Handreiking lucht emissiebeperkende technieken · leveranciers 3.4. Interviews selectie van...

Handreikingluchtemissiebeperkendetechnieken

InfoMil

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 voorafgaandeschriftelijke 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.

Handreikingluchtemissiebeperkendetechnieken

dossier : B8176.01.001registratienummer : MD-MV20081123versie : 3

InfoMil

15 april 2009DEFINITIEF

DHV B.V.

InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken 15 april 2009, versie 3- 1 -

INHOUD BLAD

1 INLEIDING 2

2 OPZET EN RESULTATEN ONDERZOEK 3

3 GEBRUIK VAN DE FACTSHEETS 53.1 Selectie en toepassing van luchtemissiebeperkende technieken 53.2 Opzet factsheets 83.3 Onderverdeling van technieken 10

4 FACTSHEETS 114.1 Gravitatie 114.2 Stofwassing 194.3 Filtratie 294.4 Condensatie 534.5 Adsorptie 604.6 Absorptie 814.7 Biologische reiniging 954.8 Thermische oxidatie 1104.9 Koude oxidatie 1234.10 Chemische reductie 1304.11 Overige technieken 140

5 NADER ONDERZOEK ENKELE TECHNIEKEN 1455.1 Technieken 1455.2 Praktijktoetsing van emissies 149

6 KOSTENEFFECTIVITEIT 150

7 WITTE VLEKKEN 151

8 INDEX 152

9 BIJLAGEN 155Bijlage 1: Praktijkdata van emissies 156

Bijlage 2: Kosteneffectiviteitsberekeningen 158Bijlage 3: Leveranciers die aan actualisatie hebben meegewerkt 159

10 COLOFON 160

DHV B.V.

15 april 2009, versie 3 InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken- 2 -

1 INLEIDING

De factsheets met basisinformatie over luchtemissiebeperkende technieken zijn bedoeld om een antwoord tegeven op de meest gestelde vragen over deze technieken. Ze zijn een hulpmiddel om in specifieke situatiesBeste Beschikbare Technieken (BBT) te bepalen. Ook vormen ze de inbreng van Vlaanderen en Nederland bijde herziening van de BREF Afgas- en afvalwaterbehandeling voor de chemische industrie.

De factsheets geven onder andere een beknopte beschrijving van de werking, rendementen en financiëleaspecten van luchtemissiebeperkende technieken die zich in de praktijk hebben bewezen. Door degestandaardiseerde opzet is de informatie gemakkelijk terug te vinden. Op basis van de factsheets kan eeneerste selectie van mogelijke technieken voor een specifieke toepassing worden gemaakt. De primairedoelgroep voor de factsheets zijn het bevoegde gezag, adviseurs en bedrijven die niet of weinig bekend zijnmet de technieken. Voor uitgebreide technische informatie kan vervolgens contact worden opgenomen metleveranciers.

De voorloper van dit document, publicatie L26 ‘Factsheets afgasbehandelingstechnieken’ (2000), werdopgesteld in 1999. In opdracht van InfoMil heeft DHV de actualiteit van de factsheets onderzocht en zevernieuwd waar dit nodig is. De herziening van het BAT Reference document (BREF) Afgas- enafvalwaterbehandeling voor de chemische industrie uit 2003 was aanleiding om de actualiteit van defactsheets juist nu opnieuw te bezien. De informatie in de geactualiseerde factsheets is ingebracht bij deherziening van deze BREF. Overigens is het toepassingsgebied van de factsheets breder dan alleen dechemische 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 mogelijketechnieken om een luchtverontreiniging op te lossen. Dit systeem is digitaal beschikbaar via :http://www.emis.vito.be/Luss/.

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 schaalworden toegepast. Technieken die alleen op laboratorium- of experimentele schaal worden toegepast, zijn nietin 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 dieer 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:http://www.infomil.nl onder Milieumaatregelen.

LeeswijzerIn hoofdstuk 2 worden het onderzoek en de belangrijkste conclusies die hier uit kwamen kort toegelicht.Hoofdstuk 3 geeft een toelichting bij het gebruik van de factsheets, inclusief een overzicht van de beschreventechnieken en per techniek de meest kritisch parameters. In hoofdstuk 4 zijn de in totaal 36 factsheetsopgenomen. In hoofdstuk 5 zijn de resultaten van nader onderzoek van enkele technieken weergegeven. Dezetechnieken zijn relatief nieuw of om andere redenen interessant om verder onderzocht te worden. Voor eenaantal technieken is ook de actualiteit van de eerder aangegeven emissieranges beoordeeld. In hoofdstuk 6worden enkele voorbeelden gegeven van kosteneffectiviteit (KE) berekeningen. Tenslotte wordt in hoofdstuk 7een overzicht van de nog ontbrekende informatie (witte vlekken) gegeven.

DHV B.V.


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, deindustrie, het Ministerie van VROM en InfoMil vertegenwoordigd waren. Figuur 1. Onderzoeksproject actualisatie factsheets.

In het onderzoeksplan is er van uitgegaan dat voor de actualisatie van de gegevens, informatie zou wordenverkregen uit literatuur en van het internet (punt 3.1 uit figuur 1) en uit de markt (zie punt 3.2 in figuur 1).

De belangrijkste literatuur- en internetbronnen die zijn gebruikt, zijn: BREFs, LUSS en de US EnvironmentalProtection 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 tenaanzien van hun producten. Ruim 80 leveranciers zijn aangeschreven en gevraagd een aantal vragen tebeantwoorden over kosten, nieuwe technieken en aanpassingen van bestaande technieken uit hunleveringspakket van producten. De leveranciers die zijn aangesloten bij de Vereniging van Leveranciers vanMilieuapparatuur (VLM, ca. 30 leden) zijn ook door de VLM hierover benaderd. De respons van deleveranciers was desondanks laag: circa 15%.

Oude sheets

3.2. Enquêteleveranciers

3.4. Interviewsselectie vanleveranciers

3.1. Desk studie,incl. analyse 1

3.3. Analyse 2

3.5. Rapport &Nieuwe sheets

1e updated sheets

TECHNIEKBREF toets,

literatuur,vergunningen,meetrapporten

Startoverlegmet BC

Tussenoverlegmet BC

Eindoverlegrapportage

Terugkoppelingadhv

literatuurdata,externe contacten,

toets criteria

ECONOMIEIndexering

kosten, adhvBREFs,

HandbookEngineers

overlegmet VITO

DHV B.V.


Een belangrijke consequentie van deze lage respons is dat de indexering van de kosten voornamelijk isgebaseerd op literatuurgegevens en slechts zeer beperkt op leveranciersinformatie. Het simpel toepassen vaneen 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 zijngebleven of sterk zijn gestegen (actief kool).

De leveranciers die wel reageerden, gaven aan dat de ontwikkeling van luchtemissiebeperkende techniekenlangzaam gaan. De technieken evolueren, maar revolutionaire ontwikkelingen worden niet genoemd. Welworden nieuwe varianten van de bestaande technieken en optimalisaties genoemd. Deze verbeteringenkunnen als ‘fijn slijpen van bestaande technieken’ worden aangeduid. Een andere ontwikkeling is detoepassing van bestaande technieken binnen andere sectoren. Aanscherping van weten regelgeving(strengere emissie-eisen) binnen een bepaalde sector is hiervan vaak de oorzaak. Hoofdstuk 5 gaat nader inop de door de leveranciers en bevoegde gezag genoemde ontwikkelingen.

In de onderzoeksopzet was ook voorzien om de rendementen en emissiewaarden te verifiëren aan de handvan meetrapporten. Er zijn meetrapporten verzameld bij het bevoegd gezag, bij leveranciers van installaties enuit open informatiebronnen (internet). In de praktijk bleek het soms moeilijk te zijn om meetgegevens te krijgenwaarvan helder is op welke configuratie van technieken die betrekking hebben. Er zijn dan ook mindermeetcijfers boven tafel gehaald dan was voorzien. In bijlage 1 wordt nader ingegaan op de verkregenemissiewaarden.

DHV B.V.


3 GEBRUIK VAN DE FACTSHEETS

3.1 Selectie en toepassing van luchtemissiebeperkende technieken

De factsheets met basisinformatie over luchtemissiebeperkende technieken zijn een hulpmiddel om inspecifieke situaties Beste Beschikbare Technieken (BBT) te bepalen. De beschreven nageschakeldetechnieken kunnen worden toegepast nadat eerst is gekeken of met procesgeïntegreerde maatregelen debelasting voor het milieu kan worden voorkomen of verminderd, bijvoorbeeld door het overschakelen opandere grondstoffen of recycling van emissiestromen. Indien dit niet haalbaar is, wordt gekeken naar deluchtemissiebeperkende technieken.

Om een eerste selectie van luchtemissiebeperkende technieken te kunnen maken, is een overzichtstabelopgenomen (tabel 3.1). In deze tabel kan op grond van een aantal parameters zoals de af te vangencomponent, 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. Infiguur 2 is bijvoorbeeld af te lezen dat een cycloon en gravitatie-afscheider bij een grotere stofbelading (circa10 g/m3) en deeltjesgrootte (> PM 10) effectief zijn en een natte wasser juist bij een lagere stofbelading enkleinere deeltjes. Soms kan een combinatie van technieken nodig zijn om een lage emissiewaarde te kunnenrealiseren.

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 0-13-805755-9)

Na de eerste indicatieve selectie van technieken (tabel 1), kunnen de betreffende factsheets wordenopgezocht om de belangrijkste kenmerken van de technieken met elkaar te vergelijken en de toepassing in debetreffende situatie nader te bezien. Voor de techniek waar een voorkeur voor bestaat, kan een verdereuitwerking gewenst zijn, waarbij meer informatie nodig is dan in de factsheet staat vermeld. Op een dergelijkmoment kan worden besloten verdere expertise of meer informatie te zoeken. Een voorbeeld hiervan is hetberekenen van de kosteneffectiviteit (KE) van een techniek. In de factsheets is niet altijd voldoende informatievoorhanden om voor een specifieke situatie een KE-berekening volgens de NeR-methode 4.13 uit te voeren(zie ook hoofdstuk 6).

DHV B.V.


Tabel 3.1 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 ‘�’.Verwijderde componenten ParametersWerkingsprincipe Naam techniek

Dro

og s

tof

Nat

sto

f

VO

S

SO

2

NO

x

NH

3

Anorg

anis

che

gas

sen

Geu

r

Ren

dem

ent

[%]

Indic

atie

f deb

iet

toeg

epas

t [m

3/u

ur]

Kritisc

he

par

amet

ers

Bezinkkamer � � 10 -90 100 – 100.000 vochtgehalteGravitatiescheiding

Cycloon � � 5 - 99 1 – 100.000 vochtgehalteStofwasser (algemeen) � � � � � � � 99 720 – 170.000 vervuilingSproeitoren � � � � � 70 - 99 1.000 – 50.000 temperatuur, vervuiling

Stofwassers

Venturiwasser � � � � � � 50 -99 720 – 100.000Doekfilter � 99,95 300 – 1.800.000 temperatuur, vochtgehalteKeramisch filter � 80 - 99,99 300 – 1.800.000 kleverigheidTweetrapsstoffilter � Tot 75.000 Afgasdebiet en -snelheidAbsoluutfilter

�99,99-

99,999

100 - 360 vochtgehalte

Mistfilter � � � <99 <150.000 temperatuurDroge elektrostatische filter

� � 97 - >99,9 1.800 – 2.000.000energieverbruik,

onderhoud

Filters

Natte elektrostatische filter� � 97 - 99

1.800 – 9.000.000 energieverbruik,

onderhoudCondensor � � � � 60 -90 100 – 100.000 verzadiging afgasCondensatieCryocondensatie � >99 <5.000 vochtgehalte afgasAdsorptie (algemeen) � � � 80 – 95 100 – 100.000 vochtgehalte, VOS conc.Adsorptie actief kool � � � 80 – 98 100 – 1.000.000 vochtgehalte, VOS conc.Adsorptie zeolieten � � � � 80 - 99 < 100.000 vochtgehalte , Stof in afgasAdsorptie polymeren � � 95 – 98 - stof in afgasDroge kalkinjectie � � 10 - 95 10.000 – 300.000 temperatuur, drukval

Adsorptie

Semi droge kalkinjectie � � 85 – >90 < 1.000.000

DHV B.V.


Verwijderde componenten ParametersWerkingsprincipe Naam techniek

Dro

og s

tof

Nat

sto

f

VO

S

SO

2

NO

x

NH

3

Anorg

anis

che

gas

sen

Geu

r

Ren

dem

ent

[%]

Indic

atie

f deb

iet

toeg

epas

t [m

3/u

ur]

Kritisc

he

par

amet

ers

Gaswasser � � � � � � 30 – 99 50 - 500.000 temperatuurZure gaswasser � � � � � � 80 - 99 50 – 500.000 temperatuurAlkalische gaswasser � � � � � � 90 - 99 50 – 500.000 temperatuur

Absorptie

Gaswasser alkalisch- oxidatief � 80 – 90 50 – 500.000 TemperatuurBiofiltratie � � 70 – 95 100 - 100.000 TemperatuurBiotrickling � � � � 70 – 99 1.000 - 500.000 TemperatuurBiologische wasser � � � � 70 – 95 - Temperatuur

Biologische reiniging

Moving bed trickling filter � � � 80 - >98 5.000 - 40.000 TemperatuurThermische naverbrander � � � 98 – 99,9 90 – 86.000 ingaande concentratie VOSKatalytische naverbrander � � � 80 – 99 90 – 90.000 ingaande concentratie VOS

Thermische oxidatie

Fakkel � >99 < 1.800.000 verbrandingswaarde afgasIonisatie � � � 80 – 99,9 20 – 200.000 vochtgehalte afgasKoude oxidatieFoto Oxidatie � � � � 80 -98 2.000 – 60.000 temperatuur, vochtgehalteSelectieve niet-katalytischereductie � � 40 -70 <200.000 hoge T vereist

Selectieve katalytischereductie � � 80 - 97 <1.00.000 hoge T vereist

Chemische reductie

Niet selectieve katalytischereductie � � � 90 – 98 < 35.000

Overige technieken Membraam-filtratie � � 99,9 <3.000

DHV B.V.


3.2 Opzet factsheets

Titel / synoniemen In de titel is als eerste een veelgebruikte naam voor de betreffende techniek weergegeven, vervolgens wordende in de praktijk gebruikte synoniemen genoemd.

Beknopte beschrijving Hier wordt op hoofdlijnen de beschrijving van de techniek gegeven. Het principe waarop het afvangen van decomponenten berust, wordt verduidelijkt aan de hand van een principeschema. Vaak wordt een watuitgebreidere beschrijving gegeven door VITO: http://www.emis.vito.be/Luss/.

Toepasbaarheid Onder deze kop worden bedrijfssectoren genoemd waarin de technieken veel worden toegepast. De lijst is nietaltijd 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 gegevensgenoemd. 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 eenniet gecertificeerd bureau.

- Validatie kengetal 3 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 hetbevoegd gezag. De waarden zijn doorgaans onder verschillende condities en in specifieke situaties verkregenen ze moeten dan ook als indicatief worden gezien. De randvoorwaarden en procescondities waaronder eentechniek kan worden toegepast zijn zeer van belang en worden hier vaak als een brede range gegeven. Debrede 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 wordtvoorgeschreven.

