een variant van de biotricklingfilter (zie betreffende factsheet). Installatie: ontwerp en onderhoud Het MBTF wordt primair gedimensioneerd op de om te zetten vuilvracht (lucht + water) en het luchtdebiet. Typische ontwerpwaarden zijn: - COD-belasting: kg/( m 0.d) - Afgasbelasting: m 0 /(m 2.h). Voor de behandeling van gasstromen met daarin slecht wateroplosbare componenten wordt bij het ontwerp uitgegaan van een (sterk) verhoogd recirculatiedebiet. In de praktijk wordt het MBTF gevuld met circa 80% van het ontwerpvolume. Na opstart wordt vervolgens bepaald of het systeem nog moet worden bijgevuld. Dragermateriaal kan zonodig eenvoudig worden aangevuld. Onderhoud blijft beperkt tot normaal onderhoud aan pompen en dergelijke. Monitoring Zie andere biofiltertechnieken. Voor- en nadelen milieu Specifieke voordelen - Gecombineerde dan wel separate behandeling afvalwater en afgas mogelijk - (Zeer) hoog belastbaar - Verstoppingsvrij - Geschikt voor gasstromen met zeer snelle en grote concentratieschommelingen - Nauwelijks gevoelig voor verzuring bij omzetting van stikstof, zwavel of chloorverbindingen. 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

113 Specifieke nadelen - Investeringskosten sterk afhankelijk grondstofprijzen - Minder geschikt voor kleine gasstromen (< m 0 /uur). Bij gelijktijdige behandeling met afvalwater geen limitering - Bouwhoogte tot 20 m. Hulpstoffen - Nutriënten: alleen benodigd indien niet aanwezig in afvalwater. Zonder behandeling van afvalwater is ter verwijdering van restproducten (chloride, sulfaat) en compensatie voor verdampingsverliezen ook water benodigd. In voorkomende gevallen wordt hiervoor oppervlaktewater toegepast. - Dragermateriaal: hergebruikt dan wel virgin PE/PP. - Entmateriaal: niet benodigd. - Energie: Het energieverbruik wordt primair bepaald door de ventilator. Drukverlies MBTF tot circa 40 mbar. Het energieverbruik van het MBTF is beperkt tot de circulatiepomp en de dragerrecirculatie (intermitterend). Cross Media Effects Het MBTF is bij uitstek gericht op Cross Media Effects (gelijktijdige behandeling water en lucht). Het geproduceerde slib moet worden afgevoerd. Het spuiwater is al vergaand gezuiverd. Financiële aspecten Investeringen, EUR/1.000 m 0 /uur Operationele kosten Gering Personeel, uur/week 1 2 Hulp en reststoffen Minimaal Energieverbruik, kwh/1000 m 0 /uur sterk variabel: <1 5 Elektriciteitskosten, EUR/1.000 m 0 /uur - Kostenbepalende parameters vuilvracht, luchtdebiet Baten Bij gelijktijdige zuivering van lucht en afvalwater sterke besparing op de heffing. De terugverdientijd is typisch 2 jaar. Informatiebron 1. Het Moving Bed Trickling Filter, Nationaal Water symposium Symposium bij Lucite International, Leveranciersinformatie: DHV Water, A. Silverentant, InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

114 4.8 Thermische oxidatie 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

115 Thermische Naverbrander / Incinerator / Thermische oxidatie Beknopte beschrijving Beschrijving Afgassen worden door middel van verbranding op een hoge temperatuur gebracht. Deze temperatuur varieert bij thermische naverbranding tussen 750 en C. Wanneer het afgas voldoende lang op deze hoge temperatuur wordt gehouden oxideren de verontreinigingen (VOS, geur) tot stoffen als CO 2, H 2O, NO x, SO x. Principeschema Toepasbaarheid Deze techniek wordt breed toegepast voor verwijdering van geur of vluchtige koolwaterstoffen bij nagenoeg alle typen sectoren. Thermische naverbranding is vanwege het mogelijk hoge brandstofverbruik vooral geschikt voor toepassingen met een gemiddelde tot hoge concentratie VOS in het afgas. Componenten Verwijderde Verwijderingsefficiëntie Restemissie, Validatiekengetal componenten 1, % mg/m 0 Geur VOS, PM 10, CO, 98 99, ,9 - < gehalogeneerde organische verbindingen 2 1 Afhankelijk van de specifieke configuratie en bedrijfscondities. Waarden zijn in principe gebaseerd op halfuursgemiddelde waarden. 2 Bij het verbranden van gehalogeneerde verbindingen kunnen er zeer schadelijke dioxines, en verbindingen hiervan, worden gevormd. InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

116 Randvoorwaarden Normaal Recuperatief Regeneratief Debiet, m 0 /uur Temperatuur, C (afhankelijk van type vervuiling) Druk atmosferisch Drukval, mbar Vochtgehalte - Stof, mg/m 0 < Ingaande concentratie VOS < 25% van de onderste explosiegrens gas (LEL) 1 Verblijftijd 0,5 2 seconde (afhankelijk van temperatuur) 1 Voor de veiligheid dient de VOS-concentratie van het afgas onder 25% van de onderste explosiegrens (LEL) te worden gehouden. Uitgebreide beschrijving Varianten De belangrijkste varianten zijn de: - Recuperatieve naverbrander De recuperatieve naverbrander is nagenoeg identiek aan de thermische naverbrander echter is er een warmtewisselaar aanwezig. Met behulp van de warmtewisselaar wordt de te reinigen lucht voorverwarmd met de verbrandingsgassen waardoor tot 80% van de vrijkomende warmte kan worden benut. - Regeneratieve naverbrander Een regeneratieve naverbrander gebruikt twee of meer keramische bedden. Het principe is dat de warmte van het gereinigde gas wordt opgeslagen in het bed en nadien wordt 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

117 afgegeven aan het te reinigen gas. Het thermisch rendement kan oplopen tot 97%. In de verbrandingsruimte wordt het gas verder verhit, zodat thermische oxidatie optreedt. Het hete gas dat de verbrandingsruimte verlaat, verwarmt het tweede keramische bed. Het afgekoelde gas kan hierna worden afgevoerd. Als het tweede bed voldoende is verhit, wordt de gasstroom omgekeerd, waardoor het tweede bed zorgt voor de opwarming van de te zuiveren gassen en het eerste voor de afkoeling van de gereinigde gassen. Bij het omschakelen kan een piekemissie optreden. Regeneratieve en recuperatieve naverbranding zijn in principe kosteneffectiever dan een gewone thermische naverbrander vanwege de verminderde brandstofkosten. Installatie: ontwerp en onderhoud Branders dienen regelmatig te worden geïnspecteerd, en indien nodig worden gereinigd ten gunste van de goede werking en efficiency. Als overmatige afzetting plaatsvindt, moeten er preventieve maatregelen worden getroffen door bijvoorbeeld het afgas te reinigen voor het de brander ingaat. Uit ervaring met recuperatieve naverbranders is gebleken dat aan de warme zijde van de warmtewisselaar lasnaden kunnen falen, waardoor de onderhoudskosten kunnen oplopen. Er zijn bedrijven bekend die om deze redenen zijn overgestapt naar een regeneratieve naverbrander. Monitoring De efficiency van het systeem kan worden bepaald door het monitoren van de concentraties voor en na de thermische naverbrander. Vluchtige organische stoffen (VOS) kunnen worden gemeten als totaal koolstof door een vlam-ionisatie detector. Een kwalitatieve emissieanalyse kan worden gemaakt door het analyseren van afgasmonsters met GC/MS. Voor- en nadelen milieu Specifieke voordelen - Bewezen technologie, veel toegepast - Hoge efficiëntie haalbaar tot een rendement van > 99,9% - Goede werking bij hoge VOS-concentraties - Benutting van de energie-inhoud van de afgassen. Specifieke nadelen - Hoge variabele kosten voor brandstof bij lage VOS-concentraties - Niet erg geschikt voor sterk variabele debieten - Vorming van corrosieve zure gassen bij verbranding van halogeen- en zwavelhoudende componenten - Niet kosteneffectief bij lage concentraties en hoge debieten, brandstof nodig voor opstarten. Hulpstoffen Indien van toepassing steunbrandstof (bijvoorbeeld aardgas). Cross Media Effects Bij de inzet van steunbrandstof komt meer CO 2 vrij dan in de ongereinigde situatie. Naast CO 2 kunnen ook geringe hoeveelheden CO en NO X worden gevormd. Vorming van grote hoeveelheden CO en NO X kan vermeden worden door een goede procescontrole en branderinstellingen. InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

118 Financiële aspecten Normaal Recuperatief Regeneratief Investeringen, EUR/1.000 m 0 /uur Operationele kosten, EUR per jaar/ < m 0 /uur Personeel, dagen per jaar Hulp en reststoffen, EUR per jaar/1.000 m 0 /uur kan nodig zijn voor steunbrandstof 1 Energieverbruik, 8-1,5 2,25 kwh/1000 m 0 /uur Elektriciteitskosten, Afhankelijk van EUR/kWh EUR/1.000 m 0 /uur Kostenbepalende parameters Debiet, energie-inhoud afgassen, vereiste verwijderingsefficiency, type katalysator, meet- en regelapparatuur Baten Geen 1 Er is steunbrandstof nodig om de verbranding in stand te houden. Het energieverbruik is afhankelijk van het VOS-gehalte van de afgassen. Bij de oxidatie van de organische componenten in de afgassen komt immers warmte vrij. Als de concentratie aan VOS groot genoeg is, volstaat de vrijgestelde warmte om het proces op temperatuur te houden. Informatiebron 1. Beschrijving van luchtemissiebeperkende technieken, L26 InfoMil/Tauw, maart Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066. IPPC BREF, Waste water and Waste Gas treatments, US EPA, Air Polution Control Technology Factsheet Thermal Incinerator, EPA-452/F april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

119 Katalytische naverbrander / Catalytic incinerator / Katalytische oxidatie catox / Thermocat Beknopte beschrijving Beschrijving Een katalytische naverbrander werkt op dezelfde manier als een thermische naverbrander, echter wordt het afgas door een katalysator gevoerd waardoor lagere reactietemperaturen voor naverbranden mogelijk zijn. De afgastemperatuur voor de katalysator bedraagt ongeveer C, de temperatuur na de katalysator bedraagt C. Er zijn lage temperatuurkatalysatoren die bij temperaturen van C functioneren. Principeschema Toepasbaarheid Katalytische oxidatie wordt veel toegepast voor het verwijderen van VOS bij: - Brandstof bulklaadstations - Synthetische organische chemische industrie - Rubber- en polymeerindustrie - Polytheen, polystyreen en polyester harsproductie - Papierindustrie. Bij katalytische oxidatie is het van belang dat emissies relatief constant zijn en er bij voorkeur geen of zo min mogelijk vervuilers van de katalysator in het gas aanwezig zijn. Componenten Verwijderde componenten Verwijderingsefficiëntie 1, % Restemissie, mg/m 0 Validatiekengetal VOS < 1 20 PM 10 < 99-1 Geur Afhankelijk van de specifieke configuratie en bedrijfscondities. Waarden zijn in principe gebaseerd op halfuursgemiddelde waarden. InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