Uitgebreide beschrijving Sommige technieken lijken qua principe sterk op de omschreven techniek en kunnen gezien worden als eenvariant van deze techniek. In die gevallen worden zij in de factsheet als een variant genoemd en niet in eenaparte 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 kwantitatieveinformatie 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 beschouwinggegeven van de belangrijkste aandachtspunten. Monitoring is een zeer belangrijk en complex aspect vanluchtemissiebeperkende technieken en de daarbij behorende emissies van reststoffen. Een verderebeschouwing van dit onderdeel valt dan ook buiten de reikwijdte van deze factsheets en hiervoor wordtverwezen naar de specifieke literatuur en weten 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 toepassingzijn. De ‘cross media effects’ (of afwenteleffecten) kunnen een belangrijk voor- of nadeel betekenen voor hetmilieu en worden om deze reden hier dan ook genoemd. Ook het gebruik van hulpstoffen, dat met de integraleafweging samenhangt, wordt hier genoemd omdat dat de keuze van een techniek behoorlijk (nadelig) kanbeïnvloeden.

DHV B.V.


Financiële aspecten De genoemde ranges geven een indicatie van de kosten. De exacte kosten hangen natuurlijk af van despecifieke condities, situatie (bestaande situatie of niet) en configuratie van de techniek. De kosten hebbenbetrekking 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 enelektra en reststoffenverwerking (zie ook methodiek 4.13 uit de NeR). Operationele kosten in de factsheets zijnin principe al deze kosten, tenzij anders aangegeven. Er zijn zoveel mogelijk nuances meegenomen als erbeschikbaar waren. Waar mogelijk zijn de personele kosten, of nutskosten (onder andere elektriciteit) explicietopgegeven. De investeringskosten die genoemd zijn, hebben betrekking op de kale aanschaffingsprijs.Bijkomende en eenmalige investeringen kunnen, zeker in bestaande situaties, een veelvoud zijn van dezeaanschaffingsprijs. In hoofdstuk 6 staan voorbeeldberekeningen van de kosteneffectiviteit van enkeletechnieken.

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 3) en hetbevoegde gezag (paragraaf 5.2) een belangrijke bron van informatie geweest voor dit onderzoek.

DHV B.V.


3.3 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 ende cycloon.

Stofwassing (paragraaf 4.2). De stofwassers zijn technieken waarbij het principe van afscheiding van stof uitde lucht plaatsvindt door middel van het gebruik van het medium water. De technieken die hier wordenbeschreven zijn de stofwassing (algemeen), de venturiwasser en de sproeitoren.

Filtratie (paragraaf 4.3). Filters werken op basis van een filtermedium dat het stof uit de te reinigenafgasstroom filtert. Het stof blijft achter op het filter. Het filtermedium kan bestaan uit een vast mediumwaarlangs de gasstroom en de deeltjes moeten passeren, bijvoorbeeld een doekenfilter, of uit een elektrischveld met collectoren, zoals het elektrofilter. In de factsheets zijn zes verschillende uitvoeringsvormen van dezetechnieken beschreven: doekfilter, keramisch filter, twee-traps stoffilter, absoluutfilter, mistfilter, drogeelektrostatisch filter en natte elektrostatisch filter.

Condensatie (paragraaf 4.4). De technieken die hieronder worden vallen berusten op het principe vanscheiding door middel van koelen via een koelmedium en het verlagen van de dampspanning van een af tevangen component. Uitvoeringsvormen die hier worden vermeld zijn de condensor en cryocondensatie.

Adsorptie (paragraaf 4.5). Adsorptie is een reactie waarbij de verontreinigde componenten worden gebondenaan een vaste stof of vloeistof, het adsorbent, en ze op deze manier te verwijderen uit de afgasstroom. In defactsheets 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 reactieplaats. In de natte absorptiesectie vindt wel een stofuitwisseling, menging, plaats tussen de af te vangencomponent en het absorptiemedium. De technieken die hier worden beschreven zijn vier uitvoeringsvormenvan gaswassers: gaswasser, zure gaswasser, alkalische gaswasser en gaswasser alkalisch-oxydatief.

Biologische reiniging (paragraaf 4.7). Bij biologische reiniging wordt een te zuiveren gasstroom door eenkolom of filterbed geleid dat bestaat uit micro-organismen op een dragermateriaal. De micro-organismenbreken de verontreiniging af. Een viertal technieken die hierop gebaseerd zijn worden in de factsheetsbeschreven: biofiltratie, biotrickling, biologische wassing en Moving Bed Trickling Filter (MBTF).

Thermische oxidatie (paragraaf 4.8). Onder thermische oxidatie wordt verstaan het verbranden van afgassenbij hoge temperaturen. Beschreven worden: de thermische naverbrander, kathalytische naverbrander enfakkel.

Koude oxidatie (paragraaf 4.9). Bij koude oxidatie treedt er in tegenstelling tot thermische oxidatie geennoemenswaardige 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 eenverontreinigde component door het injecteren van een reducerend reagens in het afgas, bijvoorbeeldammoniak. In de factsheets worden drie technieken beschreven: SNCR, SCR en NSCR.

Overige (paragraaf 4.11). Hier zijn twee technieken gepresenteerd: membraanfiltratie en vapour recovery, dieòf als een combinatie van technieken zijn te beschouwen òf moeilijk in een van de andere categorieën zijnonder te brengen.

DHV B.V.


4 FACTSHEETS

4.1 Gravitatie

DHV B.V.


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 - open 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.

DHV B.V.


Componenten

Verwijderde componenten

Verwijderings- efficiëntie1, %

Restemissie, mg/m0

3

Validatiekengetal

Stof 10 – 90 Hoog; > 100 mogelijk 1 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, m03/uur 100 – 100.000

Temperatuur, ºC Geen beperking bekend, tenminste tot 540

Druk, bar Geen beperking

Drukval, mbar Enkele

Vochtgehalte Boven dauwpunt

Stof, g/m03 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.

DHV B.V.


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

100 - 200 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

Informatiebron 1. Beschrijving van luchtemissiebeperkende technieken, L26 InfoMil/Tauw, maart 2000.

2. Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066. 3. IPPC Reference document on Best Available Techniques in Common Waste Water and Waste Gas

Treatment / Management Systems in the Chemical Sector, February 2003. 4. Dutch Association of Cost Engineers, editie 25, November 2006.

5. US EPA CACT Air Pollution Control Technology Factsheet http://www.epa.gov/ttn/catc/dir1/fsetling.pdf

Investeringen, EUR/1.000 m03/uur Gering als het systeem geïntegreerd is in andere

systemen (grote inlaat of geleideschot). Exacte waarde is niet goed aan te geven.

Operationele kosten, EUR/1.000 m03/uur Laag

Personeel Gering

Hulp en reststoffen Geen

Energieverbruik, kWh/1.000 m03/uur Gering, alleen voor ventilator

Elektriciteitskosten, EUR/1.000 m03/uur Gering, alleen voor ventilator

Kostenbepalende parameters Drukval, (indien relevant) kosten voor afvoer stof

Baten Geen, (indien relevant) terugwinnen (grond)stof

DHV B.V.


Cycloon / Stofcycloon / Natte cycloon / Multicycloon / Vortexscheiding

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 - open overslag

- levensmiddelenindustrie - afvalverbrandingsinstallaties - chemische industrie - smeltprocessen in metallurgie

- sinterprocessen - koffiebranderijen - overige levensmiddelenindustrie.

DHV B.V.


Componenten



Restemissie, mg/m0

3

Validatiekengetal

Stof (< 1 µm) Stof (6-10 µm) Stof (> 10 µm) Stof (> 50 µm)

550 90 99

--100 -

1121

1 Afhankelijk van de specifieke configuratie en bedrijfscondities. Waarden zijn in principe gebaseerd op halfuursgemiddelde waarden.

Randvoorwaarden

Debiet, m03/uur 1 – 100.000

Druk, bar Niet kritisch

Drukval, mbar 5 – 20

Temperatuur, oC Afhankelijk van de constructie; kan erg hoog zijn

Stof, g/m03 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 0,3m. 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 (2e 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,

DHV B.V.


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

DHV B.V.


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 m0

3/uur 1.200

Operationele kosten geen

Personeel, uur/week Tot circa 2

Hulp en reststoffen Water (natte cycloon)

Energieverbruik, kWh/1.000 m03/uur 0,25 – 1,5

Kostenbepalende parameters Gasdebiet, drukval

Baten Eventueel teruggewonnen stoffen

Informatiebron 1. Beschrijving van luchtemissiebeperkende technieken, L26 InfoMil/Tauw, maart 2000.

2. Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066 3. IPPC Reference document on Best Available Techniques in Common Waste Water and Waste Gas

Treatment / Management Systems in the Chemical Sector, February 2003 4. Dutch Association of Cost Engineers, editie 25, November 2006

5. US EPA CACT Air Pollution Control Technology Factsheet http://www.epa.gov/ttn/catc/dir1/fcyclon.pdf

6. Interview Airtechnic Solutions, Romico Holding (Roterende deeltjes afscheider), 2008 7. Kok, H. Deeltjesgrooteverdeling van geemitteerd fijn stof bij industriële bronnen, TNO oktober

2006.

DHV B.V.


4.2 Stofwassing

DHV B.V.


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 SO2 en NH3 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.

DHV B.V.


Componenten



Restemissie, mg/m0

3

Validatiekengetal

(fijn) stof

99

< 10

2

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, m03/uur 720 – 170.000

Temperatuur, °C 4 - 370

Stof, g/m03 0,2 - 115

Druk, bar atmosferisch


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 m0

3 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.

DHV B.V.


Cross Media Effects Afvalwater dat moet worden behandeld of geloosd. Reststoffen die na ontwatering moeten worden afgevoerd.

Financiële aspecten

Informatiebron 1. Beschrijving van luchtemissiebeperkende technieken, L26 InfoMil/Tauw, maart 2000 2. Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066 3. IPPC Reference document on Best Available Techniques in Common Waste Water and Waste

Gas Treatment / Management Systems in the Chemical Sector, February 2003 4. http://www.frtr.gov/matrix2/section4/4-60.html5. Nederlandse emissierichtlijn lucht (NeR) paragraaf 3.7 en bijlage 4.7, 2008.

Investeringen, EUR/1.000 m03/uur

Operationele kosten, EUR/1.000 m03/uur

Personeel, uur per maand

Hulp en reststoffen Energieverbruik, kWh/1.000 m0

3 /uur Kostenbepalende parameters

Baten

5.000 5.000 – 50.000 Circa 4

Afvoer van afvalstoffen en behandeling afvalwater < 0,5 Schaalgrootte en eventuele speciale

behandeling gasstroom geen

DHV B.V.


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 (< PM10).

Andere goed oplosbare watercomponenten zoals HF, HCl en SO2 kunnen ook efficiënt worden afgevangen.

DHV B.V.


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


Verwijderings efficiëntie1, %

Restemissie, mg/m0

3

Validatiekengetal

PM10 70-992 <10 2 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, m03/uur 750 – 50.000

Temperatuur, ºC < 200

Stof, g/m03 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 (http://www.emis.vito.be).

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 3.7 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.

DHV B.V.


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

1 Voor debieten > 10.000 m03/uur geldt een opschaalfactor tot de macht 0,3 (extra kosten = prijs0,3

voor extra debiet boven 10.000 m03/uur).

Informatiebron 1. Beschrijving van luchtemissiebeperkende technieken, L26 InfoMil/Tauw, maart 2000 2. Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066 3. IPPC Reference document on Best Available Techniques in Common Waste Water and Waste Gas

Treatment / Management Systems in the Chemical Sector, February 2003

4. Dutch Association of Cost Engineers, editie 25, November 2006 5. Nederlandse emissierichtlijn lucht (NeR) paragraaf 3.7 en bijlage 4.7, 2008 6. http://www.frtr.gov/matrix2/section4/4-60.html7. leveranciersinformatie DMT Milieutechnologie.

Investeringen, EUR/1.000 m03/uur1

Personeel, uur per week Operationele kosten, EUR/1.000 m0

3/uur Reststoffen, EUR/ton

Energieverbruik, kWh/1.000 m0

3/uur Baten

5.000 - 25.000 Circa 1 1.000 – 30.000 Van 100 – 250 afhankelijk van type afval

Kosten behandeling afvalwater 0,4 - 2,7 afhankelijk van uitvoering Geen

DHV B.V.


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 (PM10). Breed toepassingsgebied in onder meer de volgende sectoren:

- Chemische industrie - Basis metaalindustrie - Productie van asfalt - Hout en papierindustrie

- Afvalverbrandingsinstallaties.

DHV B.V.


Componenten



Restemissie, mg/m0

3

Validatiekengetal

PM10

PM0,3 à PM0,5 HCl, HF

70-992

<50 3

50 - 90

<10 -<10

212

1 Afhankelijk van de specifieke configuratie, bedrijfscondities and reagens. Waarden zijn in principe gebaseerd op halfuursgemiddelde waarden 2 Afhankelijk van de deeltjesgrootteverdeling 3 Zeker bij componenten die niet goed bevochtigbaar zijn, is het rendement laag.

Randvoorwaarden

Debiet, m03/uur 720 – 100.000

Temperatuur, ºC1 4 – 370

Stof in, g/m03 1 - 115

Druk, bar atmosferisch

Drukval, mbar 25 – 200 1 De venturiwasser wordt ook als koeler gebruikt om hete afgassen (tot 1.000 °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 1.000 m0³/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 3.7 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.

DHV B.V.


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.


Informatiebron 1. Beschrijving van luchtemissiebeperkende technieken, L26 InfoMil/Tauw, maart 2000


Treatment / Management Systems in the Chemical Sector, February 2003 4. EPA-CICA fact sheet; http://www.epa.gov/ttn/catc/dir1/fventuri.pdf

5. http://www.frtr.gov/matrix2/section4/4-60.html6. Dutch Association of Cost Engineers, editie 25, November 2006 7. Nederlandse emissierichtlijn lucht (NeR) paragraaf 3.7 en bijlage 4.7, 2008 8. Leveranciersinformatie: Pure Air Solutions.


Personeel, uur per week

Operationele kosten, EUR/1.000 m03/uur


3 /uur Baten

5.000 – 7.000, afhankelijk van uitvoering Circa 1

2.000 – 50.000 Sterk afhankelijk van toepassing 0,5 – 7 geen

DHV B.V.


4.3 Filtratie

DHV B.V.


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 <PM2,5. 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.

DHV B.V.


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

Chemische resistentie Materiaal

Zuur milieu Basisch milieu

Bedrijfs-temperatuur, ºC

Polyester Goed Redelijk 130

M-Aramide Goed Goed 200

PTFE Zeer goed Zeer goed 260

Poliamide Goed Goed 260

Componenten



Restemissie, mg/m0

3

Validatiekengetal

Stof (> 2,5 µm)

Dioxine/furanen

99,95 <5 onder meer afhankelijk

van gebruikte doeken 0,1 ng/m0

3 ITEQ

3


Randvoorwaarden

Debiet, m03/uur 300 – 1.800.000

Temperatuur, ºC Boven dauwpunt, < 280, afhankelijk van type doek

Druk, bar Atmosferisch

Drukval, mbar Tot 15

Vochtgehalte Boven het dauwpunt

Stof, g/m03 0,1 - 230

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.

DHV B.V.


- 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: 60-120 m/uur; en voor PTFE (Teflon): 80-100 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: 11 – 17 m2 per 1.000 m0

3/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: 3 - 7 bar nodig bij reiniging van de filterelementen en bij perslucht- en ultrasone reiniging

- Energieverbruik: 0,2 – 2 kWh/1.000 m03.

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.

DHV B.V.




Treatment / Management Systems in the Chemical Sector, February 2003 4. Dutch Association of Cost Engineers, editie 25, November 2006 5. US EPA APTI Virtual Classroom:

http://yosemite.epa.gov/oaqps/EOGtrain.nsf/DisplayView/SI_412A_0-5?OpenDocument

6. Mikropul Filter Media Fiber Selector 7. Diverse emissierapporten asfaltcentrales van bevoegd gezag, 2003 – 2008 8. Kok, H. Deeltjesgrooteverdeling van geëmitteerd fijn stof bij industriële bronnen, TNO oktober

2006.


Filtermateriaal, EUR/1.000 m03/uur

1.000 – 4.500, afhankelijk van uitvoering 660 – 920

Operationele kosten, EUR per jaar/1.000 m0

3/uur Circa 200 – 1.500

Personeel, uren per week 2

Energieverbruik, kWh/1.000 m03/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.

DHV B.V.


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, NOx en SOx, 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.

DHV B.V.


Componenten


Verwijderings-efficiëntie1, %

Restemissie, mg/m0

3

Validatiekengetal

Stof HCl SO2

NOx

dioxine

99 – 99,99 95 80 95

99

< 2niet bekend niet bekend < 200

niet bekend

2111

11 Afhankelijk van de specifieke configuratie, bedrijfscondities en reagens. Waarden zijn in principe gebaseerd op halfuursgemiddelde waarden.

Randvoorwaarden

Debiet, m03/uur 300 – 1.800.000

Temperatuur, °C < 1.200

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/m03 < 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 filterdoek1 vezelvilt vezelelement sinterelement

Uitvoering zak met steunkorf

zak met steunmateriaal

buis, zelfdragend

pijp, kaars, zelfdragend

Oppervlakte gewicht (g/m2)

1.000 – 2.000 2.500 – 3.500 2.000 – 4.500 12.500 – 22.800

Mechanische eigenschappen

flexibel, gering schuurvast

flexibel, gering schuurvast

half star, matig schuurvast

star, schuurvast

Luchtdoorlaat-baarheid

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.

DHV B.V.


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 3.7 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.


Informatiebron 1. Beschrijving van luchtemissiebeperkende technieken, L26 InfoMil/Tauw, maart 2000 2. Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066

3. IPPC, BREF Waste Gas and Waste Water Treatment, 2003 4. Reference document on BAT in the large volume inorganic chemicals, ammonia, acids and

fertilizers industry, draft 2004 5. Nederlandse emissierichtlijn lucht (NeR) paragraaf 3.7 en bijlage 4.7, 2008

6. Leveranciers; Airtechnic Solutions, Lutec, Nedfilter 7. Gamma Holding, Madison Filter; Cerafil, presentatie januari 2007.

Investeringen, EUR/1.000 m03/uur 30.000 – 55.000

Operationele kosten, EUR/1.000 m03/uur Circa 1.000

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 m03/uur 0,2 – 2

Kostenbepalende parameters Gashoeveelheid, filtermateriaal, oppervlaktebelasting

Baten Besparing door eventueel hergebruik van afgevangen stof

DHV B.V.


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

Afgas

Gereinigd gas

Afgescheiden stof Afgescheiden

stof

Klep om gasstroomrichting om te draaien

Klep om gasstroomrichting om te draaien

metaalgaasfilter

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


Verwijderings–efficiëntie, %

Restemissie [mg/m0

3]Validatiekengetal

Stof niet bekend 1 – 20 3

DHV B.V.


Randvoorwaarden

Debiet, m03/uur Tot 75.000 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.

DHV B.V.


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

Informatiebron 1. Beschrijving van luchtemissiebeperkende technieken, L26 InfoMil/Tauw, maart 2000. 2. IPPC Reference document on Best Available Techniques in Common Waste Water and Waste Gas

Treatment / Management Systems in the Chemical Sector, February 2003. 3. Dutch Association of Cost Engineers, editie 25, November 2006. 4. BP Australia, Installs & commisons Pall GSS 3rd stage blow back filter system to reduce RCC flue

gas emissions, 2004.

5. Bioflamm, http://www.bioflamm.de 2008

Investeringen, EUR/1.000 m03/uur 40.000

Operationele kosten, kWh/1.000 m03 /uur circa 1,5

Personeel, uur/week Circa 2

Hulp en reststoffen, EUR/ton Afvoer als gevaarlijk afval: 150 - 250

Kostenbepalende parameters Gasdebiet, drukval, afvoer gevaarlijk afval

Baten Besparing of opbrengst uit teruggewonnen stoffen

(bij eventuele recycling van stof)

DHV B.V.


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 PM0,12 en PM0,3 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.

DHV B.V.


Componenten



Restemissie, mg/m0

3

Validatiekengetal

PM > 99,999 > 0,0001 1

PM0,01 > 99,99 niet bekend 1

PM0,1 > 99,999 niet bekend 1 1 Afhankelijk van de specifieke configuratie en bedrijfscondities. Randvoorwaarden

Debiet, m03/uur 100 – 360 per module

Temperatuur, ºC < 200 voor meest gangbare HEPA < 530 voor glas of keramische HEPA

Druk Atmosferisch

Drukval, mbar grootte niet bekend, wel sprake van drukval

Vochtgehalte, % < 95; altijd boven dauwpunt van het afgas

Ingaande concentratie stof, mg/m03 1 - 30

Uitgebreide beschrijving Varianten Er kan onderscheid gemaakt worden naar twee varianten:

- HEPA (High Efficiency Particle Air) filter: minimaal 99,97% verwijderingrendement voor fijn stof > 0,3 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.

DHV B.V.


Hulpstoffen - Filtermateriaal (papier en/of glasvezels) moet regelmatig vervangen worden - Energiegebruik < 0,1 kW/1.000 m0

3/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.


Informatiebron 1. Beschrijving van luchtemissiebeperkende technieken, L26 InfoMil/Tauw, maart 2000. 2. Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066.

3. IPPC Reference document on Best Available Techniques in Common Waste Water and Waste Gas Treatment / Management Systems in the Chemical Sector, February 2003.

4. Dutch Association of Cost Engineers, editie 25, November 2006. 5. http://www.epa.gov/ttn/catc/dir1/ff-hepa.pdf


Operationele kosten, kWh/1.000 m03/uur < 0,1

Personeel, uur per week Circa 2

Hulp en reststoffen, EUR per jaar/1.000 m03/uur 100 - 190

Kostenbepalende parameters Debiet, filtermateriaal

Baten Geen

DHV B.V.


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 - 3 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



Restemissie, mg/m0

3

Validatiekengetal

Stof, druppels en aërosolen

< 99%

- 1


DHV B.V.


Randvoorwaarden

Debiet, m03/uur tot 150.000

Temperatuur, °C < 170

Druk -

Drukval, mbar normaal tot 25 (tot 90 bij hoge belading)

Gehalte aërosolen, g/m03 Enkele

Stof, mg/m03 < 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/ 1.000 m03/uur < 2.300

Operationele kosten, EUR/jaar 2.500 + (450 * flow/1.000)

Personeel, uur/week Circa 2

Hulp en reststoffen, EUR per jaar/1.000 m0

3/uur 250 tot 600 (filtermateriaal)

Energieverbruik, kWh/1.000 m03/uur Energieverbruik is afhankelijk van de drukval over het

filtersysteem

Kostenbepalende parameters Debiet, drukval, filterelement

Baten Geen

DHV B.V.


Informatiebron 1. Beschrijving van luchtemissiebeperkende technieken, L26 InfoMil/Tauw, maart 2000 2. Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066 3. IPPC BREF, Waste Water and Waste Gas Treatment, 2003.

DHV B.V.


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

Toepasbaarheid De voornaamste toepassingsgebieden zijn complexe grote rookgasreinigingsystemen in energiecentrales en afvalverbrandingsinstallaties.

Electrostatische filter

Gereinigdgas

Ontladingselectrode

Collector electrode

Afgas

Hoog-spanning

Afgescheidenstof

Isolator

DHV B.V.


Componenten



Restemissie, mg/m0

3

Validatiekengetal

Stof, aërosolen PM1

PM2

PM5

> 97 > 98 > 99,9

5 – 20 3


Randvoorwaarden

Debiet, m03/uur 360.000 – 2.000.000 (plaatfilter)

1.800 – 180.000 (pijpfilter)

Temperatuur, °C ≤ 700

Druk Atmosferisch

Drukval, mbar 0,5 – 3

Stof, mg/m03 2 - 110 (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 (m3/1.000 m0

3/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.

DHV B.V.


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 3.7 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

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.

Investeringen, EUR/1.000 m03 /uur 10.000 – 30.000 (voor systemen van 30.000 –

200.000 m03/uur)1

Operationele kosten, EUR/1.000 m03/uur 0,05 – 0,1 (voor systemen > 50.000 m0

3/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: 150 – 250

Energieverbruik, kW/1.000 m03/uur 0,2 - 1

Kostenbepalende parameters Debiet, stofconcentratie, rendement

Baten Gebruik afgescheiden stof

DHV B.V.


Informatiebron 1. Factsheets luchtemissiebeperkende technieken, www.infomil.nl, Infomil 2. Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066 3. IPPC, BREF, Large Combustion Plants, July 2006

4. IPPC, BREF Waste water and Waste Gas Treatment, 2003 5. Nederlandse emissierichtlijn lucht (NeR) paragraaf 3.7 en bijlage 4.7, 2008 6. Nederlandse elektriciteitscentrale, emissiemeting, 2008 7. Kok, H. Deeltjesgrooteverdeling van geemitteerd fijn stof bij industriële bronnen, TNO oktober

2006.

DHV B.V.


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.

DHV B.V.


Componenten



Restemissie, mg/m0

3

Validatiekengetal

Stof, aërosolen 97 – 99 niet bekend 1 1 Afhankelijk van de specifieke configuratie en bedrijfscondities. Waarden zijn in principe gebaseerd op halfuursgemiddelde waarden.

Randvoorwaarden

Debiet, m03/uur 180.000 – 900.000 (plaatfilter)

1.800 – 180.000 (pijpfilter)

Temperatuur, °C 80 - 90

Druk Atmosferisch


Stof, g/m03 2 - 110 (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 m3 per 1.000 m0

3/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 3.7 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.

DHV B.V.



Informatiebron 1. Factsheets luchtemissiebeperkende technieken, www.infomil.nl, Infomil 2. Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066 3. IPPC, BREF, Large Combustion Plants, July 2006 4. IPPC, BREF Waste Water and Waste Gas Treatment, 2003

5. Nederlandse emissierichtlijn lucht (NeR) paragraaf 3.7 en bijlage 4.7, 2008.

Investeringen, EUR/1.000 m03/uur 60.000 – 300.000 (systemen van 30.000 – 200.000

m03/uur)

Operationele kosten 0,05 – 0,1 (systemen groter dan 50.000 m03/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: 150 – 250

Energieverbruik, kW/1.000/m03/uur 0,2 – 1 (inclusief ventilator)

Kostenbepalende parameters Debiet, stofconcentratie, rendement

Baten Eventueel hergebruik afgescheiden stof

DHV B.V.


4.4 Condensatie

DHV B.V.


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/m0

3). 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.

DHV B.V.


Componenten



Restemissie, mg/m0

3

Validatiekengetal

Ammoniak 80 – 90 - 1

Geur 60 – 90 - 1

Stof 80 – 90 - 1 1 Afhankelijk van de specifieke configuratie en bedrijfscondities.

Randvoorwaarden

Debiet, m03/uur 100 – 100.000

Temperatuur, ºC 50 – 125

Druk Atmosferisch


Vochtgehalte Vochtige of verzadigde afgasstroom. Het waterdauwpunt

dient op een temperatuurniveau van 42 °C of hoger te liggen.

Stof, mg/m03

NH3, mg/m03

Geur, ouE/m03

< 50, niet klevend 200 – 1.000

>50.000. 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 25-30 °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.

DHV B.V.


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 1.000 m03 circa 80 liter condensaat

vrij. Financiële aspecten



4. Dutch Association of Cost Engineers, editie 25, November 2006 5. Leverancierinformatie: DMT Milieutechnologie.

Investeringen, EUR per 1.000 m03/uur 7.500 – 15.000

Operationele kosten Niet bekend

Personeel, uur/week 2

Hulp en reststoffen Koelwater, afhankelijk van systeem

Energieverbruik, kWh/1.000 m03/uur Energie afhankelijk van type en toepassing

koelsysteem

Kostenbepalende parameters koelwatertemperatuur en -debiet, luchtdebiet- en temperatuur

Baten Eventueel restwarmteterugwinning

DHV B.V.


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



Restemissie, mg/m0

3

Validatiekengetal

Aceton - < 150 3

Dichloormethaan - < 20 3

MEK - < 150 3

Methanol - < 150 3

Tolueen - < 100 3

VOS > 99 < 150 3 1 Afhankelijk van de specifieke configuratie en bedrijfscondities. Waarden zijn in principe gebaseerd op

halfuursgemiddelde waarden

DHV B.V.


Randvoorwaarden

Debiet, m03/uur Maximaal < 5.000; standaard circa < 250


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/m03

Aceton

MEK

Methanol

Tolueen

VOS

Tot 1.000

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 m0

3/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 m03/uur zijn minder frequent, de grootst geleverde units hebben een omvang van ongeveer 500

m03/uur; voor toepassing groter dan 1.000 m0

3/uur zijn condensatietemperaturen tot -30 °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.

DHV B.V.


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 10 – 15 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 1.000 m0

3. 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.



Treatment / Management Systems in the Chemical Sector, February 2003 4. Dutch Association of Cost Engineers, editie 25, November 2006 5. US EPA CACT Air Pollution Control Technology Factsheet

http://www.epa.gov/ttn/catc/dir1/refrigeratedcondensers.pdf

6. Linde Gas Benelux, 2008.

Investeringen, EUR/1.000 m03/uur 400.000 exclusief stikstofopslag en

nageschakelde technieken

Operationele kosten -

Personeel, dag per week 1

Hulp en reststoffen, kg/kW koelen Stikstofverbruik 10 – 15

Energieverbruik, kWh/1.000 m03 Stikstofkoeling; verwaarloosbaar

Compressorkoelsysteem: 70

Kostenbepalende parameters Debiet, koelcapaciteit, gewenste reinigingsgraad

Baten Terugwinning product (beperkt aantal gevallen)

DHV B.V.


4.5 Adsorptie

DHV B.V.


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

DHV B.V.


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


Verwijderings efficiëntie1, %

Restemissie, mg/m0

3

Validatiekengetal

VOS 80 – 95 -

Tolueen 90 -

Geur 80 – 95 -

Kwik - < 0,01 – 0.05

H2S 80 – 95 -

Dioxines - < 0,1 ng TEQ2/m03

Zie specifieke adsorptietechnieken


halfuursgemiddelde waarden. 2 TEQ = toxiciteitsequivalent. Randvoorwaarden

Debiet, m03/uur 100 – 100.000

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 LEL1 waarde

Dioxines, ng TEQ*/m03 10 -100

1 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

DHV B.V.


opgebouwd door het gas dat in de adsorber stroomt. 2) adsorptie van pure componenten vindt plaats bij hoge druk. 3) 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 stand-by. 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 10 - 15 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.

DHV B.V.


Financiële aspecten Zie de specifieke factsheets. Informatiebron 1. Beschrijving van luchtemissiebeperkende technieken, L26 InfoMil/Tauw, maart 2000 2. Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066 3. IPPC Reference document on Best Available Techniques in Common Waste Water and Waste Gas


4. Dutch Association of Cost Engineers, editie 25, November 2006 5. US EPA CACT Air Pollution Control Technology Factsheet

http://www.epa.gov/ttn/catc/dir1/fadsorb.pdf.