120 Randvoorwaarden Normaal Recuperatief Regeneratief Debiet, m 0 /uur Temperatuur, C voor katalysator na katalysator Druk atmosferisch Drukval, mbar Ingaande concentratie: Stof, mg/m 0 < VOS < 25 % LEL-waarde (onderste explosiegrens) wegens explosiegevaar Uitgebreide beschrijving Varianten - Vast bed installatie - Gefluïdiseerd bed installatie. In een gefluïdiseerd bed wordt de lucht opwaarts door het katalysatorbed gestuurd. Door de hoge gassnelheden gaan de katalysatorkorrels in de reactor bewegen en gaat het bed zich als een vloeistof gedragen (een betere reactie door een vergroot contactoppervlak). - Katalytische recuperatieve naverbranding. Het systeem is nagenoeg identiek aan de katalytische naverbrander, er is echter een warmtewisselaar aanwezig. Met behulp van de warmtewisselaar wordt de te reinigen lucht voorverwarmd met de verbrandingsgassen waardoor het thermisch rendement kan oplopen tot meer dan 75%. - Katalytische Regeneratieve naverbranding. 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

121 Dit systeem is een combinatie van een katalytische naverbrander en een regeneratieve thermische naverbrander. Het thermische rendement kan oplopen tot 98%. Een katalytische regeneratieve naverbrander gebruikt twee of meer keramische bedden waarmee de warmte van het gereinigde gas wordt opgeslagen en nadien wordt afgegeven aan het te reinigen gas. Bij het passeren van het eerste keramische bed zal het gas de verbrandingstemperatuur hebben benaderd. In de verbrandingsruimte wordt het gas verder verhit zodat thermische oxidatie optreedt. Het hete gas dat de verbrandingsruimte verlaat, verwarmt het tweede keramische bed. Het afgekoelde gas kan hierna worden afgevoerd. Als het tweede bed voldoende is verhit wordt de gasstroom omgekeerd, waardoor het tweede bed zorgt voor de opwarming van de te zuiveren gassen en het 1e voor de afkoeling van de gereinigde gassen. Bij het omschakelen kan een piekemissie optreden. - Oxicator. Deze techniek is gebaseerd op katalytische oxidatie van VOS waarbij de katalysator wordt verhit door middel van magnetrongolven. Door gebruik te maken van magnetrongolven gebruikt het systeem weinig extra energie. Typisch energieverbruik is circa 20 W/m. Door de relatief hoge kosten van het speciaal ontwikkelde katalysator is deze technologie voornamelijk inzetbaar bij kleinere gasvolumes (< 1000 m 0 /uur), bijvoorbeeld bij emissies vanwege bodemreiniging. Voordelen van het systeem zijn de energie efficiëntie en een hoge reinigingsefficiency (> 99% en restemissies < 1 mg/m 0 ). Het systeem kan met één of twee magnetrons worden ingericht, afhankelijk van de ingangsconcentratie. Bij voldoende hoge concentratie VOS houdt de oxidatiereactie zichzelf in stand en hoeft geen extra energie te worden toegevoegd. Installatie: ontwerp en onderhoud Branders dienen regelmatig te worden geïnspecteerd, en indien nodig worden gereinigd voor een goede werking. Als overmatige afzetting plaatsvindt, moeten er preventieve maatregelen worden getroffen door bijvoorbeeld het afgas gedeeltelijk te reinigen voor het de brander ingaat. Monitoring De katalysatortemperatuur, drukval over de katalysator, verbrandingstemperatuur en CO- en O 2- gehalte van het effluentgas dienen te worden gecontroleerd om onder optimale verbrandingscondities te kunnen bedrijven. De reinigingsefficiency van het systeem kan worden bepaald door de restemissie te meten met vlamionisatiedetectoren. Een kwalitatieve meting kan worden verricht door het nemen van monsters en het analyseren met GC/MS. InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

122 Voor- en nadelen milieu Specifieke voordelen - Compacter dan thermische naverbranders - Hoger rendement voor VOS-verwijdering dan thermische oxidatie; lagere temperatuur mogelijk (minder energieverbruik, minder isolatie vereist, lager brandrisico) - Lagere NO x-emissies (ongeveer 20 0% van thermische naverbranding) - Bevordert volledige verbranding - Hoge constante en betrouwbare prestaties mogelijk. Specifieke nadelen - Hogere investeringskosten dan bij thermische naverbranding - Systeem is gevoelig voor veranderingen in energie-inhoud van het brandergas - Risico van dioxinevorming bij aanwezigheid van gechloreerde verbindingen - Katalysatoren kunnen gevoelig zijn voor vervuilende stoffen. Hulpstoffen Periodiek zal de katalysator moeten worden vervangen. De verwachte levensduur is tenminste 2 jaar. Cross Media Effects Emissies kunnen restanten van CO bevatten. Gezien de lagere werkingstemperatuur in vergelijking met thermische naverbranders is het gehalte aan thermische gevormde NO x bij katalytische naverbranders ook lager. Indien de katalysator niet kan worden geregenereerd, zal deze moeten worden afgevoerd als gevaarlijk afval. Financiële aspecten Normaal (katalytisch) Recuperatief Regeneratief Investeringen, EUR/1.000 m 0 /uur Operationele kosten, EUR per jaar/1.000 m 0 /uur Personeel, uur/week Circa - 2 Hulp en reststoffen, Katalysator: afhankelijk van het type EUR/kg Energieverbruik, kwh/1000 m 0 /uur 1 2 Lager dan de (normaal) katalytische naverbrander Kostenbepalende parameters Debiet, temperatuur, katalysator, instrumentatie, type warmtewisselaar, locatie Baten Geen Informatiebron 1. Beschrijving van luchtemissiebeperkende technieken, L26 InfoMil/Tauw, maart Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066. IPPC BREF, Waste Water and Waste Gas Treatment, US EPA, Air Polution Control Technology Factsheet Catalytic Incinerator, EPA-452/F Leveranciersinformatie: Vermeulen Product Engineering (Oxicator). 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

123 Fakkel / Toorts Beknopte beschrijving Beschrijving Bij fakkels wordt het afgas via een pijp naar een afgelegen meestal hoge plaats geleid en hier via een open vlam in open lucht verbrand of naar een gesloten grondfakkel geleid. Om een goede verbranding te hebben is een goed ontworpen branderuitgang, een waakvlam, stoom of luchtinjectie voor goede turbulentie en menging nodig en eventueel steunbrandstof. De meeste fakkels werken via een diffusievlam. Bij een diffusievlam wordt aan de buitenste rand van het brandstofgas/afgas lucht bijgemengd, zodat het brandstofgas omgeven is door een brandbaar gasmengsel. Bij ontsteking van dit mengsel wordt een stabiele vlam verkregen. De warmteoverdracht gebeurt door warmtediffusie tussen de grenslaag en het brandstofgas. Door verbranding van VOS worden roetdeeltjes gevormd. Het gloeien van deze roetdeeltjes geeft de vlam zijn gele kleur en helderheid. Bij grote diffusievlammen kan door gaswervelingen en turbulenties een brandend gedeelte afgesloten worden van de buitenlucht. Hierbij wordt roet gevormd en krijgt men een lokale instabiliteit die de vlam doet flakkeren. Principeschema Toepasbaarheid Fakkels zijn geschikt om gassen met hoge fluctuaties in VOS-gehalte (inclusief methaan), debiet, calorische warmte en gehalte aan inerte stoffen te behandelen. Affakkelen wordt primair gebruikt voor veiligheidsdoeleinden om grote hoeveelheden organische stoffen bij een calamiteit in een proces te vernietigen. Als om milieuredenen een continue emissie wordt behandeld, is het nodig eerst de toepasbaarheid van naverbranding te onderzoeken. InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

124 Breed toepassingsgebied in de volgende sectoren: - (Petro-)chemische industrie - Olie- en gasindustrie - Hoogovens en cokesovens - Affakkelen van stortgas van storten - Affakkelen van overschot aan biogas bij vergistinginstallaties en anaërobe waterzuiveringsinstallaties. Componenten Verwijderde componenten Verwijderingsefficiëntie 1, % Restemissie, mg/m 0 Validatiekengetal VOS (inclusief CH 4) > Afhankelijk van de specifieke configuratie en bedrijfscondities. Waarden zijn in principe gebaseerd op halfuursgemiddelde waarden. Bij slechte verbranding is de werkingsgraad moeilijk vast te stellen. Randvoorwaarden Debiet, m 0 /uur < Minimale verbrandingswaarde afgas, MJ/m Druk atmosferisch Drukval, bar 1 Temperatuur, ºC Uitgebreide beschrijving Varianten - Fakkels met stoominjectie. Voor voldoende luchttoevoer en een goede menging van lucht en brandstof, wordt bij dit type fakkel stoom in de verbrandingszone geïnjecteerd. Dit type fakkel is het meest voorkomende type fakkel in de chemische en de petrochemische industrie. Om geluidshinder van de stoomlans te beperken, wordt aangeraden de stoomdruk onder 7 bar te houden. - Fakkels met luchtinjectie. Bij fakkels met luchtinjectie wordt lucht geïnjecteerd in de verbrandingszone om voldoende lucht en turbulentie voor een rookvrije verbranding te krijgen. Het voordeel van de luchtinjectie is dat geen stoom aanwezig moet zijn op de plaats van de fakkel. Dit type fakkel wordt in mindere mate gebruikt voor grote fakkels. - Fakkels met drukmenging. Fakkels met drukmenging gebruiken de druk van de afgassen om een goede menging te verkrijgen bij de branderkop. Fakkels met drukmenging bevinden zich meestal op grondniveau en moeten hierdoor in een afgelegen terrein liggen waar voldoende ruimte is. - Fakkels zonder bijkomende menging. Deze fakkels hebben een brandertop zonder hulpmiddelen om de menging met lucht te verbeteren. Hun gebruik is beperkt tot gassen met een lage verbrandingswaarde en gassen met aan lage koolstof/waterstofverhouding die makkelijk branden zonder roetvorming. Deze gasstromen hebben minder lucht nodig voor volledige verbranding en geven lagere verbrandingstemperaturen. Installatie: ontwerp en onderhoud Er zijn twee typen fakkels: torenfakkels en grondfakkels. De grondfakkels worden voornamelijk gebruikt voor een continue verbranding van de basislast. De torenfakkel wordt toegepast om de incidentele en accidentele grote volumes te verbranden. Industrieën hebben vaak een geïntegreerd systeem met een grondfakkel geoptimaliseerd voor efficiënte verbranding van de basislast en een torenfakkel voor de onvoorziene grote volumes. Torenfakkel. Het gebruik van een torenfakkel ( m) kan mogelijke gevaarlijke situaties voorkomen zoals een open vlam kort bij een proceseenheid of tankpark. Door de fakkel hoog te plaatsen kan ook hinder door geluid, warmte, rook en geur verminderd worden. De rook en de geur ontstaan door onvolledige verbranding. Een torenfakkel is altijd een open fakkel. 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