DHV B.V.


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 1.500 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.

DHV B.V.


Componenten



Restemissie, mg/m0

3

Validatiekengetal

VOS 80 – 95 5 – 100 3

Geur 80 – 95 - 3

Kwik > 983 < 0,05 3

H2S 80 – 95 - 3

Dioxine > 98 <0,1 ng TEQ2/m03 3

Tolueen 90 - 3 1 Afhankelijk van de specifieke configuratie, bedrijfscondities and reagens. Waarden zijn in principe gebaseerd op halfuursgemiddelde waarden. 2 TEQ = toxiciteitsequivalent. 3 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 95 – 99 % worden verwacht bij ingangsconcentraties van 500 – 2.000 ppm. Typisch kunnen bij goede werking concentraties van 400 – 2.000 ppm tot onder 50 ppm worden

gebracht. Randvoorwaarden

Debiet, m03/uur 100 – 1.000.000

Temperatuur, ºC 15 – 80, ideaal circa 20

Druk, bar 1 – 20


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/m03 Stofgehalte voldoende laag om verstopping van het bed te voorkomen. In

principe moet de lucht stofvrij zijn. Een waarde van maximum 3³ wordt vooropgesteld

Ingaande concentratie:

VOS, mg/m03 10 - 50.000

Geur, ouE/m3 5.000 - 100.000

Kwik, mg/m03 1 - 10

Dioxinen, ng TEQ/m03 10 - 100

H2S, ppm < 1.000

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

DHV B.V.


om chemische componenten die moeilijk adsorberen op standaard actief kool af te vangen. Mogelijke toepassingen zijn: • Met oxydatoren bijvoorbeeld KMnO4 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 H2S te verhogen waarbij H2S

wordt geoxideerd tot SO2 wat door spoeling van het actief kool kan worden verwijderd. • Impregneren met een zuur zoals zwavelzuur en fosforzuur om basische componenten zoals

NH3 af te vangen • Impregneren met base (bv. NaOH) om zure componenten als H2S 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 SOx 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/m0

3.

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 20 - 25 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.

DHV B.V.


Specifieke nadelen - Stof kan voor verstoppingen zorgen - Ongeschikt voor te hoge VOS concentraties < 50 mg/m0

3

- 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




5. US EPA CACT Air Pollution Control Technology Factsheet http://www.epa.gov/ttn/catc/dir1/fadsorb.pdf

6. Leveranciersinformatie: Norit BV, 2008.


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 1.700 niet-geïmpregneerde actieve kool incl. inzameling verzadigde kool.

2.250 – 3.300 niet-geïmpregneerde actieve kool incl. inzameling + verwerking kool 4.000 – 6.000 geïmpregneerde actieve kool incl. inzameling verzadigde kool

Energieverbruik, kWh/1.000 m03/uur Laag

Elektriciteitskosten, EUR/1.000 m03/uur Geen

Kostenbepalende parameters Concentratie en debiet afgasstroom, standtijd van het filter (aanschaf actieve kool)

Baten Indien stof wordt teruggewonnen via regeneratie

DHV B.V.


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


Verwijderings-efficiëntie1,%

Restemissie, mg/m0

3

Validatiekengetal

VOS Solventen NH3

Geur

99 --

80 – 95

---

-

1--

11 Afhankelijk van de specifieke configuratie en bedrijfscondities. De werkingsgraad is afhankelijk van: type

zeoliet, type VOS, temperatuur afgassen, vochtgehalte van de afgassen.

DHV B.V.


Randvoorwaarden

Debiet, m03/uur < 100.000

Temperatuur, °C < 250

Druk atmosferisch

Drukval, mbar -

Vochtgehalte -

Stof -

Ingaande concentratie < 25% LEL1

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 35 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).

DHV B.V.


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 m0

3/ton geregenereerd zeoliet). Financiële aspecten


2. Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066 3. Zeolite a versatile air pollutant adsorber, EPA, 456/F-98-00, July 1998 4. Amalgator, Vermeulen Product engineering, Deventer 2008.

Investeringen Sterk uiteenlopend afhankelijk van toepassing en uitvoeringsvorm

Operationele kosten, EUR/ton VOS 1.000 - 3.000

Personeel -

Hulp en reststoffen, EUR/kg Hydrofoob zeoliet: 20 - 100

Energieverbruik, kWh/1.000 m03/uur -

Kostenbepalende parameters Debiet, filtermateriaal, doekbelasting, geurvracht

Baten geen

DHV B.V.


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.

DHV B.V.


Componenten



Restemissie, ppm

Validatiekengetal

VOS Formaldehyde

95 – 98 niet bekend

10 – 200 < 1

11


halfuursgemiddelde waarden.

Randvoorwaarden

Debiet -

Temperatuur Lage temperatuur1

Druk -

Vochtgehalte Minder kritisch dan bij actief kool (zie factsheet)

Stof Lage concentratie ter voorkoming verstoppingen


VOS, ppm

500 – 2.000 2

1 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.

DHV B.V.


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.



2. Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066 3. US EPA CACT Air Pollution Control Technology Factsheet

http://www.epa.gov/ttn/catc/dir1/fadsorb.pdf.

Investeringen

Operationele kosten

Personeel

Weinig informatie beschikbaar

Hulp en reststoffen, EUR/kg 20 - 100 (vervangen polymeer)

Energieverbruik, kWh/1.000 m03/uur minimaal

Kostenbepalende parameters -

Baten -

DHV B.V.


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.

DHV B.V.


Componenten


Verwijderingsefficiëntie1, %(bij een gegeven temperatuur)

Restemissie, mg/m0

3

Validatie-kengetal

Elektrostatisch filter Doekenfilter

(400ºC) (200-280ºC) (130 - 240ºC)

SO2 50 10 10 – 70 (SOx) - 2

HCl 70 35 80 < 10 1

HF 95 95 95 < 1 1 1 Afhankelijk van de specifieke configuratie, bedrijfscondities en reagens. Waarden zijn in principe gebaseerd op halfuursgemiddelde waarden.

Randvoorwaarden

Debiet, m03/uur 10.000 – 300.000

Temperatuur Zie tabel boven

Druk

Drukval, mbar

Vochtgehalte

Zie doekfilter

Ingaande concentratie: SOx

HCl

HF

groot bereik groot bereik

groot bereik


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).

DHV B.V.


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.



3. IPPC Reference document on Best Available Techniques in Common Waste Water and Waste Gas Treatment / Management Systems in the Chemical Sector, February 2003


http://www.epa.gov/ttn/catc/dir1/ffdg.pdf

Investeringen Erg afhankelijk van het geïnstalleerde stofafscheidingssysteem


Personeel, uren per week Circa 2

Hulp en reststoffen, EUR/ton 100 – 160 (reagens)

Energieverbruik, kWh/1.000 m03/uur Afhankelijk stofafscheidingssysteem

Elektriciteitskosten, EUR/1.000 m03/uur Afhankelijk stofafscheidingssysteem

Kostenbepalende parameters gasdebiet, drukval, SO2-vracht

Baten geen

DHV B.V.


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, CaCO3 (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 SO2. 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.

DHV B.V.


Componenten



Restemissie, mg/m0

3

Validatiekengetal

SOx 85 – 90 < 40 1

HCl > 90 < 10 3

HF > 85 < 1 3 1 Afhankelijk van de specifieke configuratie, bedrijfscondities en reagens. Waarden zijn in principe gebaseerd op halfuursgemiddelde waarden.

Randvoorwaarden

Debiet, m03/uur < 1.000.000


> 280

Druk -


Ingaande concentratie: SOx

HCl

HF

Brede range van toepassing


Varianten - Droge kalkinjectie; zie betreffende factsheet. - Natte kalkinjectie; SO2 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 3.7 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.

DHV B.V.


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 NOx-emissies wanneer natriumcarbonaat of waterstofcarbonaat wordt gebruikt als adsorptiemiddel. De efficiency is afhankelijk van de verhouding SO2/NOx. De optimale prestatie ligt bij een werkingstemperatuur van 120 tot 160 ºC.


Informatiebron 1. Beschrijving van luchtemissiebeperkende technieken, L26 InfoMil/Tauw, maart 2000. 2. Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066. 3. IPPC BREF Waste Water and Waste Gas Treatment, 2003.

4. Nederlandse emissierichtlijn lucht (NeR) paragraaf 3.7 en bijlage 4.7, 2008.

Investeringen, EUR/1.000 m03/uur 11.000

Operationele kosten, EUR/jaar 20.000 + (400 x flow/1.000) + kosten adsorptiemiddel

Personeel, dag per week 1

Hulp en reststoffen, EUR/ton Kalk: (CaCO3: circa 60)

Water: 0,03 – 0,04 l/m03

Energieverbruik, kWh/1.000 m03/uur 1 (afhankelijk van het ontstoffingssysteem)

Kostenbepalende parameters Ontstoffingssysteem

Baten -

DHV B.V.


4.6 Absorptie

DHV B.V.


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.

DHV B.V.


Breed toepassingsgebied in onder andere de volgende sectoren: - Chemische industrie - Oppervlaktebehandeling - Op- en overslag van chemicaliën

- Farmaceutische industrie - Afvalverbrandingsinstallatie - Veeteelt - Primaire aluminiumindustrie.

Componenten



Restemissie, mg/m0

3

Validatiekengetal

Alcoholen Zuren zoals HCl, HF Chroomzuur

Geur Ammonia, Amines Anorganische stoffen VOS

SO2

30 - 99 99 99

60 - 85 > 99 95-99 50-99

95-98

> 100 < 10 < 10

----

< 10

333

----


Randvoorwaarden

Debiet, m03/uur 50 – 500.000


Druk atmosferisch

Vochtgehalte Geen beperkingen

Stof, mg/m03 <10; voor een goede werking zijn lage

stofconcentraties wenselijk. Wassers die ontworpen

zijn voor stofverwijdering kunnen bij hogere

stofconcentraties werken.

Ingaande concentratie, mg/m03:

Alcoholen Zuren zoals HCl, HF

200 – 5.000 50 – 50.000


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 (m0

3/1.000 m03/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 3.7 en bijlage 4.7 verwezen.

DHV B.V.


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/ m0

3) 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


Operationele kosten, uren per week Personeel, EUR/jaar


3

Kostenbepalende parameters Baten

2.500 – 25.000, afhankelijk van uitvoering Circa 4 Circa 5.000 - 8.000

Sterk afhankelijk van toepassing 0,2 – 0,5 Debiet en eventuele reststoffenbehandeling (afvalwater) Als terugwinning plaatsvindt van grondstoffen

DHV B.V.



Treatment / Management Systems in the Chemical Sector, February 2003 4. IPPC Reference document on Best Available Techniques 5. http://www.epa.gov/ttn/catc/dir1/fventuri.pdf6. http://www.frtr.gov/matrix2/section4/4-60.html

7. Dutch Association of Cost Engineers, editie 25, November 2006 8. Nederlandse emissierichtlijn lucht (NeR) paragraaf 3.7 en bijlage 4.7, 2008 9. Leveranciersinformatie DMT Milieutechniek, KWB en Askove.

DHV B.V.


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 pH-regeling. De zuurgraad wordt in de meeste gevallen tussen pH 3 en 6 gestuurd. Als zuur wordt meestal, uit economische redenen, zwavelzuur (H2SO4) gebruikt. Voor specifieke toepassingen,

bijvoorbeeld voor het afvangen van NH3, wordt ook wel salpeterzuur (HNO3) 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

DHV B.V.


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



Restemissie, mg/m0

3

Validatiekengetal

NH3 en amines Esters Ethyleenoxide

99 80 99

< 1--

331


Randvoorwaarden

Debiet, m03/uur 50 – 500.000


Druk Atmosferisch

Drukval, mbar 4 - 8


Ingaande concentratie, mg/m03

Stof Ammoniak

Amines Esters

< 10 200 – 1.000

10 – 1.000 > 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 (m0

3/1.000 m03/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 3.7 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.

DHV B.V.


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



4. http://www.epa.gov/ttn/catc/dir1/fventuri.pdf5. http://www.frtr.gov/matrix2/section4/4-60.html6. Dutch Association of Cost Engineers, editie 25, November 2006 7. Nederlandse emissierichtlijn lucht (NeR) paragraaf 3.7 en bijlage 4.7, 2008

8. leveranciersinformatie DMT Milieutechniek.


Operationele kosten Personeel, mandag per week

Hulp en reststoffen, EUR/ton Energieverbruik, kWh/1.000 m0

3/uur Kostenbepalende parameters

Baten

7.500 – 25.000, 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.

DHV B.V.


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 H2S-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 CO2 in het

water. Vanaf een pH boven 10 zal het opgeloste CO2 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.

DHV B.V.


Componenten



Restemissie, mg/m0

3

Validatiekengetal

HCl HF SO2

H2S

Fenolen

99 99 99 90-95

90

<10 <1 <10 < 10 ppm

-

3311


Randvoorwaarden

Debiet, m03/uur 50 – 500.000


Druk atmosferisch


Ingaande concentratie, mg/m03

Stof

HCl HF Fenolen SO2

H2S

< 10; voor stofwassers is dit hoger (zie betreffende factsheets)

50 – 20.000 50 – 1.000 < 5.000 100 – 10.000

1.000 – 10.000 ppm


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 (m03/1.000 m0

3/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 3.7 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.

DHV B.V.


Specifieke nadelen

- Afvalwater moet worden behandeld - Gipsopbrengst bij SO2-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/m0

3) 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 SO2-verwijdering. Het waswater wordt aangevuld met water.




Treatment / Management Systems in the Chemical Sector, February 2003 4. http://www.epa.gov/ttn/catc/dir1/fventuri.pdf

5. http://www.frtr.gov/matrix2/section4/4-60.html6. Dutch Association of Cost Engineers, editie 25, November 2006 7. Nederlandse emissierichtlijn lucht (NeR) paragraaf 3.7 en bijlage 4.7, 2008 8. Leveranciersinformatie: Pure Air Solutions, DMT Milieutechniek, KWB en Askove.


Operationele kosten Personeel, mandag per week Hulp en reststoffen, EUR/ton

Energieverbruik, kWh/1.000 m03/uur


2.500 – 35.000, 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

DHV B.V.


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 (KMnO4) of waterstofperoxide (H2O2)gebruikt. Bij kaliumpermanganaat wordt er MnO2 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.

DHV B.V.


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



Restemissie

Validatiekengetal

geur 80 - 90 Zeer situatiespecifiek 3 1 Afhankelijk van de specifieke configuratie, bedrijfscondities en reagens. Waarden zijn in principe

gebaseerd op halfuursgemiddelde waarden.

Randvoorwaarden

Debiet, m03/uur 50 – 500.000


Druk atmosferisch

Drukval, mbar Een tiental


Ingaande concentratie, mg/ m03

Stof < 10

Uitgebreide beschrijving Varianten Meestroom- , kruisstroom- en tegenstroomwassers. Zie ook ‘Gaswasser (algemeen)’. In geval van H2S-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 (m03/1.000 m0

3/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 3.6 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.

DHV B.V.


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


Treatment / Management Systems in the Chemical Sector, February 2003 4. http://www.epa.gov/ttn/catc/dir1/fventuri.pdf5. http://www.frtr.gov/matrix2/section4/4-60.html6. Dutch Association of Cost Engineers, editie 25, November 2006

7. Nederlandse emissierichtlijn lucht (NeR) paragraaf 3.6 en bijlage 4.7, 2008 8. Leveranciersinformatie: Pure Air Solutions, DMT Milieutechnologie.