125 Grondfakkel. Het nadeel van open grondfakkels is dat er gevaarlijke situaties kunnen ontstaan als mensen zich in de buurt van de fakkel bevinden als deze wordt geactiveerd. Een ander nadeel is dat de geur en verbrandingsgassen zich minder goed kunnen verspreiden dan bij een torenfakkel. Gesloten grondfakkels. De gesloten cilinder waar verbranding plaatsvindt, vermindert de hinder door geluid, licht, warmteafgifte en zorgt voor bescherming tegen de wind. Ze hebben geen zichtbare vlam en er is geen fakkeltoren die boven alle omliggende gebouwen uitsteekt Een nieuw type grondfakkel maakt gebruik van verbranding van een voorgemengd gasmengsel op een permeabel medium van verschillende lagen metaaldraad. Het afgas verbrandt net boven het permeabel medium. Het systeem maakt warmteterugwinning mogelijk. Monitoring De fakkel en de waakvlam moeten bemeten worden om een goede werking van de fakkel te garanderen. Meten kan door middel van thermokoppels, UV-monitoring, ionisatie-probes, low pressure alarm en debietmetingen van het afgas. Voor- en nadelen milieu Specifieke voordelen - Economisch voordelige manier om accidentele en incidentele, grote hoeveelheden VOS of methaanhoudende gassen te behandelen - Normaal is geen steunbrandstof nodig om een goede verbranding te verkrijgen (calorische waarde van het te behandelen afgas is voldoende hoog) - Goed voor sterk fluctuerende of periodieke emissies. Specifieke nadelen - Kan overlast veroorzaken door geluid, rook, warmte en lichtproductie - Productie van SO x, NO x, CO en roet (roetvorming en thermisch gevormde NO x kunnen door gebruik van stoom worden verminderd) - Niet geschikt om gehalogeneerde verbindingen te behandelen - De warmte geproduceerd door de verbranding gaat verloren. Hulpstoffen Afhankelijk van de uitvoering: - Stoom - Luchttoevoer (via ventilator) - Brandstofgas voor de waakvlam (en brander) - Gas om het systeem in overdruk te houden (stikstof, brandstof). Cross Media Effects Fakkels zijn in essentie een veiligheidsvoorziening. Daarnaast dragen zij ook bij aan de vermindering van emissies van VOS. Bij fakkelen kan echter ook overlast ontstaan door licht, geluid en geur. De lichthinder ontstaat bij hoge fakkels. De geurhinder komt van onvolledige verbranding. Daarnaast kunnen er emissies ontstaan van: - Roetdeeltjes - Onverbrande VOS - NO x, SO x, CO. Geluidsoverlast ontstaat voornamelijk door injectie van stoom tegen rookontwikkeling, verbrandingsprocessen en ventilatie. InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

126 Financiële aspecten Investeringen, EUR/1000 m 0 /uur Circa voor on-shore uitvoering zonder bordessen Operationele kosten, EUR/1000 m 0 /uur - Personeel Kan ook sterk variëren; de vakbekwaamheid van onderhoudspersoneel wordt hier als essentiële factor aangeduid Hulp en reststoffen Eventueel stoom, steunbrandstof, stikstof Energieverbruik, kwh/1000 m 0 /uur Afhankelijk van stoom en extra brandstof Elektriciteitskosten, EUR/1000 m 0 /uur Laag, afhankelijk van bijvoorbeeld persluchtgebruik Kostenbepalende parameters Eventueel steunbrandstof Baten Geen 1 De kosten, uitgedrukt in EUR per m 0 /uur, kunnen sterk variëren omdat deze afhankelijk zijn van het aantal uren dat er gefakkeld wordt. Omdat een fakkel primair als veiligheidsmiddel wordt ingezet zal het aantal uren dat de fakkel wordt gebruikt laag zijn (van 10 tot 100 uren per jaar). Informatiebron 1. Beschrijving van luchtemissiebeperkende technieken, L26 InfoMil/Tauw, maart Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066. IPPC Reference document on Best Available Techniques in Common Waste Water and Waste Gas Treatment / Management Systems in the Chemical Sector, February Reference document on BAT in the large volume organic chemical industry, February Reference document on BAT for mineral oil and gas refineries, February US EPA CACT Air Pollution Control Technology Factsheet 7. Leveranciersinformatie: Esher. 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

127 4.9 Koude oxidatie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

128 Ionisatie / Actieve zuurstof injectie / Ozoninjectie / Plasmazuivering / AEROX Beknopte beschrijving Beschrijving De lucht of de te zuiveren gasstroom wordt door een reactorkamer geleid, en hierin door middel van elektrodes onderworpen aan een zeer sterk elektrisch wisselveld (20 0 kv) waardoor ionen, vrije elektronen, radicalen en andere hoogreactieve deeltjes ontstaan. Er treedt echter geen noemenswaardige temperatuursstijging op. De hoogreactieve componenten zorgen voor een afbraak en (partiële) oxidatie van de aanwezige verontreinigingen. De meest actieve deeltjes in dit proces zijn N, O en OH radicalen. Deze worden gevormd uit stikstof (N 2), zuurstof (O 2) en water (H 2O). Indien de gasstroom rechtstreeks in de plasma reactor wordt gestuurd, gedraagt deze zich als een elektrostatische precipitator met een stofverwijderingsefficiëntie van > 90 %. Om de reactor schoon te houden moet in dat geval een (zelf)reinigingsysteem geïnstalleerd worden. De reiniging kan gebeuren door vibratie, perslucht of water. Bij stofvrije luchtstromen is dit reinigingssysteem niet noodzakelijk. Bij rechtstreekse behandeling is verwijdering van organische stoffen mogelijk. In geval van injectie van een geïoniseerde luchtstroom krijgt men voornamelijk een modificering van de geurmoleculen en in mindere mate een verwijdering van de organische vracht. Principeschema Toepasbaarheid Toepassingsgebied in de volgende sectoren: - Diervoederindustrie - Slachthuizen - Slibverwerkers - Waterzuiveringsinstallaties. Componenten Verwijderde componenten Verwijderingsefficiëntie 1, % Restemissie, mg/m 0 Validatiekengetal Geur 2 VOS 4 NO x , ou E/m Afhankelijk van de specifieke configuratie en bedrijfscondities. Waarden zijn in principe gebaseerd op halfuursgemiddelde waarden. 2 De behaalde geurreducties zijn sterk afhankelijk van de toepassing en de opstelling van de installatie (direct in de gasstroom of zijstroom, zie varianten). VOS-verwijdering bij houtindustrie. 4 Variant LoTOx. 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

129 Randvoorwaarden Debiet, m 0 /uur Temperatuur, o C hogere temperaturen tot 120 bij plasmaoxidatie. Druk Atmosferisch Drukval, mbar Enkele Vochtgehalte Niet te hoog wegens risico op condensatie en kortsluiting. Een verhoogde vochtigheid verbetert de werking in een zijstroom opstelling. Stof Als direct in de gasstroom toegepast dan moet deze relatief weinig stof bevatten. De ionisator zal zich dan immers gedragen als elektrostatische precipitator. Energie Ionisatie is vooral geschikt voor gasstromen met lage energie-inhoud (lage VOS-concentraties) vanwege het lagere energieverbruik in vergelijking met naverbranders. Uitgebreide beschrijving Varianten - Ionisatie in combinatie met katalysator. Na de eigenlijke ionisatiestap kan de luchtstroom nog over een katalysator geleid worden. Deze werkt op kamertemperatuur en zorgt voor een verwijdering van de aanwezige ozon en zorgt voor een verdere oxidatie van de te verwijderen componenten. Bij sommige uitvoeringsvormen is dergelijke katalysator standaard aanwezig, bij andere is deze als optie beschikbaar. Dit zijn meestal actieve kool katalysatoren. - Zijstroom injectie (actieve zuurstof injectie): bij te hoge temperaturen, te hoge stofconcentraties of corrosieve gassen kan het noodzakelijk zijn om een zijstroom (lucht) te ioniseren en deze luchtstroom in de hoofdstroom te injecteren. Omdat de ingebrachte gasstroom een volume heeft van 10 20% van de hoofdgasstroom, is het uitgaand debiet circa 10 20% groter dan het ingaande debiet, zodat er sprake is van een zekere verdunning. Werking in zijstroom is meestal minder efficiënt dan rechtstreekse ionisatie. Haalbaarheidstests zijn aangewezen om het rendement te achterhalen. - Niet-thermische microplasmachemie kenmerkt zich door een laag energieverbruik (0,005 tot 0,040 kwh/1000 m 0 /uur). Dit wordt bereikt door een Dielectric Barrier Discharge (DBD) waarin een diëlektricum een spanningsveld (1,5-2,0 kv) creëert waarbij geen stroom loopt en aldus geen noemenswaardig elektriciteitsgebruik optreedt. De investeringskosten bedragen tot EUR/1.000 m 0 /uur te behandelen lucht (exclusief kosten katalysator van 00 EUR, standtijd à uur). - De vormgeving en configuratie van de elektrodes en de aard van de gebruikte materialen verschilt van technologie tot technologie en is meestal door patenten beschermd. Installatie: ontwerp en onderhoud In principe compacte installatie. Monitoring Geurmetingen vereisen een zeer specifieke aanpak. Voor details wordt hier naar de NeR paragraaf.6 en bijlage 4.7 verwezen. Voor- en nadelen milieu Specifieke voordelen - Zeer compact - Aan- en uitschakeling naar behoefte (nauwelijks opstarttijd nodig) - Relatief eenvoudige bedrijfsvoering - Weinig gevoelig voor variaties in de gasstroom - Het ionisatieproces heeft plaats bij lage temperatuur - Laag energiegebruik in vergelijking met naverbranders (voor gasstromen met lage energieinhoud) - Bij werking in bypass weinig gevoelig voor stof. InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

130 Specifieke nadelen - Elektriciteitsgebruik - Proefopstelling is zeer gewenst om situatiespecifieke effecten en haalbare verwijderingefficiency te kunnen beoordelen - Is enkel geschikt voor VOS-verwijdering als het systeem direct op de gastroom wordt toegepast - Risico op elektromagnetische straling. Dit risico is beperkt als de behuizing in metaal wordt uitgevoerd. Hulpstoffen Energie circa 0, kw/1000 m 0. Voor toepassingen in geurbestrijding moet eerder met de lagere cijfers uit dit bereik gerekend worden. Het verbruik is afhankelijk van de concentratie en type van de te verwijderen component en van de luchtvochtigheid. Katalysator; standtijd circa bedrijfsuren; regenereerbaar. Cross Media Effects - Ozon. In het elektrische veld ontstaat ozon als nevenproduct. Indien deze niet volledig wegreageert, leidt dit tot ozonemissies. Ozon heeft een kenmerkende geur en kan, in hoge concentraties, schadelijk zijn voor de gezondheid. Onder normale atmosferische condities wordt ozon echter snel omgevormd tot zuurstof. Bij naschakeling van een katalysator (zie varianten) reageert de ozon volledig weg. In industriële toepassingen blijft de ozonemissie onder 1 ppm. - Afvalwater. Als afvalwater komt een kleine hoeveelheid spoelwater vrij. - Als er stof in de afgasstroom aanwezig is dan komt dit als afvalproduct vrij. Financiële aspecten Investeringen, EUR/1.000 m 0 /uur Totaal Injector (deel van totaal) Katalysator (deel van totaal) Sterk afhankelijk van toepassing. < < 660 (8.000 uur standtijd). Operationele kosten, EUR/jaar - 5% van de installatiekosten Personeel, mandag per jaar 1-2 Hulp en reststoffen Beperkt Energieverbruik, kwh/1000 m 0 0, - Kostenbepalende parameters Debiet Baten Geen Informatiebron 1. Beschrijving van luchtemissiebeperkende technieken, L26 InfoMil/Tauw, maart Leverancierswebsite Nederlandse emissierichtlijn lucht (NeR) paragraaf.6 en bijlage 4.7, IPPC Reference document on Best Available Techniques in Common Waste Water and Waste Gas Treatment / Management Systems in the Chemical Sector, February Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/ Dutch Association of Cost Engineers, editie 25, November US EPA CACT Air Pollution Control Technology Factsheet 8. Leveranciersinformatie: Aerox, Circlair. 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