Operationele kosten Personeel, mandag per week Hulp en reststoffen

Energieverbruik, kWh/1.000 m03/uur


10.000 – 35.000, sterk afhankelijk van de uitvoering -Circa 0,5 - 1 Afhankelijk van toegepaste chemicaliën

0,2 – 1 Debiet, reagentia en type geurcomponenten Geen

DHV B.V.


4.7 Biologische reiniging

DHV B.V.


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 micro-

organismen 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.

DHV B.V.


Componenten



Restemissie, mg/m0

3

Validatiekengetal

VOS 75 - 95 > 5 2

Geur 70 - 95 < 1.000 ouE/m³ 1

Tolueen 80 - 95 > 5 2

Styreen 80 – 90 > 10 2 1 Afhankelijk van de specifieke configuratie en bedrijfscondities. Waarden zijn in principe gebaseerd op

halfuursgemiddelde waarden. Voor verschillende geurbronnen (mercaptanen, H2S) 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, m03/uur 100 – 100.000

Temperatuur, ºC 15 – 38; thermofiel 50 - 60

Druk Atmosferisch

Drukval, mbar 5 - 20

Vochtgehalte, % > 95

Stof Stofvrij om verstopping te voorkomen

Ingaande concentratie, mg/ m03

VOS 200 - 2.000 Tolueen 20 - 100

Styreen 50 - 500 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 30 – 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 – 38ºC). 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.

DHV B.V.


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 50 – 500 m0

3/m²/uur, maar kan dalen tot 5 en stijgen tot 500 m0

3/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 (> 38°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.

DHV B.V.


Energie: De biofilter verbruikt zelf weinig energie (< 1 kW/1.000 m03/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




http://www.epa.gov/ttn/catc/dir1/fbiorect.pdf6. 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 2008

8. 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 2008

9. Leveranciersinformatie: BBK Denemarken, informatie Biofilters met anorganisch dragermateriaal.

Investeringen, EUR/1000 m03/uur 8.000 – 14.000


Personeel 1 manuur per week per filter + 2 mandagen per

jaar

Hulp en reststoffen 5 liter water per 1000 m03, sterk afhankelijk van

verzadigingsgraad afgas

< 200 EUR/m3 filtermateriaal

Energieverbruik, kWh/1000 m03/uur laag

Kostenbepalende parameters debiet, concentratie, type component en gewenst

rendement, type filtermateriaal

Baten Geen

DHV B.V.


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

Biotricklingfilter

Ventilator

Afgas

Pomp

Spuiwaswater

Gereinigd gas

Dragermateriaal+

biomassaPomp

Opslagwaswater

Nutriënten

Toepasbaarheid Breed toepassingsgebied in de volgende sectoren: - RWZI’s en AWZI’s (H2S) - Veehouderij (NH3)- Textielindustrie (CS2 en H2S)

- Tabakindustrie (geur) - Drukkerijen, houtbe- of verwerking, meubelindustrie, metaalbewerkende industrie (NMVOC) - (Petro-)chemische industrie - Slib- en afvalverwerkingsinstallaties, rioolwaterpompstations.

DHV B.V.


Componenten



Restemissie, mg/m0

3

Validatiekengetal

Ammoniak 80 – 95 - 2

Geur 70 – 90 - 1

H2S 80 – 99 < 1 2

Mercaptanen 70 – 90 - 1

VOS 70 – 99 - 1

Koolstofdisulfide 98 – 99 bij ingangsconcentratie 100 mg/m03

Alcoholen als ethanol, propanol

90 - 95 bij ingangsconcentratie 50 – 5.000 mg/m03

Ethylacetaal 70 – 90 bij ingangsconcentratie 50 – 5.000 mg/m03

Tolueen, xyleen 70 - 90 bij ingangsconcentratie 50 – 5.000 mg/m03

Styreen 80 bij ingangsconcentratie 100 mg/m03

Monovinylchloride 99 bij ingangsconcentratie 100 mg/m03

1 Afhankelijk van de specifieke configuratie en bedrijfscondities. Waarden zijn in principe gebaseerd op halfuursgemiddelde waarden. Randvoorwaarden

Debiet, m03/uur 1.000 - 500.000

Temperatuur, °C 15 – 40

Druk atmosferisch


Vochtgehalte Geen beperkende voorwaarden

Stof Geen beperkende voorwaarden


VOS, mg/m03 400 – 4.000

NH3, mg/m03 100 – 400

Geur, ouE/m3 > 10.000

H2S, mg/m03 5 – 1.000

Mercaptaan, mg/m03 100

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 H2S-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 (NH3 of

H2S) verwerken, hebben meestal micro-organismen, die CO2 uit de lucht gebruiken als koolstofbron. Gezien de relatief hoge concentraties CO2 in de lucht, dient extra rekening te worden gehouden met sterke aanwas van de biofilm.

DHV B.V.


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 CO2-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 m03/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 m03/uur 10.000 – 30.000

Operationele kosten Minimaal

Personeel, uur/week circa 4 (sterk situatieafhankelijk)

Hulp en reststoffen Minimaal

Energieverbruik, kWh/1000 m03/uur < 1, exclusief de ventilator

Elektriciteitskosten, EUR/1000 m03/uur Minimaal

Kostenbepalende parameters Debiet

Baten Geen

DHV B.V.



Treatment / Management Systems in the Chemical Sector, February 2003 4. Dutch Association of Cost Engineers, editie 25, November 2006 5. US EPA CACT Air Pollution Control Technology Factsheet

http://www.epa.gov/ttn/catc/dir1/fbiorect.pdf

6. Bedrijfsinformatie: Pure Air Solutions, DMT Milieutechniek.

DHV B.V.


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 CO2. De niet afbreekbare koolwaterstoffen blijven in het waswater aanwezig. Componenten zoals H2S en NH3 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 20 – 40 (maximum) dagen geeft goede resultaten.

Principeschema

DHV B.V.


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



Restemissie

Validatiekengetal

Geur2, ouE/m3

Ammoniak, mg/m03

VOS, mg/m03

70 - 80

80 - 95 80 - 90

100 – 150

--

1

11

1 Afhankelijk van de specifieke configuratie, bedrijfscondities en reagens. Waarden zijn in principe

gebaseerd op halfuursgemiddelde waarden 2 Onder andere fenolen, mercaptanen, H2S, azijnzuur en acetaten dragen bij aan de geur. Randvoorwaarden

Debiet, m03/uur -

Temperatuur, °C 15 – 40; optimale temperatuur 30 – 35°C

Druk atmosferisch

Drukval, mbar 2– 5

Vochtgehalte Geen beperkende voorwaarden

Stof -


VOS, mg/m03 100 – 1.000

Slibconcentratie, g/l 6 - 8 Geur, ouE/m3 > 10.000

Geleidbaarheid, µS/cm < 5.000

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 20 – 40 (maximum) dagen geeft goede resultaten.

DHV B.V.


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 3.6, 3.7 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




5. Nederlandse emissierichtlijn lucht, NeR paragraaf 3.6, 3.7 en bijlage 4.7, 2008.


Personeel, uur/week Hulp en reststoffen Energieverbruik, kWh/1.000 m0

3/uur

Elektriciteitskosten Kostenbepalende parameters Baten

6.000 – 20.000 Circa 4 Relatief laag 0,2 – 0,5

-Debiet, type en concentratie te verwijderen component(en) niet

DHV B.V.


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 m3 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.

DHV B.V.


Componenten



Restemissie, mg/m0

3

Validatie-kengetal

VOS Geur H2S (zwavelwaterstof) Mercaptanen

Styreen

80 – > 95% > 90% > 98% > 95%

> 90%

-> 2.500 ouE/m0

3

--

-

3111


Randvoorwaarden

Debiet lucht, m03/uur

Debiet afvalwater, m03/uur

5.000 – 40.000 < 200


Druk atmosferisch

Vochtgehalte Geen randvoorwaarde

Stof Geen randvoorwaarde


VOS, mg/m03

Geur, ouE/m3

H2S, mg/m03

Styreen, mg/m03

100 – 10.000 > 10.000 10 – 500 1

< 200 bij 500 m03/(m2.h)

< 500 bij 200 m03/(m2.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: 10 – 20 kg/( m03.d)

- Afgasbelasting: 200 – 2.000 m03/(m2.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.

DHV B.V.


Specifieke nadelen - Investeringskosten sterk afhankelijk grondstofprijzen - Minder geschikt voor kleine gasstromen (< 5.000 m0

3/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.


Informatiebron 1. Het Moving Bed Trickling Filter, Nationaal Water symposium 2005 2. Symposium bij Lucite International, 2006 3. Leveranciersinformatie: DHV Water, A. Silverentant, 2008.


Operationele kosten Gering

Personeel, uur/week 1 – 2

Hulp en reststoffen Minimaal

Energieverbruik, kWh/1000 m03/uur sterk variabel: <1 – 5

Elektriciteitskosten, EUR/1.000 m03/uur -

Kostenbepalende parameters vuilvracht, luchtdebiet

Baten Bij gelijktijdige zuivering van lucht en afvalwater sterke besparing op de heffing. De terugverdientijd

is typisch 2 – 3 jaar.

DHV B.V.


4.8 Thermische oxidatie

DHV B.V.


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 1.200 °C. Wanneer het afgas voldoende lang op deze hoge temperatuur wordt gehouden oxideren de verontreinigingen (VOS, geur) tot stoffen als

CO2, H2O, NOx, SOx.

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



Restemissie, mg/m0

3

Validatiekengetal

Geur VOS, PM10, CO, gehalogeneerde

organische verbindingen2

98 – 99,9 98 – 99,9

-< 1 – 20

13


halfuursgemiddelde waarden. 2 Bij het verbranden van gehalogeneerde verbindingen kunnen er zeer schadelijke dioxines, en verbindingen hiervan, worden gevormd.

DHV B.V.


Randvoorwaarden Normaal Recuperatief Regeneratief

Debiet, m03/uur 900 – 86.000 90 – 86.000 900 – 86.000

Temperatuur, °C 750 – 1.200 (afhankelijk van type vervuiling)

Druk atmosferisch


Vochtgehalte -

Stof, mg/m03 < 3

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

DHV B.V.


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 CO2 vrij dan in de ongereinigde situatie. Naast CO2 kunnen

ook geringe hoeveelheden CO en NOX worden gevormd. Vorming van grote hoeveelheden CO en NOX

kan vermeden worden door een goede procescontrole en branderinstellingen.

DHV B.V.



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.


3. IPPC BREF, Waste water and Waste Gas treatments, 2003 4. US EPA, Air Polution Control Technology Factsheet Thermal Incinerator, EPA-452/F-03-022.

Normaal Recuperatief Regeneratief

Investeringen, EUR/1.000 m03/uur 10.000 – 40.000 10.000 – 50.000 20.000 – 40.000

Operationele kosten, EUR per jaar/ 1.000 m0

3/uur < 1.000 3.000 – 14.000 1.000

Personeel, dagen per jaar 2 5 2

Hulp en reststoffen, EUR per jaar/1.000 m0

3/uur 24.000 - 45.000 kan nodig zijn voor steunbrandstof 1

- -

Energieverbruik, kWh/1000 m0

3/uur 3 – 8 - 1,5 – 2,25

Elektriciteitskosten,

EUR/1.000 m03/uur

Afhankelijk van EUR/kWh

Kostenbepalende parameters Debiet, energie-inhoud afgassen, vereiste verwijderingsefficiency, type katalysator, meet- en

regelapparatuur

Baten Geen

DHV B.V.


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 300 – 500 °C, de temperatuur na de katalysator bedraagt 500 - 700 °C. Er zijn lage temperatuurkatalysatoren die bij temperaturen van 200 - 250 °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



Restemissie, mg/m0

3

Validatiekengetal

VOS 95 – 99 < 1 – 20 3

PM10 < 99 - 1

Geur 80 – 95 - 3 1 Afhankelijk van de specifieke configuratie en bedrijfscondities. Waarden zijn in principe gebaseerd op halfuursgemiddelde waarden.

DHV B.V.


Randvoorwaarden Normaal Recuperatief Regeneratief

Debiet, m03/uur 1.200 – 90.000 90 – 90.000 1.200 – 90.000

Temperatuur, °C 300 – 500 voor katalysator

500 – 700 na katalysator

Druk atmosferisch



Stof, mg/m03 < 3

VOS < 25 % LEL-waarde (onderste explosiegrens) wegens explosiegevaar


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.

DHV B.V.


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/m3. Door de relatief hoge kosten van het speciaal ontwikkelde katalysator is deze technologie voornamelijk inzetbaar bij kleinere gasvolumes (< 1000 m0

3/uur), bijvoorbeeld bij emissies vanwege

bodemreiniging. Voordelen van het systeem zijn de energie efficiëntie en een hoge reinigingsefficiency (> 99% en restemissies < 1 mg/m0

3). 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 O2-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.

DHV B.V.


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 NOx-emissies (ongeveer 20 – 30% 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 NOx bij katalytische naverbranders ook lager. Indien de katalysator niet kan worden geregenereerd, zal deze moeten worden afgevoerd als

gevaarlijk afval. Financiële aspecten

Informatiebron 1. Beschrijving van luchtemissiebeperkende technieken, L26 InfoMil/Tauw, maart 2000 2. Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066 3. IPPC BREF, Waste Water and Waste Gas Treatment, 2003

4. US EPA, Air Polution Control Technology Factsheet Catalytic Incinerator, EPA-452/F-03-018 5. Leveranciersinformatie: Vermeulen Product Engineering (Oxicator).

Normaal (katalytisch) Recuperatief Regeneratief

Investeringen, EUR/1.000 m0

3/uur 10.000 – 80.000 10.000 – 50.000 25.000 – 89.000

Operationele kosten,

EUR per jaar/1.000 m0

3/uur

2.500 – 20.000 - 3.500 – 12.000

Personeel, uur/week Circa 3 - 2

Hulp en reststoffen, EUR/kg

Katalysator: 35 – 250 afhankelijk van het type

Energieverbruik,

kWh/1000 m03/uur

1 – 2 Lager dan de (normaal) katalytische

naverbrander

Kostenbepalende parameters

Debiet, temperatuur, katalysator, instrumentatie, type warmtewisselaar, locatie

Baten Geen

DHV B.V.


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.

DHV B.V.


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



Restemissie, mg/m0

3

Validatiekengetal

VOS (inclusief CH4) > 99 - 1 1 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, m03/uur < 1.800.000

Minimale verbrandingswaarde afgas, MJ/m03 8 - 11

Druk atmosferisch

Drukval, bar 1

Temperatuur, ºC 500 – 1.100

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 (10 – 180 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.

DHV B.V.


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 SOx, NOx, CO en roet (roetvorming en thermisch gevormde NOx 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

- NOx, SOx, CO. Geluidsoverlast ontstaat voornamelijk door injectie van stoom tegen rookontwikkeling, verbrandingsprocessen en ventilatie.

DHV B.V.



1 De kosten, uitgedrukt in EUR per 1.000 m03/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).


Treatment / Management Systems in the Chemical Sector, February 2003 4. Reference document on BAT in the large volume organic chemical industry, February 2003 5. Reference document on BAT for mineral oil and gas refineries, February 2003 6. US EPA CACT Air Pollution Control Technology Factsheet

http://www.epa.gov/ttn/catc/dir1/fflare.pdf7. Leveranciersinformatie: Esher.

Investeringen, EUR/1000 m03/uur Circa 100.000 – 650.0001

voor on-shore uitvoering zonder bordessen

Operationele kosten, EUR/1000 m03/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 m03/uur Afhankelijk van stoom en extra brandstof

Elektriciteitskosten, EUR/1000 m03/uur Laag, afhankelijk van bijvoorbeeld

persluchtgebruik

Kostenbepalende parameters Eventueel steunbrandstof

Baten Geen

DHV B.V.