131 Foto oxidatie / UV-oxidatie Beknopte beschrijving Beschrijving De te reinigen gasstroom wordt door een reactiekamer geleid en bestraald met UV-golven ( nm). Deze straling zorgt voor een afbraak van de ongewenste stoffen. Deze afbraak gebeurt op 2 manieren: 1. Rechtstreekse fotolyse; stoffen als VOS, NH, H 2S en amines worden rechtstreeks door de straling afgebroken. 2. Oxidatie door reactieve zuurstofradicalen; de aanwezigheid van hoog reactieve zuurstofradicalen oxideren componenten die niet door de fotolyse worden afgebroken, en ook reactieproducten voortkomend uit de fotolyse. Principeschema Toepasbaarheid Foto oxidatie is met name geschikt voor discontinue processen met lage concentraties verontreinigingen, bijvoorbeeld: - Coatinginstallaties - Waterzuiveringsinstallaties - Afvalverwerkingsinstallaties - Fermentatieprocessen - Voedingsmiddelenindustrie. Componenten Verwijderde componenten Verwijderingsefficiëntie 1, % Restemissie, mg/m 0 Validatiekengetal VOS H 2S, NH, amines, mercaptanen < 98-1 Geur Afhankelijk van de specifieke configuratie en bedrijfscondities. Waarden zijn in principe gebaseerd op halfuursgemiddelde waarden. InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

132 Randvoorwaarden Debiet, m 0 /uur (in theorie weinig kritisch) Temperatuur, o C < 60 Druk Atmosferisch Drukval, mbar - Vochtgehalte, % < 85 (max. dauwpunt, geen nevel) Ingaande concentratie: VOS, mg/m 0 < 500 H 2S, NH, amines, mercaptanen, ppm < 50 Stof Bij voorkeur stofverwijdering Uitgebreide beschrijving Varianten Sommige leveranciers plaatsen een katalysator (actief kool) of een tweede set lampen met een andere golflengte na de eerste foto oxidatiestap voor zo n hoog mogelijke reinigingsgraad. Deze extra stap dient er tevens voor het niet weggereageerde ozon af te breken tot zuurstof. Installatie: ontwerp en onderhoud Verwachte levensduur van UV-lampen bedraagt ongeveer uur en dienen dan te worden vervangen. Monitoring Geurmetingen vereisen een zeer specifieke aanpak. Voor details wordt hier naar de NeR paragraaf.6 en bijlage 4.7 verwezen. Voor- en nadelen milieu Specifieke voordelen - Compact en modulair systeem - Nagenoeg geen opstarttijd - Werking bij lage temperatuur - Laag energieverbruik - Geluidsarm. Specifieke nadelen - Niet geschikt voor hoge concentraties vervuiling. Hulpstoffen Indien van toepassing katalysator. Cross Media Effects Het afgas kan niet weggereageerde ozon bevatten. Onder normale condities wordt ozon echter snel afgebroken tot zuurstof. Afgezien van de UV-lampen komt er geen afval vrij. 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

133 Financiële aspecten Investeringen, EUR/1.000 m 0 /uur Operationele kosten, EUR/kg VOS 25 verwijderd Personeel - Hulp en reststoffen, EUR/1000 m 0 /uur UV-lampen: 0,06 0,2 (levensduur circa uur) Eventueel katalysator (actief kool): 0,06 0,12 Energieverbruik, kw/1000 m 0 /uur 0, 1,5 lampvermogen Kostenbepalende parameters Lampen, katalysator Baten Geen Informatiebron 1. Nederlandse emissierichtlijn lucht (NeR) paragraaf.6 en bijlage 4.7, Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066. Dutch Association of Cost Engineers, editie 25, November InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

134 4.10 Chemische reductie 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

135 Selectieve niet katalytische reductie / SNCR Beknopte beschrijving Beschrijving Selectieve niet-katalytische reductie verwijdert NO x door het injecteren van een reducerend reagens in het afgas. Vaak wordt ammoniak gebruikt als reagens. De optimale temperatuur voor dit injecteren ligt daar waar het afgas een temperatuur heeft van tussen de C. Temperatuur, verhouding van reagens en reactant, en verblijfstijd zijn de belangrijkste parameters voor de efficiency. Principeschema Toepasbaarheid SNCR vindt zijn toepassing in het tegengaan van NO X-emissies uit de: - Chemische industrie - Verbrandingsinstallaties (onder andere afvalverbranding, biomassa, kolen, olie, gas) - Energiecentrales - Cementindustrie - Metaalindustrie - Glastuinbouw. Componenten Verwijderde Verwijderings- Restemissie, Validatiekengetal componenten efficiëntie 1, % mg/m 0 NO x Afhankelijk van de specifieke configuratie en bedrijfscondities. Waarden zijn in principe gebaseerd op halfuursgemiddelde waarden. InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

136 Randvoorwaarden Debiet, m 0 /uur < Temperatuur, C Druk atmosferisch Ingaande concentratie NO X, g/m 0 Brede range NH /NO X-verhouding < 1,2 Uitgebreide beschrijving Varianten De SCR kan als variant van SNCR worden gezien. Zie factsheet SCR. Installatie: ontwerp en onderhoud Het aanpassen ( retrofitten ) van een SNCR installatie is relatief eenvoudig omdat slechts de injectieunits en de opslagtank voor het reagens geïnstalleerd hoeven te worden. Monitoring De prestaties van SCR systemen kan op twee manieren worden bepaald: ten eerste door het meten van de NO x-gehalten voor en na de reiniging, ten tweede door het meten van het ammoniak- en (overmaat) zuurstofgehalte van het effluentgas. Voor details wordt hier naar de NeR paragraaf.7 en bijlage 4.7 verwezen. Voor- en nadelen milieu Specifieke voordelen - Onder optimale condities is een grote reductie van NO x mogelijk - Afgas met een hoog stofgehalte kan ook worden behandeld - Relatief eenvoudige installatie (ook bij retrofit) - Lage investeringskosten ten opzichte van andere technieken die NO X verwijderen - Laag energieverbruik - Gering ruimtebeslag. Specifieke nadelen - Hoge temperaturen vereist, en de optimale reactietemperatuur ligt in een nauw bereik - Niet geschikt voor bronnen met een laag NO X-gehalte - Het vliegas bevat ammoniak - Buiten operationeel bereik wordt er ammoniak uitgestoten of verhoogde NO X-emissies. - Er kan lachgas (N 2O) als nevenproduct worden gevormd. Hulpstoffen - Reagens: een 25% oplossing van ammoniak of ureum. - Stoom: voor het vervluchtigen van de ammoniak/ureum alvorens het wordt geïnjecteerd. Cross Media Effects - Mogelijke aërosolvorming van ammoniumchloride en ammoniumsulfaat. - Mogelijke NH -emissie als gevolg van niet optimale procesvoering. - Als nevenproduct kan lachgas (N 2O) worden gevormd. 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

137 Financiële aspecten Investeringen, EUR/1.000 m 0 /uur Operationele kosten - Personeel, EUR/jaar Hulp en reststoffen, EUR/ton , tot 570 kg NH -oplossing per ton NO x verwijderd Energieverbruik, kwh/1000 m 0 /uur Alleen energieverbruik voor de dosering van ammoniak of ureum Kostenbepalende parameters Consumptie van ammoniak of ureum, ongecontroleerde NO X-concentraties, gewenste reductie, thermische efficiency, retrofit. Baten Geen, tenzij baten uit NO x emissiehandel Informatiebron 1. Beschrijving van luchtemissiebeperkende technieken, L26 InfoMil/Tauw, maart Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066. IPPC BREF Waste Water and Waste Gas Treatment, US EPA, Air Polution Control Technology Factsheet SNCR, EPA-452/F Cementa AB, Sweden, Paper, date unknown. InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie - 1 -

138 Selectieve katalytische reductie / SCR Beknopte beschrijving Beschrijving Selective Catalytic Reduction (SCR) heeft als doel de emissie van NO x te beperken. Afgas wordt verrijkt met een toevoeging van NH of ureum over een katalysator gevoerd waardoor NO x wordt omgezet tot N 2 en H 2O. Temperaturen liggen hierbij tussen de 200 o C en 500 o C, afhankelijk van het type katalysator. Principeschema Toepasbaarheid SCR wordt toegepast om NO x-emissies te verminderen van bijvoorbeeld: - Afvalverbranding - Chemische industrie - Energiecentrales - Metaalindustrie - Glastuinbouw. Componenten Verwijderde Verwijderings- Restemissie, Validatiekengetal componenten efficiëntie 1, % mg/m 0 NO x mogelijk aërosolvorming van ammoniumchloride en ammoniumsulfaat 2 1 Afhankelijk van de specifieke configuratie en bedrijfscondities. Waarden zijn in principe gebaseerd op halfuursgemiddelde waarden. 2 Bij aanwezigheid van SO wordt ammoniak afgevangen onder vorming van ammoniumsulfaat. Het ammoniumsulfaat kan de katalysator verstoppen en wordt als moeilijk afscheidbaar aërosol geëmitteerd. 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