4.9 Koude oxidatie

DHV B.V.


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 – 30 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 (N2), zuurstof (O2) en water (H2O). 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



Restemissie, mg/m0

3

Validatiekengetal

Geur2

VOS3

NOx4

80 - 98 80 - 99,9 80 - 95

1.000 – 20.000 ouE/m3

--

331

1 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). 3 VOS-verwijdering bij houtindustrie. 4 Variant “LoTOx”.

DHV B.V.


Randvoorwaarden

Debiet, m03/uur 20 - 200.000

Temperatuur, oC 20 – 80 hogere temperaturen tot 120 bij plasmaoxidatie.

Druk Atmosferisch


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.


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 m03/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 5.000 tot 25.000 EUR/1.000 m0

3/uur te behandelen lucht (exclusief kosten katalysator van 300 EUR, standtijd 8.000 à 15.000 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 3.6 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 energie-inhoud)

- Bij werking in bypass weinig gevoelig voor stof.

DHV B.V.


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 0,3 – 3 kW/1000 m0

3. 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 8.000 bedrijfsuren; regenereerbaar. Cross Media Effects - Ozon. In het elektrische veld ontstaat ozon als nevenproduct. Indien deze niet volledig weg-

reageert, 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

Informatiebron 1. Beschrijving van luchtemissiebeperkende technieken, L26 InfoMil/Tauw, maart 2000 2. Leverancierswebsite www.aeroxinjector.com3. Nederlandse emissierichtlijn lucht (NeR) paragraaf 3.6 en bijlage 4.7, 2008


5. Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066 6. Dutch Association of Cost Engineers, editie 25, November 2006

7. US EPA CACT Air Pollution Control Technology Factsheet http://www.epa.gov/ttn/catc/dir1/fnonthrm.pdf

8. Leveranciersinformatie: Aerox, Circlair.


Totaal Injector (deel van totaal) Katalysator (deel van totaal)

Sterk afhankelijk van toepassing. < 5.000 2.600 < 660 (8.000 uur standtijd).

Operationele kosten, EUR/jaar 3 - 5% van de installatiekosten

Personeel, mandag per jaar 1 - 2

Hulp en reststoffen Beperkt

Energieverbruik, kWh/1000 m03 0,3 - 3

Kostenbepalende parameters Debiet

Baten Geen

DHV B.V.


Foto oxidatie / UV-oxidatie

Beknopte beschrijving Beschrijving De te reinigen gasstroom wordt door een reactiekamer geleid en bestraald met UV-golven (100 – 280 nm). Deze straling zorgt voor een afbraak van de ongewenste stoffen. Deze afbraak gebeurt op 2 manieren:

1. Rechtstreekse fotolyse; stoffen als VOS, NH3, H2S 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



Restemissie, mg/m0

3

Validatiekengetal

VOS 95 25 – 50 1

H2S, NH3, amines, mercaptanen

< 98 - 1

Geur 80 – 98 - 1 1 Afhankelijk van de specifieke configuratie en bedrijfscondities. Waarden zijn in principe gebaseerd op

halfuursgemiddelde waarden.

DHV B.V.


Randvoorwaarden

Debiet, m03/uur 2.000 – 58.000 (in theorie weinig kritisch)

Temperatuur, oC < 60

Druk Atmosferisch

Drukval, mbar -

Vochtgehalte, % < 85 (max. dauwpunt, geen nevel)


VOS, mg/m03 < 500

H2S, NH3, amines, mercaptanen, ppm < 50

Stof Bij voorkeur stofverwijdering


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 8.000 uur en dienen dan te worden vervangen.

Monitoring Geurmetingen vereisen een zeer specifieke aanpak. Voor details wordt hier naar de NeR paragraaf 3.6 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.

DHV B.V.



Informatiebron 1. Nederlandse emissierichtlijn lucht (NeR) paragraaf 3.6 en bijlage 4.7, 2008 2. Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066 3. Dutch Association of Cost Engineers, editie 25, November 2006.

Investeringen, EUR/1.000 m03/uur 5.000 - 7.000

Operationele kosten, EUR/kg VOS

verwijderd

3 – 25

Personeel -

Hulp en reststoffen, EUR/1000 m03/uur UV-lampen: 0,06 – 0,2 (levensduur circa 8.000 uur)

Eventueel katalysator (actief kool): 0,06 – 0,12

Energieverbruik, kW/1000 m03/uur 0,3 – 1,5 lampvermogen

Kostenbepalende parameters Lampen, katalysator

Baten Geen

DHV B.V.


4.10 Chemische reductie

DHV B.V.


Selectieve niet katalytische reductie / SNCR

Beknopte beschrijving Beschrijving Selectieve niet-katalytische reductie verwijdert NOx 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 930 - 980°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 NOX-emissies uit de: - Chemische industrie

- Verbrandingsinstallaties (onder andere afvalverbranding, biomassa, kolen, olie, gas) - Energiecentrales - Cementindustrie - Metaalindustrie

- Glastuinbouw. Componenten



Restemissie, mg/m0

3

Validatiekengetal

NOx 40 – 80 60 - 70 3 1 Afhankelijk van de specifieke configuratie en bedrijfscondities. Waarden zijn in principe gebaseerd op halfuursgemiddelde waarden.

DHV B.V.


Randvoorwaarden


Temperatuur, °C 800 – 1.100

Druk atmosferisch

Ingaande concentratie NOX, g/m03 Brede range

NH3/NOX-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 injectie-units 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 NOx-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 3.7 en

bijlage 4.7 verwezen. Voor- en nadelen milieu Specifieke voordelen

- Onder optimale condities is een grote reductie van NOx mogelijk - Afgas met een hoog stofgehalte kan ook worden behandeld - Relatief eenvoudige installatie (ook bij retrofit) - Lage investeringskosten ten opzichte van andere technieken die NOX 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 NOX-gehalte - Het vliegas bevat ammoniak - Buiten operationeel bereik wordt er ammoniak uitgestoten of verhoogde NOX-emissies.

- Er kan lachgas (N2O) 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 NH3-emissie als gevolg van niet optimale procesvoering. - Als nevenproduct kan lachgas (N2O) worden gevormd.

DHV B.V.




2. Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066 3. IPPC BREF Waste Water and Waste Gas Treatment, 2003 4. US EPA, Air Polution Control Technology Factsheet SNCR, EPA-452/F-03-031 5. Cementa AB, Sweden, Paper, date unknown.

Investeringen, EUR/1.000 m03/uur 2.500 - 10.000


Personeel, EUR/jaar 20.000

Hulp en reststoffen, EUR/ton 150 – 200, tot 570 kg NH3-oplossing per ton NOx verwijderd

Energieverbruik, kWh/1000 m03/uur Alleen energieverbruik voor de dosering van ammoniak of

ureum

Kostenbepalende parameters Consumptie van ammoniak of ureum, ongecontroleerde

NOX-concentraties, gewenste reductie, thermische efficiency, retrofit.

Baten Geen, tenzij baten uit NOx emissiehandel

DHV B.V.


Selectieve katalytische reductie / SCR

Beknopte beschrijving Beschrijving Selective Catalytic Reduction (SCR) heeft als doel de emissie van NOx te beperken. Afgas wordt verrijkt met een toevoeging van NH3 of ureum over een katalysator gevoerd waardoor NOx wordt omgezet tot N2 en H2O. Temperaturen liggen hierbij tussen de 200 oC en 500 oC, afhankelijk van het

type katalysator. Principeschema

Toepasbaarheid SCR wordt toegepast om NOx-emissies te verminderen van bijvoorbeeld: - Afvalverbranding - Chemische industrie

- Energiecentrales - Metaalindustrie - Glastuinbouw. Componenten



Restemissie, mg/m0

3

Validatiekengetal

NOx 90 – 94 40 - 50

mogelijk aërosolvorming van ammoniumchloride en ammoniumsulfaat2

3

1 Afhankelijk van de specifieke configuratie en bedrijfscondities. Waarden zijn in principe gebaseerd op halfuursgemiddelde waarden. 2 Bij aanwezigheid van SO3 wordt ammoniak afgevangen onder vorming van ammoniumsulfaat. Het ammoniumsulfaat kan de katalysator verstoppen en wordt als moeilijk afscheidbaar aërosol geëmitteerd.

DHV B.V.


Randvoorwaarden

Debiet, m03/uur < 1.000.000

Temperatuur, °C 200 - 500 (afhankelijk van de katalysator),

schommelingen van circa 90 °C zijn acceptabel.

Druk Atmosferisch

Drukval, mbar < 10

Vochtgehalte -

Stof, g/m03 Enkele

Ingaande concentratie NOX, g/m03 < 3 (onder andere bij dieselmotoren)

NH3/NOX- 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/m0

3.

- 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 NOX te verwijderen, waarna het over een katalysator wordt gevoerd om SO2 om te zetten naar SO3, 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 NOX-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 3.7 en bijlage 4.7.

Voor- en nadelen milieu Specifieke voordelen - Hogere NOX-reductie rendementen dan SNCR en low-NOX burners - Lage en relatief brede temperatuurrange toepassing mogelijk

- Ook toepasbaar bij bronnen met lage NOX-concentraties - Minder “ammoniumslip” dan SNCR vanwege lagere stofgehalten - Relatief eenvoudige installatie, geen veranderingen aan verbrandingsinstallaties noodzakelijk.

Specifieke nadelen - Bij relatief hoge SO3-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-NOX burners. - Bij “high-dust” schakeling zijn de vliegassen beladen met NH3.- Bij “low-dust”-schakeling is er een opwarming van de rookgassen vereist.

- Neemt relatief veel ruimte in beslag.

DHV B.V.


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 V2O5 (vanadiumpentoxide) en/of TiO2 (titaniumdioxide). Cross Media Effects - Mogelijke NH3-emissies als gevolg van niet optimale procesvoering (NH3-slip)

- Verbruikte katalysator - Als bijproduct kan lachgas (N2O) worden gevormd - Bij “high-dust” schakeling zijn de vliegassen beladen met NH3.


1 83.000 EUR/1.000 m03/uur voor huisvuilverbrandingsoven met capaciteit 80.000 ton/jaar.


2. Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066 3. IPPC BREF Waste Water and Waste Gas Treatment, 2003 4. US EPA, Air Polution Control Technology Factsheet SCR, EPA-452/F-03-032 5. Haldor Topsoe (Lyngby), news article 25-07-2008; increase in SCR DeNOX catalyst prices

6. Hanwell Codinox, RAI Amsterdam, oktober 2008.

Investeringen, EUR/1.000 m03/uur 10.000 – 83.0001 (zeer afhankelijk van de toepassing)

Retrofit kan tot 100% hogere kosten leiden.

Operationele kosten, EUR/ton NOX

verwijderd 500 – 5.000

Personeel, EUR/jaar 20.000

370 - 450 Hulp en reststoffen NH3-oplossing/ton NOX verwijderd, kg Katalysator, EUR/ton 11.000

Energieverbruik, kWh/1000 m03/uur Voor opwarming van rookgassen bij “low-dust” installatie

Elektriciteitskosten, EUR/1000 m03/uur Laag

Kostenbepalende parameters Verbruik katalysator en reagens

Baten Geen

DHV B.V.


Niet selectieve katalytische reductie / NSCR

Beknopte beschrijving Beschrijving Niet Selectieve Katalytische Reductie (NSCR) zet de stoffen CO, NOx en VOS om in CO2, N2 en/of H2Omet 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



Restemissie, mg/m03 Validatiekengetal

NOX 90 – 98 50 3 1 Afhankelijk van de specifieke configuratie en bedrijfscondities. Waarden zijn in principe gebaseerd op halfuursgemiddelde waarden.

DHV B.V.


Randvoorwaarden


Temperatuur, 0C 375 – 825

Druk, bar < 8

Drukval

Vochtgehalte

Stof

Geen info

Ingaande concentratie: Zuurstof, % NOX, mg/m0

3

CO, mg/m03

VOS, ppm

0,2 – 0,7 4.000 – 8.000 3.000 – 6.000

1.000 – 2.000


Varianten Bepaalde leveranciers gebruiken aardgas als reductiemiddel voor de NOX. 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 - 3 jaar gegarandeerd.

Monitoring De prestaties van NSCR-systemen kan worden bepaald door het meten van de concentraties NOX, VOS en CO voor en na de reiniging. Voor details wordt verwezen naar de NeR paragraaf 3.7 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 NOX te verwijderen. Bij een hoog CO-gehalte na de katalysator kan eventueel een oxidatiekatalysator worden nageschakeld om de CO om te zetten naar CO2.

DHV B.V.



1 Gebaseerd op 8.000 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/066

2. Johnson Mattey, Emission Control Technologies, NSCR Catalysts, 2008 3. Nederlandse emissierichtlijn lucht (NeR) paragraaf 3.7 en bijlage 4.7, 2003 4. Hanwell Codinox, RAI Amsterdam, oktober 2008.

Investeringen, EUR 15.000 – 250.000, sterk afhankelijk van motorgrootte (80 – 8.000 pk)

Operationele kosten, EUR 69.000 – 244.000, sterk afhankelijk van motorgrootte (80 – 8.000 pk)1

Personeel, dagen/jaar Geen

Hulp en reststoffen Katalysator2

Energieverbruik, kWh/1000 m03/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 m03/uur -

Kostenbepalende parameters Motorgrootte, debiet

Baten In principe geen

DHV B.V.


4.11 Overige technieken

DHV B.V.


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



Restemissie, mg/m0

3

Validatiekengetal

VOS < 99,9 150 - 300 1 1 Afhankelijk van de specifieke configuratie, bedrijfscondities en reagens. Waarden zijn in principe gebaseerd op halfuursgemiddelde waarden

DHV B.V.


Randvoorwaarden


Temperatuur Omgevingstemperatuur, afhankelijk van membraanmateriaal

Druk, bar Circa 3,5; 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


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.

DHV B.V.




2. Gids luchtzuiveringstechnieken, VITO 2004/IMS/R/066 3. IPPC BREF, Waste Water and Waste Gas Treatment, February 2003.

Investeringen, EUR 345.000 voor een systeem van 200 m03/uur

Operationele kosten, EUR/1.000 m03/uur < 50

Personeel, dagen per jaar 4

Energieverbruik, kWh/1000 m03/uur 250 – 300 (inclusief ventilator)

Kostenbepalende parameters Debiet, technische levensduur membraan; vereiste terugwinning; vereiste eindconcentratie

Baten Eventueel teruggewonnen product

DHV B.V.


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

DHV B.V.


5 NADER ONDERZOEK ENKELE TECHNIEKEN

5.1 Technieken

InleidingVoor een aantal technieken is een nadere beschouwing uitgevoerd. Hiervoor zijn de leveranciers specifiekbenaderd. Dit is uitgevoerd om een beter inzicht te krijgen van de techniek, het leveringspakket en despecifieke 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 fijnstof en verzurende componenten zoals NOx, of door de ontwikkelingen in de afgelopen jaren extra in debelangstelling staan.

Veel van de informatie die relevant is voor de factsheets is ook in de factsheets verwerkt. Het deel van deinformatie dat minder goed in de factsheets geplaatst kan worden, is in de onderstaande paragravenopgenomen per techniek.

StoffiltersDoekfilterHet doekfilter is al lang een bekende, wijd verspreide en bewezen technologie binnen de industrie om stof enstofgebonden componenten zoals metalen af te vangen. Er zijn op dit moment toch ontwikkelingen die eenbreder toepassingsgebied mogelijk maken. Er is nu ook standaard de mogelijkheid om doekfilters te kunnencoaten 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 zeolie- en waterafstotend te maken. De juiste doekkeuze zal altijd afhangen van het specifieke proces waaruit delucht gereinigd dient te worden omdat dit de eigenschappen van de vervuiling bepaalt. De keuze om een doekte coaten of een ander type vezel te nemen hangt dus af van de specifieke procesparameters. In devoedingsmiddelenindustrie worden gecoate doeken toegepast waarbij de coating bedoeld is om de vezels zoglad mogelijk te maken. Dit dient er voor om zo min mogelijk kleverige producten (voedingsresten) in het filterachter 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 eendoekenfilter. Door toepassing van een doekfilter achter een sinterfabriek kan de uitstoot van zware metalen enstof 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. Hierbijis op uitgebreide schaal ervaring opgedaan met verschillende doeksoorten (Bron: Bakker, PNH Studierapportnieuwe reinigingstechnologie rookgassen Sinterfabriek, september 2008).

Keramische - metaal filters en multi-cyclonenEen aantal leveranciers heeft de keramische filters geschrapt uit het aanbod vanwege de geringe vraag. Menmaakt tegenwoordig veelal gebruik van vezelfilters omdat het vaak voordeliger is temperaturen in processenomlaag 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 eenkeramisch filter. Sommige leveranciers maken in situaties met ongunstige omstandigheden bij voorkeurgebruik van multi-cyclonen aangezien de werking hiervan als zeer robuust wordt ervaren. Bovendien kunnenzeer kleine fracties worden afgevangen door het na elkaar schakelen van meerdere cyclonen.

Filterinstallaties voorzien van gesinterde, metalen filtermediaAutomatisch reinigbare ontstoffingsfilters voorzien van gesinterde metalen filtermedia zijn geschikt voorprocessen waarbij conventionele, synthetische filtermaterialen niet meer toepasbaar zijn vanwege de hogebedrijfstemperatuur (> 300 ºC). Welke constructiematerialen geschikt zijn, is afhankelijk van de samenstellingvan het procesgas waaraan het wordt blootgesteld. De meest gangbare materialen zijn RVS304, RVS 316,Inconel, Hastelloy en Fecralloy.

DHV B.V.


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/m0

3 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, echtervanwege de specifieke eigenschappen worden gesinterd metalen filterelementen vooral voor zwaardereindustriële toepassingen gebruikt op raffinaderijen en op petrochemische plants, waar aan veiligheid enbetrouwbaarheid zeer veel waarde wordt gehecht.

Een specifieke toepassing van gesinterd metalen filtermedia is de filtratie van fijne katalysatorstofdeeltjes dievia schoorstenen op raffinaderijen worden uitgestoten. Een katalysator wordt onder andere gebruikt in FCCunits (Fluid Catalytic Cracking), een conversie-unit die olie omzet in waardevolle producten zoals benzine enlichte 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, wordensteeds strenger. Raffinaderijen wereldwijd dienen hun zogeheten FCC “stack” emissies aan te passen aan delokaal geldende milieueisen. Op deze specifieke toepassing zijn al meerdere gesinterd metalen filtersystemengeplaatst die al lange tijd succesvol in bedrijf zijn en ontworpen zijn voor standtijden van minimaal 4 tot 5 jaar,zonder ongeplande stops.

ElektrofilterEen elektrofilter kan in principe lage emissies voor fijn stof halen. De vraag echter naar het elektrofilter zou delaatste jaren afgenomen zijn. Omdat de emissienormen voor fijn stof steeds strenger worden en hetelektrofilter in bepaalde situaties, bijvoorbeeld tijdens storingen, toch een open doorlaat is. Om dit tegen tegaan zal er een filter achter het elektrofilter moeten worden geplaatst. Volgens de leveranciers is het danpraktischer alleen een ‘dedicated’ filtersysteem te plaatsen. Elektrofilters worden veelal op maat geleverd engeïnstalleerd en worden jaren na gebruik nog geoptimaliseerd voor de specifieke bedrijfsomstandigheden vandat moment.

Roterende deeltjes afscheider (RDS)De RDS is in zeer verschillende situaties toegepast, waarbij een goed rendement bij lage investeringenworden 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 eenvariant van de cycloon opgenomen in de factsheets.

Actief kool filterToepassingen en markt:De chemische sector is een brede actuele markt met vele verschillende soorten emissies. Op dit moment zijner vragen vanuit de styreenverwerkende industrie. Oplossingen zijn op maat, en vragen worden met debestaande actief kool technieken opgelost (zie factsheet actief kool). De markt voor emissies naar de lucht isverder ook heel divers en varieert van toepassingen bij de bulkchemie, tot geuremissie bij bakkerijen, enontzwaveling voor gasmotoren bij RWZI’s en de agrarische sector.

UitvoeringsvormenVoor de kleinere toepassingen vindt er veel verkoop plaats van de plaatvormige units (Norithene) en verhuurvan 2 m3-units. Een andere uitvoeringsvorm van het actief koolfilter is de concentrische cilinder, waarin het tereinigen gas in de kern van de cilinder binnenkomt en het koolbed dat zich in de buitenste ring bevindtdoorstroomt. De uitvoeringsvorm en constructie wordt door leveranciers verzorgd, zoals een leverancier vandoseerapparatuur 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.

DHV B.V.


Actief kool wordt ook gebruikt in ‘vapour recovery’ systemen (zie factsheets overige technieken), ombijvoorbeeld vluchtige organische stoffen terug te winnen bij de verlading van benzine. Dit is een techniek dieal meer dan tien jaar wordt toegepast.

In de Verenigde Staten is de toepassing van actief kool bij elektriciteitscentrales in ontwikkeling, in verbandmet strengere weten 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. Belangrijkeontwikkelingen hebben vooral te maken met verbeteringen op het gebied van impregnatie (chemischebehandeling om de selectiviteit van adsorptie aan de kool te bewerkstelligen), reactiekinetiek (snelheid vanreactie) 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 deverwijdering van Methylethylketon (MEK) bij de olie en gasindustrie (> 99%). Maar ook hogere rendementenkunnen worden gehaald als dat gewenst is, zoals bij de kwikverwijdering bij LNG (99,99%).

Kosten:De investeringskosten liggen in de ordegrootte van circa 6.000 EUR/mo

3. De operationele kosten zijn zeersituatiespecifiek (belading van de kool, debiet, ingangsconcentratie, component, retrofit situatie, etc.) maar erkan een range voor de kosten worden aangegeven. Voor kool dat is gerecycled kan 1.000 EUR/ton, en voorniet gerecyclede kool kan 1.500 EUR/ton kool worden gerekend.

Biologisch filterEr zijn geen grote innovaties bij biologische filters doorgevoerd de laatste jaren. De belangrijkste veranderingis dat het toepassingsgebied verder is uitgebreid.

Markt en toepasbaarheidEr kan onderscheid worden gemaakt tussen mesofiele en thermofiele toepassingen. Mesofiele systemenwerken tussen 15 - 50 graden en thermofiel tussen 50 – 60 graden. Thermofiele toepassingen zijn gevoeligervoor temperatuurschommelingen.Als de temperatuur boven de 60 graden uitkomt, zal het biologische leven snel afnemen (pasteurisatie van hetbed). Bij mesofiele toepassingen zijn temperatuurschommelingen minder ernstig. De effectiviteit zal wel kortetijd afnemen, maar het filter zal zich wel herstellen. Kunststofpakkingen zouden momenteel in de markt niet(veel) meer toegepast worden.

VerbeterpuntenDe techniek kan verder worden verbeterd door opstarttijden van de techniek te verkleinen en door eenverbeterde vastlegging van zwavel in de bedden.

BiotricklingSectoren 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/m0

3. Vooreen goede werking van de installatie moet het ontwerp daarvan worden toegesneden op de operationeleomstandigheden, nutriëntenoplossing en toepassingsgebied. Het toepassingsgebied en het te behalenrendement is sterk afhankelijk van de specifieke te verwijderen componenten.

Voor- en nadelen milieuBij toepassing voor VOS is de waterspui gering. Bij toepassing voor H2S-verwijdering is de waterspui groter omverzuring tegen te gaan. Als afvalproduct komt dan een waterige zwavelzuur vrij.

DHV B.V.


RendementenDe rendementen van de biotrickling filters (of bio-towers) varieren zeer naar gelang het type te verwijderenkoolwaterstof, geur (ruim 70%) of zwavel verbinding (van 15% voor dimethyl sulfide tot ruim 90% voorzwavelwaterstof). Voor referenties en meer informatie wordt naar de desbetreffende sheet verwezen.

SCRDe 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 hetverminderen van NH3-slip (NH3-emissie) door aanpassingen op het gebied van de meet- en regeltechniek enhet toepassen van een bepaald type katalysator (red kat; ammoniakkiller).

De rendementen zijn iets geoptimaliseerd en variëren van 90-94%. Typische emissies voor NOx bijstookinstallaties zijn 40 mg/m0

3 .

Als hulstoffen worden 25% ammoniakoplossing of maximaal 40% ureum-oplossing gebruikt. Met het oog opde veiligheid wordt nog steeds bij voorkeur ureum gebruikt, omdat de veiligheidsvoorzieningen aanzienlijkekosten met zich mee kunnen brengen.

Het toepassingsgebied is de laatste tien jaar breder geworden en heeft zich vooral ook gericht op deontwikkelingen op het gebied van toepassingen van biogas.

OxicatorDeze techniek is gebaseerd op katalytische oxidatie van VOS waarbij de katalysator wordt verhit door middelvan magnetrongolven. Door gebruik te maken van magnetrongolven is het systeem energie efficiënt. Deinformatie hierover staat verder vermeld als variant op de factsheet katalytische naverbrander.

DHV B.V.


5.2 Praktijktoetsing van emissies

De emissiegetallen die in de factsheets staan vermeld zijn vooral gebaseerd op literatuurdata. Deze zijnsteekproefsgewijs gecontroleerd door praktijkgegevens op te vragen bij een aantal provincies en bedrijven endeze 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 vanemissiegrenzen zoals die in de factsheets per techniek opgegeven zijn. Voor een ander deel van deemissiewaarden uit de meetrapporten geldt dat deze soms moeilijk te vergelijken zijn met de emissiewaardenuit de factsheets, bijvoorbeeld omdat de situatie (al dan niet in combinatie met de af te vangen component) tespecifiek is. Het andere deel van de beschouwde emissies valt buiten de range (tot 100%) van emissies die inde factsheets staan. Dit kan bijvoorbeeld het geval zijn als er verschillende eenheden voor de emissies wordengebruikt in de vergunning. Om deze reden wordt geadviseerd om de in de factsheets gegeven emissiewaardenmet de nodige voorzichtigheid toe te passen. De restemissies zijn indicatief bedoeld, zijn sterk afhankelijk vande praktijksituatie en zijn bedoeld als een richtpunt voor wat haalbaar is.

DHV B.V.


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 niveausvan de kosteneffectiviteit zijn voor een vijftal technieken illustratieve voorbeeldberekeningen uitgevoerd. De(fictieve) berekeningen zijn uitgevoerd met realistische waarden waarbij praktijkgegevens zijn gebruikt. Waarinformatie niet voor handen was, zijn ook aannames gedaan. In tabel 6 staat een samenvattend overzicht vande KE-berekeningen. De informatie in de tabel is bedoeld als een indicatie van de kosteneffectiviteit vanverschillende 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 zijnbij de kosteneffectiviteitsberekeningen van het vijftal technieken. De berekeningen zijn gebaseerd op demethode zoals beschreven in de Nederlandse luchtemissierichtlijn lucht, NeR 4.13.

Tabel 6.1 Voorbeelden van kosteneffectiviteit van luchtemissiebeperkende technieken1)

Techniek Component Debiet,

m3/uur

Operationele

investering,

k€

Kapitaalskosten2),

k€

Rendement,

%

Vermeden

emissie,

ton

KE,

€/kg

Gaswasser SO2 100.000 468 106 99 99 6

Actief

koolfilter

Styreen 4.000 28,5 5 98 2 17

SCR NOx 60.000 37 191 90 32 7

E-filter Stof 20.000 70 286 99,9 200 2

Biologisch

filter

VOS 80.000 88 85 90 18 9

1) Uitkomsten zijn vanzelfsprekend afhankelijk van de gekozen situatie en aannames die zijn gedaan.2) Dit zijn de vaste investeringskosten maal de annuïteitfactor (NeR 4.13).

DHV B.V.


7 WITTE VLEKKEN

Het onderzoek om de factsheets te actualiseren heeft niet alle gewenste informatie opgeleverd. Het is gewenstom 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 informatieRotatiewasser 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 enrandvoorwaarden van procescondities zoals toelaatbare druk en stofgehalte.

DHV B.V.


8 INDEX

A

Absoluutfilter .....................................40 Absorber ...........................................82 Acid scrubber.....................................86 Actief kool filtratie ..............................65 Actieve zuurstof injectie ....................124 Adsorptie (algemeen) .........................61 Adsorptie actief kool eenmalig gebruik ..65 Aërosolfilter .......................................43 AEROX ............................................124 Alkalische gaswasser ..........................89 Amalgator .........................................70

B

Basische wasser .................................89 Basisch-oxidatieve gaswasser ..............92 Bezinkkamer......................................12 Biobed ..............................................96 Biobedfilter........................................96 Biodenox.........................................100 Biofiltratie .........................................96 Biologisch filter ..................................96 Biologische wasser............................104 Bioscrubber .....................................104 Biotrickling ......................................100 Biowasser........................................104 BTF.................................................100

C

Cascade adsorptie ..............................75 Cascade- of bedadsorptie ....................76 Cassettefilter .....................................31 Catalytic incinerator..........................115 Catox..............................................115 Ceramic filter .....................................34 Chemisorptie .....................................66 Compactfilter .....................................31 Compactfilter .....................................35 Compostfilter .....................................96 Condensatiecycloon ............................16 Condensor .........................................54 Cryocondensatie.................................57 Cycloon.............................................15

D

Dampretoursysteem......................... 144 Demister .....................................12, 43 DESONOX....................................... 135 Diepbedfilter ..................................... 43 Doekfilter.......................................... 30 Droge E-filter .................................... 46 Droge Elektrostatisch filter.................. 46 Droge Elektrostatische Precipitator....... 46 Droge ESP ........................................ 46 Droge kalkinjectie.............................. 75 Droge kalksorptie .............................. 75 Druppelvanger .................................. 12 Dynamische wasser ........................... 23

E

Electrostatic Percipitator ..................... 46 Elektrocycloon................................... 16 Elektrofilter..................................46, 50 Enveloppenfilter................................. 31 ESP.................................................. 46

F

Fakkel ............................................ 119 Filterende stofafscheider..................... 30 Foto oxidatie ................................... 127

G

Gaswasser ........................................ 82 Gaswasser alkalisch-oxydatief ............. 92 Gefluïdiseerd bed installatie .............. 116 Gekoelde condensatie ........................ 57

H

Halfnatte kalksorptie .......................... 78 Hefiet filter ....................................... 69 Hefite............................................... 69 HEPA................................................ 41 HEPA Filter........................................ 40 High efficiency cycloon ....................... 16 High Efficiency Particle Air................... 41 High throughput cycloon..................... 16 Hoge temperatuur filter ...................... 34

DHV B.V.


I

Impactfilter....................................... 13 Incinerator.......................................111 Ionisatie ..........................................124

K

Katalytische doeken ........................... 31 Katalytische naverbrander .................115 Katalytische oxidatie .........................115 Katalytische Recuperatieve naverbranding

...................................................116 Katalytische Regeneratieve naverbranding

...................................................116 Keramisch filter ................................. 34 Koolfilter........................................... 65

L

Lavafilter .........................................100 Luchtscheiding met membranen .........141

M

Massatraagheidafscheider................... 12 MBTF ..............................................107 Membraanfiltratie .............................141 Metaalgaasfilter................................. 37 Microfilter ......................................... 40 Micronsep wringing seperator.............. 16 Mistfilter ........................................... 43 Moving bed trickling filter ..................107 Multicycloon.................................15, 16

N

Natte cycloon ...............................15, 21 Natte E-filter ..................................... 50 Natte Elektrostatisch filter................... 50 Natte Elektrostatische Precipitator ....... 50 Natte ESP ......................................... 50 Natte kalkinjectie............................... 79 Natte ontstoffer................................. 20 Niet selectieve katalytische reductie....137 NSCR ..............................................137

O

OCC................................................. 54 Odour control condensation ................ 54 Ontzwavelingsinstallatie ..................... 75

Oppervlaktefilter................................ 40 Oxicator.......................................... 117 Ozoninjectie .................................... 124

P

Patronenfilter .................................... 40 Plasmazuivering............................... 124 Polymeer adsorptie ............................ 72

R

Rotatiewasser.............................. 21, 23 Roterende deeltjes afscheider.............. 16

S

Schotelkolommen .............................. 21 SCR................................................ 134 Scrubber........................................... 82 Secundary flow enhanced cycloon ........ 16 Selectieve katalytische reductie ......... 134 Selectieve niet katalytische reductie ... 131 Selective Catalytic Reduction............. 134 Semi Droge Kalkinjectie...................... 78 Semi droge kalksorptie ....................... 78 Sintamatic ........................................ 31 Sinterlamellenfilter............................. 31 Slangenfilter...................................... 30 SNCR ............................................. 131 Solventrecuperatie ........................... 141 Sorbaliet..................................... 67, 76 Spirot Tubes...................................... 31 Sproeidroogadsorptie ......................... 78 Sproeikamer...................................... 21 Sproeitoren ....................................... 23 Stofcycloon ....................................... 15 Stofwassing (algemeen) ..................... 20

T

Thermische Naverbrander ................. 111 Thermische oxidatie ......................... 111 Thermocat ...................................... 115 Toorts ............................................ 119 Twee-traps stoffilter ........................... 37

U

ULPA ................................................ 41 Ultra Low Penetration Air .................... 41 UV-oxidatie ..................................... 127

DHV B.V.


V

Vapour recovery unit ........................144 Vastbed kalkadsoptie ..........................75 Venturi-scrubber ................................26 Venturiwasser .............................. 21, 26 Verbeterde compactfilter .....................35 Vortexscheiding..................................15 VRU................................................144

W

Warmtewisselaar................................54 Wervelwasser .............................. 21, 26 Wet dust scrubber ..............................20

Z

Zakkenfilter .......................................30 Zeoliet filter.......................................69 Zeolite filter.......................................69 Zure gaswasser..................................86 zwaartekrachtafscheider......................12 Zwaartekrachtdwarsstroomafscheiders..13 Zwaartekrachttegenstroomafscheider....13

DHV B.V.


9 BIJLAGEN

Bijlage 1. Praktijkdata van emissies

Bijlage 2. Kosteneffectiviteitsberekeningen

Bijlage 3. Leveranciers die aan actualisatie hebben meegewerkt

DHV B.V.

bijlage 0 InfoMil/Handreiking emissiebeperkende technieken- 156 -

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 < 30 mg/m03 (12 mnd) ja, obv continu metingen nee 1< 100 mg/m03 (4 uur? check)

venturiscrubber stof en HF resp. < 50 en < 3 mg/m03 ja nee 1Groningen meetrapport van BIEM bij

Nedmag Industries2007 scrubber stof (CaCl2) < 20 mg/m03 ja (ISO 9096) ja 3

Groningen Meetrapport 2004 Tauw HSA Alsmelter

2004 Doekenfilter met kalkinjectie PCDD/F en CxHy resp.0.01-0.03 g TEQ/m03 en6-10 mg/m03

ja, 3x1/2 uurs en 2 uursmetingen

ja 3

Groningen Meetrapport Tauw bij Akzo Nobel 2004 Scrubber ethyleen oxide < 0,2 mg/m03 ja, 3x1/2 uurs gem waarde ja 3

Groningen Meetrapport Promonitoring bijKBM Master Alloys Aluminiumlegeringen gieterij

2004 doekenfilter HF, stofstofgebonden metalen (Al,Si, Fe)

resp. < 20 mg/m03, < 0.5,< 0,02 mg/m03 (Al, Fe), < 0.2 Si

ja ja 3

Groningen controlemeting Akzo Nobel, MEBDelfzijl

2008 scrubber met H2O2 toevoer voorchloorvernietiging

Chloor < 0.2 mg/m03 ja ja 3

Groningen metingen stof na pulpdrogersSuiker Unie

2003 - 2007 mulicyclonen Stof 41-97 mg/m03 ja nee 1

Groningen Vergunning Brunner Mondverwerken van kalksteen

2007 gaswassers NH4So2

21 mg/m0313 mg/m03

ja nee 1

Groningen Wm vergunning AluminiumDelftzijl

2007 filterslangen en absorptie aanaluinaarde

HF, stof resp. < 1 mg/m03 en 5 mg/m03 ja nee 1

Groningen Wm vergunning Delamineproductie van aminen

2005 Incinerator PCDD/Fen VCM resp.< 0,16 TEQ g/m03, < 1 mg/m03 ja nee 1

Groningen Wm vergunning Delamineproductie van aminen

2005 Gaswasers NH4 50 mg/m03 ja nee 1

Groningen Wm vergunning 2007 Twaronproductie van PPTA

2007 Koolbed tetrachloormethaan (tetra) < 10 mg/m03 ja nee 1

Groningen Wm vergunning Akzo Nobelproductie van o.a.chloor(producten)

2004 scrubber Chloor en HCl resp. 3 mg/m03 en 1,5 mg/m03max. resp. 5 en 30 mg/m03

ja, continue meting vanChloor

nee 2

Groningen Emissieonderzoek ProMonitoring mei 2003 Doekenfilter Stof 5 - 6 mg/m03 ja ja 3

Gelderland Emissieonderzoek Prov.Gelderland oktober

oktober 2006 Doekenfilter Stof 5 mg/m03 ja ja 3

Limburg Milieujaarverslag SABIC 2007 2007 acrylonitrilfabriek 11-D water - Scrubber, ACN , succinonitril enDiaminobutaan;

4 mg/m03 ja, 2 metingen/jaar; allemetingen bestaan uit 3metingen 1/2uurswaarden.

nee, metingen uitgevoerd door erkendmeetbureau Intertek

2

Limburg Milieujaarverslag SABIC 2007 2007 acrylonitrilfabriek 12-ACH water -scrubber AcetonWaterstofcyanide (HCN)

219 - 575 mg/m031 - 6 mg/m03 waterstofcyanide

ja, 2 metingen/jaar percomponent


2

Limburg Milieujaarverslag SABIC 2007 2007 acrylonitrilfabriek AS281ACN2

water scrubber acrylonitrilHCN

0,5 - 9 mg/m030,5 - 1 mg/m03



2

Limburg Milieujaarverslag SABIC 2007 2007 acrylonitrilfabriek AS281ACN2

water scrubber acrylonitrilHCN

0,2 - 5 mg/m03, uitschieters 419mg/m03



2

Limburg Milieujaarverslag SABIC 2007 2007 Caprolactamfabr.Incinerator TBV EPT3;F2600

incinerator, met warmteterugwinning,eindtemp = 100 - 200 graden; h =40m; debiet 40.000 m3/h

COVOSNOx

3 mg/m0331, 31, 32 uitschieter 109 mg/m0312 mg/m03



2

DHV B.V.

InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken bijlage- 157 -

Provincie Bron informatie Datum Emissiepunt Techniek Component Emissierange Cijfers obv metingen? Was meetrapport aantoonbaar ja/nee Validatiekental

Limburg Milieujaarverslag SABIC 2007 2007 EdEA Schoorsteen schoorsteen met low Nox branders,wordt beschouwd als incineratorvanwege hoge temperturen(>850graden)

acroleine, acrylonitril, HCN,acetonitril, fluorwaterstof,Hgzoutzuurdioxineszware metalenCd en thalliumstof

0,1 mg/m030,0027 mg/m3010,0001 TEQ/m030,00480,010,2



2

Limburg Milieujaarverslag SABIC 2007 2007 Caprolactamfabr. S304 water scrubber, caprolactame 6 mg/m03 ja, 1 metingen/jaar percomponent


2

Limburg Milieujaarverslag SABIC 2007 2007 PGCAP DMG, emissiepunt83

CVU, thermische verbranding,emissiehoogte 15 m na verbtrandinggekoeld tot 400 graden, emissies van

COVOS : cyclohexanon,benzeen, cyclohexaan,tolueen, H2 / CH4NOx

3 mg/m0312 mg/m03

23 mg/m03



2

Limburg Milieujaarverslag SABIC 2007 2007 PPF3 Sabicoverheadsysteemadditieven S3611

Doekenfilter stof = polypropyleen 2 mg/m03 ja, 3 metingen op één dag nee, metingen uitgevoerd door erkendmeetbureau Intertek

2

Limburg Milieujaarverslag SABIC 2007 2007 PPF3 SabicPropuleen overheid S3605


2

Limburg Milieujaarverslag SABIC 2007 2007 PPF3 SabicAfzuiging extruder S3612


2

Limburg Milieujaarverslag SABIC 2007 2007 PPF3 SabicPID ontstoffingscycloonS3609, emissiepunt 4

cycloon stof = polypropyleen 2 mg/m03 ja, 3 metingen op één dag nee, metingen uitgevoerd door erkendmeetbureau Intertek

2

Limburg Milieujaarverslag SABIC 2007 2007 PPF6 Sabicemissiepunt 9 kneders&extruders

Doekenfilter stof = polypropyleen 1 - 2.2 mg/m03 ja, 3 metingen op één dag nee, metingen uitgevoerd door erkendmeetbureau Intertek

2

Limburg Milieujaarverslag SABIC 2007 2007 PPF6 Sabicemissiepunt S2531ontstoffing straat 2

Doekenfilter stof = polypropyleen 1.4 - 2.3 mg/m03 ja, 3 metingen op één dag nee, metingen uitgevoerd door erkendmeetbureau Intertek

2

Limburg Milieujaarverslag SABIC 2007 2007 PPF6 Sabicemissiepunt S1528afzuigunit

Doekenfilter stof = niet specifiek 1 mg/m03 ja, 3 metingen op één dag nee, metingen uitgevoerd door erkendmeetbureau Intertek

2

Limburg Milieujaarverslag SABIC 2007 2007 Stanyl fabriek centrale afgaswasser - water diaminobutaan+ pyrrolidine 1 -2 mg/m03 ja 6 metingen / jaar nee, metingen uitgevoerd door erkendmeetbureau Intertek

2

Limburg Airtechnic solutions / Agrifirm November 2007 Multicycloon Stof <5 mg/m03 Nee 2Noord-Brabant Emissiemeting Prov. Noord-

BrabantJuli 2006 Doekenfilter Stof 2 mg/m03 ja ja 3

Noord-Holland Emissiemeting Royal Haskoning 2005 Doekenfilter Stof 3,1 mg/m03 ja ja 3

Noord-Holland Emissiemeting KWABedrijfsadviseurs

september 2007 Doekenfilter Stof 2,8 mg/m03 ja ja 3

Noord-Holland Emissieonderzoek Tauw 2003 Doekenfilter Stof 1 mg/m03 ja ja 3Noord-Holland Procesbeheerder NUON

hemwegcentraleoktober 2008 ESP Stof < 1 mg/m03 ja Nee, continuemeting door Nuon 2

Noord-Holland Emissierapportagecontinuemeting

oktober 2008 Denox NOx 45 - 55 mg/m03 ja Nee, continuemeting door Nuon 2

Noord-Holland Emissierapportagecontinuemeting

oktober 2008 Kalkwasser SOx 45 - 55 mg/m03 ja Nee, continuemeting door Nuon 2

Overijssel Emissiemeting TAUW juli 2003 Doekenfilter Stof < 1 mg/m03 ja ja 3Utrecht Emissieonderzoek ProMonitoring juni 2005 Doekenfilter Stof < 1 mg/m03 ja ja 3

Utrecht Emissieonderzoek ProMonitoring januari 2008 Doekenfilter Stof 5,1 - 35 mg/m03 ja ja 3

Zuid-Holland Emissieonderzoek ProMonitoring mei 2005 Doekenfilter Stof 4 - 9 mg/m03 ja ja 3

DHV B.V.

InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken- 158 -

Bijlage 2. Kosteneffectiviteitsberekeningen

DHV B.V.

InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken bijlage- 159 -

Bijlage 3. Leveranciers die aan actualisatie hebben meegewerkt

Werkingsprincipe Factsheets BIENFAIT AIRTECHNIC HMVT LindeGas

Pure AirSolutions

Norit DMT Wateco Uniqfill Askove Freshfilter KWB Circlair DHV Esher Dahlman Codinox Mesys BV

Bezinkkamer x x xCycloon x x x xSproeitoren x x x x x xVenturiwasser x x x x xStofwasser algemeen x x x x x x xElectrofilter (droog)Electrofilter (nat)2-traps stoffilter x x xDoekfilter x x x x x xKeramisch filter xAbsoluutfilter x x x xMistfilter x x x x x x xMembraanfiltratie x x xCondensor x x xCryocondensatie xAdsorptie Algemeen x x xAdsorptie Actief kool x x x x x x x xAdsorptie Zeolieten x xDroge kalkinjectieSemi droge kalkinjectie xGaswassing algemeen x x x x x x x xZure wasser x x x x x x xAlkalische wasser x x x x x xAlkalische oxidatieve wasser x x x x xBiofilter x x x x x xBiotricklingfilter x x x xBiowasserMBTR xThermische naverbrander x xKatalytische oxidatie x xFakkel x x

Oxidatie Ionisatie x x xSNCR Selectieve niet-katalytische reductieSCR selectieve katalytischereductie xNSCR niet selectievekatalytische reductie x

Thermische oxidatie

Chemisch reductie

Filters

Condensatie

Adsorptie

Absorptie

Gravitatiescheiding

Stofwassers

Biologische reiniging

DHV B.V.

InfoMil/Handreiking luchtemissiebeperkende technieken- 160 -

10 COLOFON

InfoMil/Handreiking emissiebeperkende technieken

Opdrachtgever : InfoMilProject : Handreiking luchtemissiebeperkende techniekenDossier : B8176.01.001Omvang rapport : 160 pagina'sAuteur : Erwin Schenk, Juriaan Mieog, Dennis Evers (DHV)Interne controle : C. CronenbergProjectleider : Erwin SchenkProjectmanager : Carel CronenbergDatum : 15 april 2009Naam/Paraaf : Carel Cronenberg

DHV B.V.Ruimte en MobiliteitLaan 1914 nr. 353818 EX AmersfoortPostbus 11323800 BC AmersfoortT (033) 468 20 00F (033) 468 28 01E [email protected]

Handreiking lucht emissiebeperkende technieken · leveranciers 3.4. Interviews selectie van...

Documents

Transcript of Handreiking lucht emissiebeperkende technieken · leveranciers 3.4. Interviews selectie van...