139 Randvoorwaarden Debiet, m 0 /uur < Temperatuur, C (afhankelijk van de katalysator), schommelingen van circa 90 C zijn acceptabel. Druk Atmosferisch Drukval, mbar < 10 Vochtgehalte - Stof, g/m 0 Enkele Ingaande concentratie NO X, g/m 0 < (onder andere bij dieselmotoren) NH /NO X- mol verhouding < 1,1 Uitgebreide beschrijving Varianten - Direct achter de ketel geschakelde SCR-installaties, zogenoemde "high-dust"-schakeling. Dit is mogelijk als het afgas zeer weinig tot geen stof bevat waardoor de katalysator zou kunnen vervuilen. Deze configuratie wordt ook bij kolencentrales toegepast bij stofconcentraties tot 10 g/m 0. - Nageschakelde SCR-installaties achter stoffilters of wassers, zogenoemde low-dust"-schakeling. Het is bij deze techniek nodig het afgas te reinigen voordat het de katalysatorruimte in gaat. Verder is opwarming van de rookgassen tot het reactieniveau noodzakelijk. - Bij het DESONOX-proces wordt het ontstofte gas gemixt met ammoniak en met een temperatuur van 450 ºC over een katalysator gevoerd om het NO X te verwijderen, waarna het over een katalysator wordt gevoerd om SO 2 om te zetten naar SO, dat reageert met zwavelzuur. Installatie: ontwerp en onderhoud De katalysator heeft een levensduur van tussen de 5 en 10 jaar bij normale bedrijfsvoering. Bij schoon afgas kan dit langer zijn. De katalysator kan niet worden geregenereerd, maar wordt meestal door de fabrikant gerecycled. Het aanpassen ( retrofitten ) van een bestaande installatie om SCR te installeren kan grote modificaties vereisen en daarom, in vergelijking met nieuwbouw, tot extra hoge kosten leiden. Monitoring De prestatie van een SCR kan worden bepaald door de NO X-gehalten voor en na de reiniging te meten en door het meten van het ammoniak- en zuurstofgehalte van het effluentgas. De temperatuur en drukval worden routinematig gemeten. Voor details wordt verwezen naar de NeR, paragraaf.7 en bijlage 4.7. Voor- en nadelen milieu Specifieke voordelen - Hogere NO X-reductie rendementen dan SNCR en low-no X burners - Lage en relatief brede temperatuurrange toepassing mogelijk - Ook toepasbaar bij bronnen met lage NO X-concentraties - Minder ammoniumslip dan SNCR vanwege lagere stofgehalten - Relatief eenvoudige installatie, geen veranderingen aan verbrandingsinstallaties noodzakelijk. Specifieke nadelen - Bij relatief hoge SO -gehalten moet het proces bij hoge temperatuur worden uitgevoerd om condensatie te vermijden. - Kostprijs katalysator (mogelijkheid op verstopping, vergiftiging en mogelijke erosie van de katalysator door vliegassen). - Relatief hoge investeringskosten vergeleken met SNCR en low-no X burners. - Bij high-dust schakeling zijn de vliegassen beladen met NH. - Bij low-dust -schakeling is er een opwarming van de rookgassen vereist. - Neemt relatief veel ruimte in beslag. InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

140 Hulpstoffen - Reductans: een 25%-oplossing van ammoniak of ureum. - In sommige situaties stoom: voor het vervluchtigen van het reductans alvorens het wordt geïnjecteerd. - Katalysator: onder andere V 2O 5 (vanadiumpentoxide) en/of TiO 2 (titaniumdioxide). Cross Media Effects - Mogelijke NH -emissies als gevolg van niet optimale procesvoering (NH -slip) - Verbruikte katalysator - Als bijproduct kan lachgas (N 2O) worden gevormd - Bij high-dust schakeling zijn de vliegassen beladen met NH. Financiële aspecten Investeringen, EUR/1.000 m 0 /uur (zeer afhankelijk van de toepassing) Retrofit kan tot 100% hogere kosten leiden. Operationele kosten, EUR/ton NO X verwijderd Personeel, EUR/jaar Hulp en reststoffen NH -oplossing/ton NO X verwijderd, kg Katalysator, EUR/ton Energieverbruik, kwh/1000 m 0 /uur Voor opwarming van rookgassen bij low-dust installatie Elektriciteitskosten, EUR/1000 m 0 /uur Laag Kostenbepalende parameters Verbruik katalysator en reagens Baten Geen EUR/1.000 m 0 /uur voor huisvuilverbrandingsoven met capaciteit ton/jaar. Informatiebron 1. Beschrijving van luchtemissiebeperkende technieken, L26 InfoMil/Tauw, maart Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066. IPPC BREF Waste Water and Waste Gas Treatment, US EPA, Air Polution Control Technology Factsheet SCR, EPA-452/F Haldor Topsoe (Lyngby), news article ; increase in SCR DeNOX catalyst prices 6. Hanwell Codinox, RAI Amsterdam, oktober april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

141 Niet selectieve katalytische reductie / NSCR Beknopte beschrijving Beschrijving Niet Selectieve Katalytische Reductie (NSCR) zet de stoffen CO, NO x en VOS om in CO 2, N 2 en/of H 2O met behulp van een katalysator. Omdat onverbrande VOS als reagens wordt gebruikt, behoeft deze techniek geen injectie van extra reagens (maar ook ammoniak of ureum wordt gebruikt). Het is hiervoor echter wel vereist dat de gassen niet meer dan 0,5% zuurstof bevatten. De gebruikte katalysatoren zijn meestal op basis van platina. Principeschema Toepasbaarheid NSCR wordt voornamelijk toegepast in de auto-industrie. Het wordt tevens toegepast waar de verbranding stoichiometrisch is zoals bij stationaire motoren voor energieopwekking of aandrijving (niet voor dieselmotoren in verband met de hoeveelheid zuurstof). Het kan ook worden toegepast bij de productie van inerte gassen en in de chemiesector, zoals salpeterzuurproductie. Vanwege het lage rendement worden stoichiometrische motoren in stationaire toepassingen nog maar weinig toegepast. Componenten Verwijderde Verwijderings- Restemissie, mg/m 0 Validatiekengetal componenten efficiëntie 1, % NO X Afhankelijk van de specifieke configuratie en bedrijfscondities. Waarden zijn in principe gebaseerd op halfuursgemiddelde waarden. InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

142 Randvoorwaarden Debiet, m 0 /uur < Temperatuur, 0 C Druk, bar < 8 Drukval Vochtgehalte Stof Ingaande concentratie: Zuurstof, % NO X, mg/m 0 CO, mg/m 0 VOS, ppm Geen info 0,2 0, Uitgebreide beschrijving Varianten Bepaalde leveranciers gebruiken aardgas als reductiemiddel voor de NO X. Op deze manier kan de toelaatbare zuurstofconcentratie worden verhoogd tot maximaal 2%. Installatie: ontwerp en onderhoud De katalysator moet periodiek worden vervangen. Meestal wordt een levensduur van 2 - jaar gegarandeerd. Monitoring De prestaties van NSCR-systemen kan worden bepaald door het meten van de concentraties NO X, VOS en CO voor en na de reiniging. Voor details wordt verwezen naar de NeR paragraaf.7 en bijlage 4.7. Voor- en nadelen milieu Specifieke voordelen - Geen extra reductor nodig. Specifieke nadelen - Sturing motor op basis van zuurstofgehalte vereist - Beperkte toepasbaarheid. Hulpstoffen De katalysator moet periodiek worden vervangen. Cross Media Effects Toepassing van NSCR kan resulteren in hogere CO-gehaltes vanwege de noodzaak van een rijk mengsel in de motor zodat CO beschikbaar is voor de katalysator om NO X te verwijderen. Bij een hoog CO-gehalte na de katalysator kan eventueel een oxidatiekatalysator worden nageschakeld om de CO om te zetten naar CO april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

143 Financiële aspecten Investeringen, EUR , sterk afhankelijk van motorgrootte ( pk) Operationele kosten, EUR , sterk afhankelijk van motorgrootte ( pk) 1 Personeel, dagen/jaar Geen Hulp en reststoffen Katalysator 2 Energieverbruik, kwh/1000 m 0 /uur Meerverbruik aan brandstof door de hogere drukval van de katalysator (afhankelijk van het ontwerp 0 5%). Het vermogen van de motor vermindert met 1 2%. Elektriciteitskosten, EUR/1000 m 0 /uur - Kostenbepalende parameters Motorgrootte, debiet Baten In principe geen 1 Gebaseerd op uur per jaar inclusief onderhoud en afschrijving. 2 De katalysator moet periodiek worden vervangen. De afgewerkte katalysator wordt soms verkocht. Informatiebron 1. Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/ Johnson Mattey, Emission Control Technologies, NSCR Catalysts, Nederlandse emissierichtlijn lucht (NeR) paragraaf.7 en bijlage 4.7, Hanwell Codinox, RAI Amsterdam, oktober InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

144 4.11 Overige technieken 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

145 Membraanfiltratie / Solventrecuperatie / Luchtscheiding met membranen Beschrijving Beschrijving Membraanfiltratie maakt gebruik van het verschil in selectieve doorlaatbaarheid van stoffen, ofwel het feit dat sommige stoffen makkelijker een membraan passeren dan andere. Het afgas wordt gecomprimeerd en door een membraan gestuurd. Het membraan houdt de lucht tegen en laat de af te scheiden stoffen door. De te zuiveren lucht staat onder overdruk. De andere zijde van het membraan staat onder onderdruk. Door het drukverschil doordringen sommige componenten het membraan. Als resultaat krijgt men een componentarme en een componentrijke gasstroom. Vaak is het nodig de reststroom te behandelen om een voldoende lage emissieconcentratie te waarborgen. Principeschema Toepasbaarheid Breed toepassingsgebied in de productie of recuperatie van (industriële) gassen in de: - Chemische industrie - Petrochemische industrie - Farmaceutische industrie - Raffinaderijen. Componenten Verwijderde componenten Verwijderingsefficiëntie 1, % Restemissie, mg/m 0 Validatiekengetal VOS < 99, Afhankelijk van de specifieke configuratie, bedrijfscondities en reagens. Waarden zijn in principe gebaseerd op halfuursgemiddelde waarden InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

146 Randvoorwaarden Debiet, m 0 /uur <.000 Temperatuur Omgevingstemperatuur, afhankelijk van membraanmateriaal Druk, bar Circa,5; bij anorganische membranen tot 100 Drukval, bar 1-10 Stof Zeer lage concentratie, stof vervuilt het membraan Ingaande concentratie: VOS Hoge concentraties kunnen worden behandeld Uitgebreide beschrijving Varianten De configuratie van het membraan is afhankelijk van de leverancier: dit varieert van vlakke membranen tot holle vezelmembranen. Ook bestaat de keuze tussen organische en anorganische membranen. De keuzes tussen deze verschillende systemen zijn afhankelijk de gaskenmerken (temperatuur, druk, permeabiliteit, etcetera). Installatie: ontwerp en onderhoud De installatie wordt gedimensioneerd op basis van het debiet, concentratie, type gassen, type membraan (oppervlaktebelasting) en vereiste mate van terugwinning van component. Het werkingsprincipe is eenvoudig en vereist weinig onderhoud. Bij het ontwerp dient rekening te worden gehouden met het eventueel bereiken van LEL-waarden om explosiegevaar tot een minimum te beperken. Monitoring De efficiency van membraanfiltratie kan worden bepaald door de concentraties stoffen voor en na het membraan te meten. Vluchtige organische stoffen (VOS) kunnen worden gemeten als totaal koolstof door een vlam-ionisatie detector. Gelet op de veiligheid moet de ratio tussen de VOS en zuurstof gecontroleerd worden in verband met explosiegevaar. Voor- en nadelen milieu Specifieke voordelen - Hergebruik van grondstoffen mogelijk - Gemakkelijk in gebruik (weinig onderhoud, bedieningsgemak) - Geen afval geproduceerd door het proces. Specifieke nadelen - Membraanfiltratie is slechts een concentratietechniek en moet worden gevolgd door een tweede zuiveringsstap - Explosiegevaar. Hulpstoffen Periodiek zal het membraan moeten worden vervangen, hoewel deze theoretisch een onbeperkte levensduur heeft. De garantie van de levensduur van de membranen bedraagt vaak 5 jaar. Cross Media Effects De techniek wordt meestal gebruikt voor terugwinning van een component in een geconcentreerde stroom. De restemissie moet vaak verder worden behandeld. In bepaalde gevallen kan de solventconcentratie echter direct tot onder de norm worden gereduceerd met de membraanafscheiding. 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

147 Financiële aspecten Investeringen, EUR voor een systeem van 200 m 0 /uur Operationele kosten, EUR/1.000 m 0 /uur < 50 Personeel, dagen per jaar 4 Energieverbruik, kwh/1000 m 0 /uur (inclusief ventilator) Kostenbepalende parameters Debiet, technische levensduur membraan; vereiste terugwinning; vereiste eindconcentratie Baten Eventueel teruggewonnen product Informatiebron 1. Beschrijving van luchtemissiebeperkende technieken, L26 InfoMil/Tauw, maart Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066. IPPC BREF, Waste Water and Waste Gas Treatment, February 200. InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

148 Vapour recovery unit / VRU / Dampretoursysteem Beknopte beschrijving Beschrijving De term vapour recovery unit (VRU) is een verzamelnaam voor technieken om VOS-damp terug te winnen. De afzonderlijke technieken zijn al in de verschillende factsheets beschreven. In deze factsheet wordt een overzicht van de technieken gegeven. VRU s worden voornamelijk toegepast voor de terugwinning van koolwaterstoffen van opslag en transportsystemen van (licht) ontvlambare producten in de olie- en gasindustrie. De meest toegepaste technieken zijn: - Absorptie. De VOS lossen op in een absorptievloeistof, bijvoorbeeld water of glycol (zie factsheets Absorptie) - Adsorptie. De VOS worden geadsorbeerd door vaste materialen zoals actief kool of zeolieten (zie factsheets Adsorptie) - Gasscheiding met membramen. Met behulp van drukverschil doordringen alleen de VOS het membraan. Als resultaat krijgt men een componentarme en een componentrijke gasstroom (zie factsheet Membraanfiltratie) - Condensatie. Door de gasstroom te koelen condenseren de VOS en kunnen als vloeistof worden afgescheiden (zie factsheet Condensatie) - Hybride systemen. De VOS worden afgescheiden door een combinatie van bovenstaande systemen om een hoger rendement te halen, bijvoorbeeld condensatie gevolgd door absorptie 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

149 5 NADER ONDERZOEK ENKELE TECHNIEKEN 5.1 Technieken Inleiding Voor een aantal technieken is een nadere beschouwing uitgevoerd. Hiervoor zijn de leveranciers specifiek benaderd. Dit is uitgevoerd om een beter inzicht te krijgen van de techniek, het leveringspakket en de specifieke toepassingen van deze technieken en de branches waar de leveranciers actief zijn. Er is voor een aantal technieken gekozen die op grond van de te verwijderen componenten, bijvoorbeeld fijn stof en verzurende componenten zoals NO x, of door de ontwikkelingen in de afgelopen jaren extra in de belangstelling staan. Veel van de informatie die relevant is voor de factsheets is ook in de factsheets verwerkt. Het deel van de informatie dat minder goed in de factsheets geplaatst kan worden, is in de onderstaande paragraven opgenomen per techniek. Stoffilters Doekfilter Het doekfilter is al lang een bekende, wijd verspreide en bewezen technologie binnen de industrie om stof en stofgebonden componenten zoals metalen af te vangen. Er zijn op dit moment toch ontwikkelingen die een breder toepassingsgebied mogelijk maken. Er is nu ook standaard de mogelijkheid om doekfilters te kunnen coaten met PTFE (Teflon) om zodoende gebruik te kunnen maken van de goede eigenschappen van Teflon (net als een anti-aanbaklaag in koekenpannen). Daarnaast zijn er mogelijkheden om doeken te coaten om ze olie- en waterafstotend te maken. De juiste doekkeuze zal altijd afhangen van het specifieke proces waaruit de lucht gereinigd dient te worden omdat dit de eigenschappen van de vervuiling bepaalt. De keuze om een doek te coaten of een ander type vezel te nemen hangt dus af van de specifieke procesparameters. In de voedingsmiddelenindustrie worden gecoate doeken toegepast waarbij de coating bedoeld is om de vezels zo glad mogelijk te maken. Dit dient er voor om zo min mogelijk kleverige producten (voedingsresten) in het filter achter te laten, in verband met de hygiëne en om schimmelvorming te voorkomen. Binnen de metaalindustrie is men in Nederland ook op zoek naar een verbeterde toepassing van een doekenfilter. Door toepassing van een doekfilter achter een sinterfabriek kan de uitstoot van zware metalen en stof uit de installatie aanzienlijk verminderen. In Oostenrijk en Duitsland worden deze systemen al toegepast. Deze technieken wijken niet af van het principe en de techniek die in de factsheets worden beschreven. Hierbij is op uitgebreide schaal ervaring opgedaan met verschillende doeksoorten (Bron: Bakker, PNH Studierapport nieuwe reinigingstechnologie rookgassen Sinterfabriek, september 2008). Keramische - metaal filters en multi-cyclonen Een aantal leveranciers heeft de keramische filters geschrapt uit het aanbod vanwege de geringe vraag. Men maakt tegenwoordig veelal gebruik van vezelfilters omdat het vaak voordeliger is temperaturen in processen omlaag te brengen en gebruik te maken van de meer conventionele technieken. Soms kan de vervuiling bij variabele belasting een probleem zijn bij schoonmaken en de werking van een keramisch filter. Sommige leveranciers maken in situaties met ongunstige omstandigheden bij voorkeur gebruik van multi-cyclonen aangezien de werking hiervan als zeer robuust wordt ervaren. Bovendien kunnen zeer kleine fracties worden afgevangen door het na elkaar schakelen van meerdere cyclonen. Filterinstallaties voorzien van gesinterde, metalen filtermedia Automatisch reinigbare ontstoffingsfilters voorzien van gesinterde metalen filtermedia zijn geschikt voor processen waarbij conventionele, synthetische filtermaterialen niet meer toepasbaar zijn vanwege de hoge bedrijfstemperatuur (> 00 ºC). Welke constructiematerialen geschikt zijn, is afhankelijk van de samenstelling van het procesgas waaraan het wordt blootgesteld. De meest gangbare materialen zijn RVS04, RVS 16, Inconel, Hastelloy en Fecralloy. InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

150 De voordelen van gesinterd metalen filtermedia zijn: - toepasbaar bij temperaturen tot 1000ºC. - geschikt voor processen waarbij thermische en mechanische fluctuaties plaatsvinden. - hoge mate van chemische resistentie. - emissiereductie tot < 1 mg/m 0 haalbaar. - goed reinigbaar door middel van perslucht, stikstof of procesgas (afhankelijk van de samenstelling). - lage drukval door hoge porositeit van het filtermateriaal. - hoge mate van betrouwbaarheid en zeer lange standtijden. Gesinterd metalen filtermedia zijn relatief kostbaar in vergelijking met synthetische filtermaterialen, echter vanwege de specifieke eigenschappen worden gesinterd metalen filterelementen vooral voor zwaardere industriële toepassingen gebruikt op raffinaderijen en op petrochemische plants, waar aan veiligheid en betrouwbaarheid zeer veel waarde wordt gehecht. Een specifieke toepassing van gesinterd metalen filtermedia is de filtratie van fijne katalysatorstofdeeltjes die via schoorstenen op raffinaderijen worden uitgestoten. Een katalysator wordt onder andere gebruikt in FCC units (Fluid Catalytic Cracking), een conversie-unit die olie omzet in waardevolle producten zoals benzine en lichte olefinen. Veel raffinaderijen zijn voorzien van een afgasreinigingssysteem gebaseerd op vooral cyclonen. Echter, de eisen die aan de uitstoot van onder meer katalysatorstof op raffinaderijen worden gesteld, worden steeds strenger. Raffinaderijen wereldwijd dienen hun zogeheten FCC stack emissies aan te passen aan de lokaal geldende milieueisen. Op deze specifieke toepassing zijn al meerdere gesinterd metalen filtersystemen geplaatst die al lange tijd succesvol in bedrijf zijn en ontworpen zijn voor standtijden van minimaal 4 tot 5 jaar, zonder ongeplande stops. Elektrofilter Een elektrofilter kan in principe lage emissies voor fijn stof halen. De vraag echter naar het elektrofilter zou de laatste jaren afgenomen zijn. Omdat de emissienormen voor fijn stof steeds strenger worden en het elektrofilter in bepaalde situaties, bijvoorbeeld tijdens storingen, toch een open doorlaat is. Om dit tegen te gaan zal er een filter achter het elektrofilter moeten worden geplaatst. Volgens de leveranciers is het dan praktischer alleen een dedicated filtersysteem te plaatsen. Elektrofilters worden veelal op maat geleverd en geïnstalleerd en worden jaren na gebruik nog geoptimaliseerd voor de specifieke bedrijfsomstandigheden van dat moment. Roterende deeltjes afscheider (RDS) De RDS is in zeer verschillende situaties toegepast, waarbij een goed rendement bij lage investeringen worden geclaimd. Het rendement heeft bijna hetzelfde niveau als de ESP maar de kosten zijn significant lager. Er is momenteel geen vaste leverancier, alleen een licentiehouder. De informatie over de RDS is als een variant van de cycloon opgenomen in de factsheets. Actief kool filter Toepassingen en markt: De chemische sector is een brede actuele markt met vele verschillende soorten emissies. Op dit moment zijn er vragen vanuit de styreenverwerkende industrie. Oplossingen zijn op maat, en vragen worden met de bestaande actief kool technieken opgelost (zie factsheet actief kool). De markt voor emissies naar de lucht is verder ook heel divers en varieert van toepassingen bij de bulkchemie, tot geuremissie bij bakkerijen, en ontzwaveling voor gasmotoren bij RWZI s en de agrarische sector. Uitvoeringsvormen Voor de kleinere toepassingen vindt er veel verkoop plaats van de plaatvormige units (Norithene) en verhuur van 2 m -units. Een andere uitvoeringsvorm van het actief koolfilter is de concentrische cilinder, waarin het te reinigen gas in de kern van de cilinder binnenkomt en het koolbed dat zich in de buitenste ring bevindt doorstroomt. De uitvoeringsvorm en constructie wordt door leveranciers verzorgd, zoals een leverancier van doseerapparatuur voor o.a. actieve poederkool injectie. Soms wordt actieve kool gerecycled. In de luchtmarkt, vooral toepassing van kleinere units, wordt echter 90% van de gebruikte actieve kool niet gerecycled. 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

151 Actief kool wordt ook gebruikt in vapour recovery systemen (zie factsheets overige technieken), om bijvoorbeeld vluchtige organische stoffen terug te winnen bij de verlading van benzine. Dit is een techniek die al meer dan tien jaar wordt toegepast. In de Verenigde Staten is de toepassing van actief kool bij elektriciteitscentrales in ontwikkeling, in verband met strengere wet- en regelgeving gericht op vermindering van de emissies van kwik. Verbeteringen van techniek en ontwikkelingen: De ontwikkelingen gaan in het algemeen langzaam en zijn niet revolutionair te noemen. Belangrijke ontwikkelingen hebben vooral te maken met verbeteringen op het gebied van impregnatie (chemische behandeling om de selectiviteit van adsorptie aan de kool te bewerkstelligen), reactiekinetiek (snelheid van reactie) van de kool, dan wel custom made producten. Rendement en emissies: Rendementen variëren afhankelijk van de vraag en toepassing tussen de 70 en >99%. Een voorbeeld is de verwijdering van Methylethylketon (MEK) bij de olie en gasindustrie (> 99%). Maar ook hogere rendementen kunnen worden gehaald als dat gewenst is, zoals bij de kwikverwijdering bij LNG (99,99%). Kosten: De investeringskosten liggen in de ordegrootte van circa EUR/m o. De operationele kosten zijn zeer situatiespecifiek (belading van de kool, debiet, ingangsconcentratie, component, retrofit situatie, etc.) maar er kan een range voor de kosten worden aangegeven. Voor kool dat is gerecycled kan EUR/ton, en voor niet gerecyclede kool kan EUR/ton kool worden gerekend. Biologisch filter Er zijn geen grote innovaties bij biologische filters doorgevoerd de laatste jaren. De belangrijkste verandering is dat het toepassingsgebied verder is uitgebreid. Markt en toepasbaarheid Er kan onderscheid worden gemaakt tussen mesofiele en thermofiele toepassingen. Mesofiele systemen werken tussen graden en thermofiel tussen graden. Thermofiele toepassingen zijn gevoeliger voor temperatuurschommelingen. Als de temperatuur boven de 60 graden uitkomt, zal het biologische leven snel afnemen (pasteurisatie van het bed). Bij mesofiele toepassingen zijn temperatuurschommelingen minder ernstig. De effectiviteit zal wel korte tijd afnemen, maar het filter zal zich wel herstellen. Kunststofpakkingen zouden momenteel in de markt niet (veel) meer toegepast worden. Verbeterpunten De techniek kan verder worden verbeterd door opstarttijden van de techniek te verkleinen en door een verbeterde vastlegging van zwavel in de bedden. Biotrickling Sectoren en beschikbaarheid. Biotrickling is een gunstig alternatief voor naverbranders als de VOS emissies laag en discontinue zijn. Naverbranders zijn veelal gunstiger als de concentratie van VOS in de afgassen hoger is dan 1-2 g/m 0. Voor een goede werking van de installatie moet het ontwerp daarvan worden toegesneden op de operationele omstandigheden, nutriëntenoplossing en toepassingsgebied. Het toepassingsgebied en het te behalen rendement is sterk afhankelijk van de specifieke te verwijderen componenten. Voor- en nadelen milieu Bij toepassing voor VOS is de waterspui gering. Bij toepassing voor H 2S-verwijdering is de waterspui groter om verzuring tegen te gaan. Als afvalproduct komt dan een waterige zwavelzuur vrij. InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

152 Rendementen De rendementen van de biotrickling filters (of bio-towers) varieren zeer naar gelang het type te verwijderen koolwaterstof, geur (ruim 70%) of zwavel verbinding (van 15% voor dimethyl sulfide tot ruim 90% voor zwavelwaterstof). Voor referenties en meer informatie wordt naar de desbetreffende sheet verwezen. SCR De verbeteringen en ontwikkelingen van deze techniek gaan langzaam en zijn niet revolutionair te noemen. Wel hebben er verbeteringen plaatsgevonden met betrekking tot de levensduur van de katalysator en het verminderen van NH -slip (NH -emissie) door aanpassingen op het gebied van de meet- en regeltechniek en het toepassen van een bepaald type katalysator (red kat; ammoniakkiller). De rendementen zijn iets geoptimaliseerd en variëren van 90-94%. Typische emissies voor NO x bij stookinstallaties zijn 40 mg/m 0. Als hulstoffen worden 25% ammoniakoplossing of maximaal 40% ureum-oplossing gebruikt. Met het oog op de veiligheid wordt nog steeds bij voorkeur ureum gebruikt, omdat de veiligheidsvoorzieningen aanzienlijke kosten met zich mee kunnen brengen. Het toepassingsgebied is de laatste tien jaar breder geworden en heeft zich vooral ook gericht op de ontwikkelingen op het gebied van toepassingen van biogas. Oxicator Deze techniek is gebaseerd op katalytische oxidatie van VOS waarbij de katalysator wordt verhit door middel van magnetrongolven. Door gebruik te maken van magnetrongolven is het systeem energie efficiënt. De informatie hierover staat verder vermeld als variant op de factsheet katalytische naverbrander. 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

153 5.2 Praktijktoetsing van emissies De emissiegetallen die in de factsheets staan vermeld zijn vooral gebaseerd op literatuurdata. Deze zijn steekproefsgewijs gecontroleerd door praktijkgegevens op te vragen bij een aantal provincies en bedrijven en deze te vergelijken met de informatie in de factsheets. Een overzicht van deze gegevens, de technieken, emissies en type bedrijven, is in bijlage 1 terug te vinden. Voor ongeveer de helft van de getoetste emissiewaarden geldt dat deze binnen de range liggen van emissiegrenzen zoals die in de factsheets per techniek opgegeven zijn. Voor een ander deel van de emissiewaarden uit de meetrapporten geldt dat deze soms moeilijk te vergelijken zijn met de emissiewaarden uit de factsheets, bijvoorbeeld omdat de situatie (al dan niet in combinatie met de af te vangen component) te specifiek is. Het andere deel van de beschouwde emissies valt buiten de range (tot 100%) van emissies die in de factsheets staan. Dit kan bijvoorbeeld het geval zijn als er verschillende eenheden voor de emissies worden gebruikt in de vergunning. Om deze reden wordt geadviseerd om de in de factsheets gegeven emissiewaarden met de nodige voorzichtigheid toe te passen. De restemissies zijn indicatief bedoeld, zijn sterk afhankelijk van de praktijksituatie en zijn bedoeld als een richtpunt voor wat haalbaar is. InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

154 6 KOSTENEFFECTIVITEIT In een groot aantal situaties waarvoor een milieuvergunning is aangevraagd wordt de kosteneffectiviteit (KE) van luchtemissie beperkende technieken in de afweging betrokken. Om een indicatie te geven van de niveaus van de kosteneffectiviteit zijn voor een vijftal technieken illustratieve voorbeeldberekeningen uitgevoerd. De (fictieve) berekeningen zijn uitgevoerd met realistische waarden waarbij praktijkgegevens zijn gebruikt. Waar informatie niet voor handen was, zijn ook aannames gedaan. In tabel 6 staat een samenvattend overzicht van de KE-berekeningen. De informatie in de tabel is bedoeld als een indicatie van de kosteneffectiviteit van verschillende technieken in situaties zoals die in de praktijk kunnen voorkomen. In bijlage 2 staat een uitgebreider overzicht van de gegevens, aannames en uitgangspunten die gebruikt zijn bij de kosteneffectiviteitsberekeningen van het vijftal technieken. De berekeningen zijn gebaseerd op de methode zoals beschreven in de Nederlandse luchtemissierichtlijn lucht, NeR 4.1. Tabel 6.1 Voorbeelden van kosteneffectiviteit van luchtemissiebeperkende technieken 1) Techniek Component Debiet, m /uur Operationele investering, Kapitaalskosten 2), k Rendement, % Vermeden emissie, KE, /kg k ton Gaswasser SO Actief Styreen , koolfilter SCR NO x E-filter Stof , Biologisch VOS filter 1) Uitkomsten zijn vanzelfsprekend afhankelijk van de gekozen situatie en aannames die zijn gedaan. 2) Dit zijn de vaste investeringskosten maal de annuïteitfactor (NeR 4.1). 15 april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

155 7 WITTE VLEKKEN Het onderzoek om de factsheets te actualiseren heeft niet alle gewenste informatie opgeleverd. Het is gewenst om de ontbrekende informatie over technieken in de factsheets in de loop van de tijd aan te vullen. Een overzicht van de ontbrekende informatie wordt in tabel 7.1 gegeven. Tabel 7.1. Overzicht van nog aan te vullen informatie. Factsheet Aan te vullen of ontbrekende informatie Rotatiewasser Drukval, druk Tweetrapsstoffilter Vochtgehalte, verwijderingsrendement Absoluutfilter Restemissies zeer kleine deeltjes Mistfilter Druk Nat ESP filter Restemissies Condensor Restemissies Zeolietfilter Restemissies, verschillende randvoorwaarden Polymeer adsorptie Debiet, druk, ontwerp en onderhoud, emissies Biologische wasser Emissiegegevens Fakkel VOS-emissie (efficiency is wel bekend) Ionisatie Ontwerp en onderhoud NSCR Druk(val), toelaatbaar vocht- en stofgehalte Wat opvalt in de tabel is dat vooral nog aanvullende informatie gebruikt kan worden voor restemissies en randvoorwaarden van procescondities zoals toelaatbare druk en stofgehalte. InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

156 8 INDEX A Absoluutfilter...40 Absorber...82 Acid scrubber...86 Actief kool filtratie...65 Actieve zuurstof injectie Adsorptie (algemeen)...61 Adsorptie actief kool eenmalig gebruik..65 Aërosolfilter...4 AEROX Alkalische gaswasser...89 Amalgator...70 B Basische wasser...89 Basisch-oxidatieve gaswasser...92 Bezinkkamer...12 Biobed...96 Biobedfilter...96 Biodenox Biofiltratie...96 Biologisch filter...96 Biologische wasser Bioscrubber Biotrickling Biowasser BTF C Cascade adsorptie...75 Cascade- of bedadsorptie...76 Cassettefilter...1 Catalytic incinerator Catox Ceramic filter...4 Chemisorptie...66 Compactfilter...1 Compactfilter...5 Compostfilter...96 Condensatiecycloon...16 Condensor...54 Cryocondensatie...57 Cycloon...15 D Dampretoursysteem Demister...12, 4 DESONOX Diepbedfilter... 4 Doekfilter... 0 Droge E-filter Droge Elektrostatisch filter Droge Elektrostatische Precipitator Droge ESP Droge kalkinjectie Droge kalksorptie Druppelvanger Dynamische wasser... 2 E Electrostatic Percipitator Elektrocycloon Elektrofilter...46, 50 Enveloppenfilter... 1 ESP F Fakkel Filterende stofafscheider... 0 Foto oxidatie G Gaswasser Gaswasser alkalisch-oxydatief Gefluïdiseerd bed installatie Gekoelde condensatie H Halfnatte kalksorptie Hefiet filter Hefite HEPA HEPA Filter High efficiency cycloon High Efficiency Particle Air High throughput cycloon Hoge temperatuur filter april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

157 I Impactfilter... 1 Incinerator Ionisatie K Katalytische doeken... 1 Katalytische naverbrander Katalytische oxidatie Katalytische Recuperatieve naverbranding Katalytische Regeneratieve naverbranding Keramisch filter... 4 Koolfilter L Lavafilter Luchtscheiding met membranen M Massatraagheidafscheider MBTF Membraanfiltratie Metaalgaasfilter... 7 Microfilter Micronsep wringing seperator Mistfilter... 4 Moving bed trickling filter Multicycloon...15, 16 N Natte cycloon...15, 21 Natte E-filter Natte Elektrostatisch filter Natte Elektrostatische Precipitator Natte ESP Natte kalkinjectie Natte ontstoffer Niet selectieve katalytische reductie...17 NSCR...17 O OCC Odour control condensation Ontzwavelingsinstallatie Oppervlaktefilter Oxicator Ozoninjectie P Patronenfilter Plasmazuivering Polymeer adsorptie R Rotatiewasser... 21, 2 Roterende deeltjes afscheider S Schotelkolommen SCR Scrubber Secundary flow enhanced cycloon Selectieve katalytische reductie Selectieve niet katalytische reductie Selective Catalytic Reduction Semi Droge Kalkinjectie Semi droge kalksorptie Sintamatic... 1 Sinterlamellenfilter... 1 Slangenfilter... 0 SNCR Solventrecuperatie Sorbaliet... 67, 76 Spirot Tubes... 1 Sproeidroogadsorptie Sproeikamer Sproeitoren... 2 Stofcycloon Stofwassing (algemeen) T Thermische Naverbrander Thermische oxidatie Thermocat Toorts Twee-traps stoffilter... 7 U ULPA Ultra Low Penetration Air UV-oxidatie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

158 V Vapour recovery unit Vastbed kalkadsoptie...75 Venturi-scrubber...26 Venturiwasser... 21, 26 Verbeterde compactfilter...5 Vortexscheiding...15 VRU W Warmtewisselaar...54 Wervelwasser... 21, 26 Wet dust scrubber...20 Z Zakkenfilter...0 Zeoliet filter...69 Zeolite filter...69 Zure gaswasser...86 zwaartekrachtafscheider...12 Zwaartekrachtdwarsstroomafscheiders..1 Zwaartekrachttegenstroomafscheider april 2009, versie InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken

159 9 BIJLAGEN Bijlage 1. Praktijkdata van emissies Bijlage 2. Kosteneffectiviteitsberekeningen Bijlage. Leveranciers die aan actualisatie hebben meegewerkt InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie

160 Bijlage 1. Praktijkdata van emissies Provincie Bron informatie Datum Emissiepunt Techniek Component Emissierange Cijfers obv metingen? Was meetrapport aantoonbaar ja/nee Validatiekental Groningen Vergunning Nedmag Industries januari 2008 ESP Stof < 0 mg/m0 (12 mnd) ja, obv continu metingen nee 1 < 100 mg/m0 (4 uur? check) venturiscrubber stof en HF resp. < 50 en < mg/m0 ja nee 1 Groningen meetrapport van BIEM bij 2007 scrubber stof (CaCl2) < 20 mg/m0 ja (ISO 9096) ja Nedmag Industries Groningen Meetrapport 2004 Tauw HSA Al 2004 Doekenfilter met kalkinjectie PCDD/F en CxHy resp g TEQ/m0 en ja, x1/2 uurs en 2 uurs ja smelter 6-10 mg/m0 metingen Groningen Meetrapport Tauw bij Akzo Nobel 2004 Scrubber ethyleen oxide < 0,2 mg/m0 ja, x1/2 uurs gem waarde ja Groningen Groningen Groningen Groningen Groningen Groningen Groningen Groningen Groningen Meetrapport Promonitoring bij KBM Master Alloys Aluminium legeringen gieterij controlemeting Akzo Nobel, MEB Delfzijl metingen stof na pulpdrogers Suiker Unie Vergunning Brunner Mond verwerken van kalksteen Wm vergunning Aluminium Delftzijl Wm vergunning Delamine productie van aminen Wm vergunning Delamine productie van aminen Wm vergunning 2007 Twaron productie van PPTA Wm vergunning Akzo Nobel productie van o.a. chloor(producten) 2004 doekenfilter HF, stof stofgebonden metalen (Al, Si, Fe) 2008 scrubber met H2O2 toevoer voor chloorvernietiging resp. < 20 mg/m0, < 0.5, < 0,02 mg/m0 (Al, Fe), < 0.2 Si ja ja Chloor < 0.2 mg/m0 ja ja mulicyclonen Stof mg/m0 ja nee gaswassers NH4 So2 21 mg/m0 1 mg/m0 ja nee filterslangen en absorptie aan HF, stof resp. < 1 mg/m0 en 5 mg/m0 ja nee 1 aluinaarde 2005 Incinerator PCDD/Fen VCM resp.< 0,16 TEQ g/m0, < 1 mg/m0 ja nee Gaswasers NH4 50 mg/m0 ja nee Koolbed tetrachloormethaan (tetra) < 10 mg/m0 ja nee scrubber Chloor en HCl resp. mg/m0 en 1,5 mg/m0 max. resp. 5 en 0 mg/m0 ja, continue meting van Chloor nee 2 Groningen Emissieonderzoek ProMonitoring mei 200 Doekenfilter Stof 5-6 mg/m0 ja ja Gelderland Emissieonderzoek Prov. oktober 2006 Doekenfilter Stof 5 mg/m0 ja ja Gelderland oktober Limburg Milieujaarverslag SABIC acrylonitrilfabriek 11-D water - Scrubber, ACN, succinonitril en 4 mg/m0 ja, 2 metingen/jaar; alle nee, metingen uitgevoerd door erkend 2 Diaminobutaan; metingen bestaan uit metingen 1/2 uurswaarden. meetbureau Intertek Limburg Milieujaarverslag SABIC acrylonitrilfabriek 12-ACH water -scrubber Aceton mg/m0 ja, 2 metingen/jaar per nee, metingen uitgevoerd door erkend 2 Waterstofcyanide (HCN) 1-6 mg/m0 waterstofcyanide component meetbureau Intertek Limburg Milieujaarverslag SABIC acrylonitrilfabriek AS281 water scrubber acrylonitril 0,5-9 mg/m0 ja, 8 metingen/jaar per nee, metingen uitgevoerd door erkend 2 ACN2 HCN 0,5-1 mg/m0 component meetbureau Intertek Limburg Milieujaarverslag SABIC acrylonitrilfabriek AS281 ACN2 water scrubber acrylonitril HCN 0,2-5 mg/m0, uitschieters 419 mg/m0 ja, 8 metingen/jaar per component nee, metingen uitgevoerd door erkend meetbureau Intertek 2 Limburg Milieujaarverslag SABIC Caprolactamfabr. Incinerator TBV EPT; F2600 incinerator, met warmteterugwinning, eindtemp = graden; h = 40m; debiet m/h CO VOS NOx mg/m0 1, 1, 2 uitschieter 109 mg/m0 12 mg/m0 ja, 4 metingen/jaar per component nee, metingen uitgevoerd door erkend meetbureau Intertek 2 bijlage InfoMil/Handreiking emissiebeperkende technieken

161 Provincie Bron informatie Datum Emissiepunt Techniek Component Emissierange Cijfers obv metingen? Was meetrapport aantoonbaar ja/nee Validatiekental Limburg Milieujaarverslag SABIC EdEA Schoorsteen schoorsteen met low Nox branders, wordt beschouwd als incinerator vanwege hoge temperturen (>850graden) acroleine, acrylonitril, HCN, acetonitril, fluorwaterstof, Hg zoutzuur dioxines zware metalen Cd en thallium stof 0,1 mg/m0 0,0027 mg/m0 1 0,0001 TEQ/m0 0,0048 0,01 0,2 ja, 4 metingen/jaar per component Limburg Milieujaarverslag SABIC Caprolactamfabr. S04 water scrubber, caprolactame 6 mg/m0 ja, 1 metingen/jaar per component Limburg Milieujaarverslag SABIC PGCAP DMG, emissiepunt CVU, thermische verbranding, CO mg/m0 ja, metingen/jaar per 8 emissiehoogte 15 m na verbtranding VOS : cyclohexanon, 12 mg/m0 component gekoeld tot 400 graden, emissies van benzeen, cyclohexaan, tolueen, H2 / CH4 2 mg/m0 NOx Limburg Milieujaarverslag SABIC PPF Sabic overheadsysteem additieven S611 Limburg Milieujaarverslag SABIC PPF Sabic Propuleen overheid S605 Limburg Milieujaarverslag SABIC PPF Sabic Afzuiging extruder S612 Limburg Milieujaarverslag SABIC PPF Sabic PID ontstoffingscycloon S609, emissiepunt 4 Limburg Milieujaarverslag SABIC PPF6 Sabic emissiepunt 9 kneders &extruders Limburg Milieujaarverslag SABIC PPF6 Sabic emissiepunt S251 ontstoffing straat 2 Limburg Milieujaarverslag SABIC PPF6 Sabic emissiepunt S1528 afzuigunit nee, metingen uitgevoerd door erkend meetbureau Intertek nee, metingen uitgevoerd door erkend meetbureau Intertek nee, metingen uitgevoerd door erkend meetbureau Intertek Doekenfilter stof = polypropyleen 2 mg/m0 ja, metingen op één dag nee, metingen uitgevoerd door erkend meetbureau Intertek Doekenfilter stof = polypropyleen 2 mg/m0 ja, metingen op één dag nee, metingen uitgevoerd door erkend meetbureau Intertek Doekenfilter stof = polypropyleen 2 mg/m0 ja, metingen op één dag nee, metingen uitgevoerd door erkend meetbureau Intertek cycloon stof = polypropyleen 2 mg/m0 ja, metingen op één dag nee, metingen uitgevoerd door erkend meetbureau Intertek Doekenfilter stof = polypropyleen mg/m0 ja, metingen op één dag nee, metingen uitgevoerd door erkend meetbureau Intertek Doekenfilter stof = polypropyleen mg/m0 ja, metingen op één dag nee, metingen uitgevoerd door erkend meetbureau Intertek Doekenfilter stof = niet specifiek 1 mg/m0 ja, metingen op één dag nee, metingen uitgevoerd door erkend meetbureau Intertek Limburg Milieujaarverslag SABIC Stanyl fabriek centrale afgaswasser - water diaminobutaan+ pyrrolidine 1-2 mg/m0 ja 6 metingen / jaar nee, metingen uitgevoerd door erkend 2 meetbureau Intertek Limburg Airtechnic solutions / Agrifirm November 2007 Multicycloon Stof <5 mg/m0 Nee 2 Noord-Brabant Emissiemeting Prov. Noord- Juli 2006 Doekenfilter Stof 2 mg/m0 ja ja Brabant Noord-Holland Emissiemeting Royal Haskoning 2005 Doekenfilter Stof,1 mg/m0 ja ja Noord-Holland Emissiemeting KWA september 2007 Doekenfilter Stof 2,8 mg/m0 ja ja Bedrijfsadviseurs Noord-Holland Emissieonderzoek Tauw 200 Doekenfilter Stof 1 mg/m0 ja ja Noord-Holland Procesbeheerder NUON oktober 2008 ESP Stof < 1 mg/m0 ja Nee, continuemeting door Nuon 2 hemwegcentrale Noord-Holland Emissierapportage oktober 2008 Denox NOx mg/m0 ja Nee, continuemeting door Nuon 2 continuemeting Noord-Holland Emissierapportage oktober 2008 Kalkwasser SOx mg/m0 ja Nee, continuemeting door Nuon 2 continuemeting Overijssel Emissiemeting TAUW juli 200 Doekenfilter Stof < 1 mg/m0 ja ja Utrecht Emissieonderzoek ProMonitoring juni 2005 Doekenfilter Stof < 1 mg/m0 ja ja Utrecht Emissieonderzoek ProMonitoring januari 2008 Doekenfilter Stof 5,1-5 mg/m0 ja ja Zuid-Holland Emissieonderzoek ProMonitoring mei 2005 Doekenfilter Stof 4-9 mg/m0 ja ja InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken bijlage

162 Bijlage 2. Kosteneffectiviteitsberekeningen InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken