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Lösemittelbilanz:

Lösemittelbilanz:. Zweck:. 1.      Nachweis zur Erfüllung der Anforderungen Einhaltung der Emissionsgrenzwerte für Abgase, Werte der diffusen Emissionen und Gesamtemissionsgrenzwerte Einhaltung des Reduzierungsplans

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Lösemittelbilanz:

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  1. Lösemittelbilanz: Zweck: • 1.      Nachweis zur Erfüllung der Anforderungen • Einhaltung der Emissionsgrenzwerte für Abgase, Werte der diffusen Emissionen und Gesamtemissionsgrenzwerte • Einhaltung des Reduzierungsplans • Einhaltung der Anforderungen nach Anhang III, Nr. 8.1.3 der 31. BImSchV („Beschichtung sperriger Güter“) 2.      Ermittlung der künftigen Reduzierungsoptionen 3.  Bereitstellung von Informationen für die Öffentlichkeit über den Lösemittelverbrauch, die Lösemittelemissionen und die Einhaltung der Richtlinie Zuständig für die Erstellung der Lösemittelbilanz: Betreiber

  2. Fristen Lösemittelbilanz: Neuanlagen/wesentlich geänderte Anlagen: Erstmalig im Rahmen des Genehmigungsantrages bzw. der Registrierung vor Inbetriebnahme der Anlagen, danach jährlich Bestehende Anlagen: Vorlage zur Registrierung Bei Anlagen mit Reduzierungsplan bei Beantragung und danach jährlich Bei Anlagen mit Einhaltung der Emissionsgrenzwerte nach Anhang 2: spätester Bilanzierungszeitraum 01.11.07 – 31.10.2008

  3. LM-Recycling O1.1 Abgase (behandelt) O1.2 Abgase (unbehandelt) O4 Diffuse Emissionen O9 Sonstige Austräge O5 LM-Vernichtung TNV O6 LM im Abfall O3 LM im Produkt Anlage Folie Farbe I2 Rege-nerat EtOH O8 recycelt und gelagert LM O7 Lösemittel in Verkaufsprodukten O2 LM im Abwasser I 1 Eingesetzes LM

  4. Lösemittelverbrauch Der Lösemittelverbrauch ist die maßgebliche Größe, ob die Anlage der VOC-RL unterliegt und welche Anforderungen sie einhalten muss Lösemittelverbrauch LV = I1 – O8 I1 = Menge organischer Lösemittel oder ihre Menge in gekauften Zubereitungen, die in einer Anlage in der Zeitspanne eingesetzt wird, die der Berechnung der Lösemittelbilanz zugrunde liegt. O8 = Menge organischer Lösemittel, die zur Wiederverwendung zurückgewonnen wurden oder in für die Wiederverwendung zurückgewonnenen Zubereitungen enthalten sind (jedoch nicht als als Einsatz I2 gelten, sofern sie nicht unter O7 fallen, vgl. Anhang V der 31. BImSchV).

  5. Lösemittelverbrauch • Der Lösemittelverbrauch bezieht sich auf einen Zeitraum von einem Kalenderjahr oder einem beliebigen Zwölfmonatszeitraum • Lösemittel sind hierbei nicht nur „reine Lösemittel“, d.h. organische Verbindungen, in denen andere Stoffe sich auflösen, sondern auch Reinigungsmittel, Dispersionsmittel, Konservierungsmittel, Weichmacher oder Mittel zur Einstellung der Viskosität oder der Oberflächenspannung, umfasst (Nr. 25 § 2 der 31. BImSchV). • Achtung: eine flüchtige organische Verbindung ist nach § 2 Nr. 11 der 31. BImSchV eine organische Verbindung, die bei 293,15 K einen Dampfdruck von 0,01 kPa oder mehr hat oder unter den jeweiligen Verwendungsbedingungen eine entsprechende Flüchtigkeit aufweist!-> d.h. auch hochsiedende org. Lösemittel (z.B. Weichmacher, Druckfarben) können damit erfasst sein, wenn sie bei den Verarbeitungsbedingungen entsprechende Flüchtigkeit besitzen! • Bei Reaktivverdünnern: Nur Anteil, der als Lösemittel dient, wird berücksichtigt – nicht der Teil, der chemisch sich verändert (z.B. aushärtet).

  6. Lösemittelverbrauch • Der Lösemittelverbrauch von Tätigkeiten, die nicht in der 31. BImSchV genannt sind, darf nicht zum Lösemittelverbrauch einer in der 31. BImSchV genannten Tätigkeit addiert werden (z.B. Anstrichstoffe für Gebäude) • Wenn mehrere Tätigkeiten nach der 31. BImSchV durchgeführt werden, ist für jede Tätigkeit getrennt der Lösemittelverbrauch festzustellen.

  7. Lösemittelverbrauch LV = (Menge eingesetzter Lösemittel oder ihre Menge in gekauften Zubereitungen, I1 (Summe Spalte 6)) – (Summe der Menge der organischer Lösemittel O8, die zur Wiederverwendung zurückgewonnen wurden oder in für die Wiederverwendung zurückgewonnenen Zubereitungen enthalten sind, jedoch nicht als Einsatz I2 gelten, sofern sie nicht unter O7 fallen (Summe Spalte 7))

  8. I1 Lösemittel-Frischware Lösemittel-rückgewinnung Lösemittel-EinsatzInput-Fraktionen I1 und I2 • Gekaufte Frischware Lösemittel = Input 1 (I1) hohe Mengenrelevanz! z.B.: • LM in Farben • LM-Farbzusätze (Verdünner, Verzögerer) • LM in Farbzusätzen (Entschäumer) • LM-Hilfsmittel (Isopropanol im Offsetdruck) • Reinigungsmittel (Dampfdruck > 0,01 kPa!) • im Bilanzjahr erneut eingesetztes Regenerat= Input 2 (I2) mittlere Mengenrelevanz, z.B.: • aus betriebsinterner Reiniger-Destillation • aus betriebsinterner Lösemittel-Kondensation Tätigkeit x Tätigkeit x I2 zurückgewonnene, im selben Jahr erneut eingesetzte LM

  9. Tätigkeit x Tätigkeit x Lösemittel im AbgasOutput-Fraktionen O1.1 und O1.2 O1.1 LM in gefassten behandelten Abgasen • Reingasnach einer Abgasreinigung = Output 1.1 (O1.1) geringe Mengenrelevanz, z.B.: • Reingas einer thermischen Nachverbrennung • Reingas einer katalytischen Nachverbrennung • Reingas eines Biofilters • Reingas einer LM-Rückgewinnungsanlage • Abgas (gefasst) ohne Abgasreinigung= Output 1.2 (O1.2) mittlere Mengenrelevanz, z.B.: • Gezielte Absaugung einer Tätigkeit • Gezielte Absaugung einer Reinigung der bei der Tätigkeit eingesetzten Geräte und Aggregate(nicht: Raumluftabsaugung über Lüftung/Klimaanlage!) Abgas-reinigung O1.2 LM in gefassten unbehandelten Abgasen • VOC, die nicht als Lösemittel gelten, müssen bei der Lösemittelbilanzierung der Austräge berücksichtigt werden (bei O1, O4 oder O9)

  10. O5 LM-Zerstörung durch Behandlung Tätigkeit x Tätigkeit x Lösemittel-ZerstörungOutput-Fraktionen O5 und O6 • Zerstörung in einer Abgasreinigung= Output 5 (O5) hohe Mengenrelevanz!, z.B.: • Oxidation in thermischen Nachverbrennung • Oxidation in katalytischer Nachverbrennung • Oxidation in einem Biofilters • Absorption+Verbrennung in Aktivkohlefilter • Menge organischer Lösemittel, die im eingesammelten Abfall enthalten ist. Die Entsorgung erfolgt gemäß abfallrechtlicher Bestimmungen= Output 6 (O6) mittlere Mengenrelevanz, z.B.: • Altfarben, verschmutztem Reiniger etc. ingeschlossenen Behältern zur Verbrennung • Putzlappen in geschlossenen Behältern zurVerbrennung oder Wäsche mit Abwasserreinigung Abgas-reinigung O6 LM im Abfall

  11. Tätigkeit x Tätigkeit x O8 zurückgewonnene und gelagerte LM Lösemittel-Lagerung/VerkaufOutput-Fraktionen O7 und O8 • Lagerung/Verkauf kommerzieller Erzeugnisse= Output 7 (O7) hohe Mengenrelevanz!, z.B.: • Herstellung von Beschichtungsstoffen, Klarlacken, Druckfarben und Klebstoffen • Lagerung zurückgewonnener Lösemittel= Output 8 (O8) mittlere Mengenrelevanz, z.B.: • aus betriebsinterner Reiniger-Destillation • aus betriebsinterner Reiniger-Filtration • aus betriebsinterner Lösemittel-Kondensation O7 in Verkaufsprodukten enthaltene LM

  12. Tätigkeit x Lösemittel-Emission (diffus)Output-Fraktionen O2, O3, O4, O9 O9 Sonstige Austräge • Verluste von Lösemittel in Wasser= Output 2 (O2) geringe Mengenrelevanz • Verunreinigung von Lösemittel im Produkt= Output 3 (O3) geringe Mengenrelevanz • Diffuse Emissionvon Lösemittel in die Luft= Output 4 (O4) hohe Mengenrelevanz, z.B. • über Fenster, Türen • über Lüftungen, Klimaanlagen • Freisetzungvon Lösemittel über sonstige Wege= Output 9 (O9) geringe Mengenrelevanz, z.B. • durch Störfälle • durch Verschütten O4 diffuse Emissionen in die Luft Product O3 LM-Rückstände im Produkt O2 LM im Abwasser Berechnung diffuser Emissionen durch Addition dieser Fraktionen (direkte Methode)

  13. Lösemittel-Emission (diffus)Berechnung durch Subtraktion (Anhang V, Nr. 2.2.1 Mittelbare Methode) • Diffuse Emission: • Mit Zuordnung der gefassten unbehandelten Abgase zu den diffusen Emissionen: F = I1 - O1.1 - O5 - O6 - O7- O8 • Ohne Zuordnung der gefassten unbehandelten Abgase zu den diffusen Emissionen: F = I 1 - O1 - O5 - O6- O7 - O8 • Gekaufte Frischware (I1) • Emissionen im gefassten Abgas (O1) • Lösemittel im gefassten, gereinigten Abgas (O1.1) • Lösemittel im gefassten, unbehandelten Abgas (O1.2) • Lösemittel zerstört in Abgasreinigung (O5) • Lösemittel ordnungsgemäß als Abfall entsorgt (O6) • Lösemittel in kommerziellen Erzeugnissen (O7) • Lösemittel zurückgewonnen, nicht jedoch eingesetzt (O8)

  14. Grenzwert diffuse Emissionen: Prozentsatz Anhang III *(I 1 Gekaufte Frischware + I2 zurückgewonnenes, erneut eingesetztes Lösemittel) Lösemittel-GesamtemissionBerechnung durch Addition diffuse + gefasste Emission • Diffuse Emission: F Gefasste Emission (Abgasemission): O1 • Gesamtemission: • E = Diffuse Emission + Gefasste Emission (Abgasemission) • a) Gefasstes unbehandeltes Abgas zählt nicht als diffuse Emission: • => E = F + O1 = I1 - O1 - O5 - O6 - O7 - O8 + O1 = I1 - O5 - O6 - O7 - O8 b) Gefasstes unbehandeltes Abgas zählt als diffuse Emission:=> E = F + O1.1 = I1– O1.1- O5 – O6 - O7 - O8 + O1.1 = I1-O5-O6-O7-O8 • E = Gekaufte Frischware • - Lösemittel zerstört in Abgasreinigung (O5) • - Lösemittel ordnungsgemäß als Abfall entsorgt (O6) • - Lösemittel gekauft/gelagert als kommerzielle Erzeugnisse (O7) • - Lösemittel zurückgewonnen, nicht eingesetzt (O8)

  15. I1 Lösemittel-Frischware Input I1 - FrischwareProbleme - Lösungsansätze • LM-Nutzung in mehreren Tätigkeiten=> Lösemittelverbrauch muss für jede Tätigkeit ermittelt werden! Abgrenzung erforderlich! • Optimierung der Datenerfassung zu Input-/Outputströmen:Installation eines Datenerfassungssystems • Hilfsstoffe alle berücksichtigt? • VOC-Anteile unklar (>0,01 kPa!) undVolumenangaben statt Gewicht => a) Zulieferer anfragen => b) Aktuelle Sicherheitsdatenblätter anfordern • Lösemittelverbrauch korreliert nicht mit Einkaufsdaten(Lagerdifferenzen) => Ursachenermittlung; Optimierung der Datenerfassung • Bei Angaben von VOC-Bereichsspannen: Maximalwert ist heranzuziehen • Alle lösemittelhaltigen eingesetzten Stoffe sind einzeln zu betrachten und nach Menge und Lösemittelgehalte getrennt aufzulisten und dann erst zu addieren Tätigkeit x

  16. Input I1 – Frischware: Probleme - Lösungsansätze Bei dem Lösemitteleinsatz I1 soll immer der „worst case“ berücksichtigt werden: • Bei Entscheidung für Einhaltung der Emissionsgrenzwerte Anhang III + Berechnung der diffusen Emissionen nach der direkten Methode F = O2 + O3 + O4 + O9:Eine Überschätzung des Lösemitteleinsatzes I führt der Berechnung des Grenzwertes für diffuse Emissionen = Prozentsatz * (I1 + I2) zu einem erhöhten Grenzwert. In Verbindung mit der direkten Bestimmungsmethode könnte fälschlicherweise abgeleitet werden, dass der Grenzwert für die diffusen Emissionen eingehalten wird. • Bei Entscheidung für Einhaltung der Emissionsgrenzwerte Anhang III + Berechnung der diffusen Emissionen nach der indirekten Methode F = I1 – O1 – O5 – O6 – O7 – O8: Bei einer Überschätzung von I1 erhöht sich zwar der Emissionsgrenzwert für die diffusen Emissionen, jedoch erhöhen sich auch die diffusen Emissionen F • Bei Entscheidung für Einhaltung des Reduzierungsplans Anhang IV B + Berechnung der diffusen Emissionen nach der direkten Methode F = O2 + O3 + O4 + O9:Bei der Beurteilung, ob der Zielwert eingehalten wird, hat I1 keinen Einfluss. • Bei Entscheidung für Einhaltung des Reduzierungsplans Anhang IV B + Berechnung der diffusen Emissionen nach der indirekten Methode F = I1 – O1 – O5 – O6 – O7 – O8:Eine Überschätzung von I1 erhöht F und damit die Gesamtemissionen E = F + O1. Dies könnte ggf. zur Nichteinhaltung der Zielemission führen.

  17. Input I1 - Frischware Sicherheitsdatenblatt-Beispiel 9. Physikalische und chemische Eigenschaften Allgemeine Angaben farblos Aggregatzustand : flüssig Farbe : Geruch : mild - charakteristisch Wichtige Angaben zum Gesundheits- und Umweltschutz sowie zur Sicherheit Prüfnorm pH-Wert : neutral Zustandsänderungen Schmelztemperatur : -94,7 °C Siedepunkt : 55-57 °C DIN 53 171 Flammpunkt : -18 °C DIN 51 755 untere Explosionsgrenze : 2,1 Vol.-% obere Explosionsgrenze : 13 Vol.-% Dampfdruck : 247 hPa DIN 51 754 (bei 20 °C) Dampfdruck : 812 hPa (bei 50 °C) Dichte (bei 20 °C) : 0.791 g/cm³ DIN 51 757 Wasserlöslichkeit : vollkommen mischbar Verteilungskoeffizient : nlog Pow: 0,2 Dampfdichte : 2 Lösemittelgehalt: 100% • Dampfdruck muss angegeben sein • VOC-Anteil sollte genannt werden • Wichtig: Krebserzeugende Stoffeund Stoffe Nr. 5.2.5 Kl. I! 3. Zusammensetzung/Angaben zu Bestandteilen Chemische Charakterisierung (Stoff) Lösemittel auf Basis Aceton Gefährliche Inhaltsstoffe EG-Nr. CAS-Nr. Bezeichnung Anteil Einstufung 200-662-2 67-64-1 Aceton 50 - 100 % F, Xi R11-36-66-67 Der volle Wortlaut der aufgeführten R-Sätze ist in Abschnitt 16 zu finden. EU-Vorschriften Angaben zur VOC-Richtlinie : 100 % (791 g/l)

  18. EG-Sicherheitsdatenblatt Druckdatum : 14.08.2007 Material-Nummer : xxx Seite 1 von 7 Fa. xxx - GmbH gemäß Verordnung (EG) Nr. 1907/2006 1. Bezeichnung des Stoffes/der Zubereitung und des Unternehmens Bezeichnung des Stoffes / der Zubereitung xxx - Reinigungs- und Lösemittel Verwendung des Stoffes / der Zubereitung Reinigungsmittel, Verdünner Angaben zum Hersteller / Lieferanten Firmenname : xxx - GmbH Chemische Fabrik Straße : Ort : D-xxx Anschrift Postfach : Telefon : +49-(0)… Telefax : +49-(0)….. E-Mail : Internet : Auskunftgebender Bereich : Notrufnummer : +49-(0)221-63079924 Input I1 - Frischware Sicherheitsdaten-blatt - Beispiel • Hersteller sind ver-pflichtet, Sicherheits-datenblätter kostenlosan Kunden herauszu geben (z.B. Fax,E-Mail) • Gefahrstoffe ersichtlich • Dampfdruck • VOC-Anteil

  19. Lösemittel-rückgewinnug Input I2 - eingesetztes RegeneratProbleme - Lösungsansätze I2 zurückgewonnene,im selben Jahr erneut eingesetze LM • Mengen in der Regel unbekannt=> Erhebung notwendig über: • Menge Regenerat pro Regenerierung • Menge Schlamm pro Regenerierung • Anteil diffuser Verlust pro Regenerierung • Anzahl Regenerierungen pro Monat • Inventurdifferenzen (ggf. O8-Mengen) • Nutzung der Regenerierung/der Regenerate ggf. von mehreren Tätigkeiten=> Erhebung notwendig über: • Herkunft der Regenerate • Verbleib der Regenerate Tätigkeit x

  20. Tätigkeit x Output O8 – Zurückgewonnenes – jedoch für Tätigkeit nicht eingesetztProbleme - Lösungsansätze • Mengen in der Regel unbedeutend • Geeignete Erfassung des Lagerbestandes erforderlich • Anrechnung externer regenerierter Mengen nur im besonderen Einzelfall und nur dann, wenn Stoffmengenim Bilanzierungszeitraum eindeutig nachvollziehbar sind O8 zurückgewonnene und gelagerte LM

  21. Tätigkeit x Output O7 - kommerzielle ErzeugnisseProbleme - Lösungsansätze • Mengen in der Regel sehr hoch=> Ungenauigkeiten nur aufwändig überprüfbar • Aktuelle Rezepturen häufig nicht dokumentiert=> Aktualität der Rezepturen prüfen=> Qualitätssystem für Rezepturänderungen • Rezeptureinstellungen häufig nicht genau eingehalten=> Stichproben zur Verbesserung • Lagerinventuren berücksichtigen VOC-Gehalt nicht/ungenügend(relevant aufgrund hoher Lagerbestände)=> genaue Lagerinventuren nötig, wenn nahe am Schwellenwert O7 in Verkaufsprodukten enthaltene LM

  22. Tätigkeit x Output O6 - AbfallProbleme - Lösungsansätze • Lösemittelanteile häufig unbekannt • nur mit aufwändiger Analyse erhältlich • ggf. Entsorgerschätzung + Dokumentation möglich • ggf. dokumentierte betriebliche Abschätzung auf Basis der Ausgangsstoffe stichhaltig (z.B. bei Altfarben, bei gering verschmutzten Reinigungsmitteln) • bei Putzlappen mit Lösemitteln gilt das oben Gesagte für anhaftende Verschmutzungen, außerdem ist die Putzlappenmenge häufig unbekannt und keine Zahlen über die Aufteilung auf verschiedene Tätigkeiten vorhanden • Kurzzeiterhebungen zum Auswiegen der typischen Beladung sowie • Kurzzeiterhebungen zur Feststellung der genutzten Menge und • ggf. Kurzzeiterhebungen zur Aufteilung auf verschiedenen Tätigkeiten O6 LM im Abfall • Verunreinigte Lösemittel, die bei einem externen Entsorger aufbereitet werden, sind in der Regel als O6 und nicht als O8 zu bewerten!

  23. Direkte messtechnische Bestimmung der diffusen Emissionen bei Anlagen mit einer Abgasreinigung (siehe BREF Kap. 20.2.3) • Ziel: • Erhöhung der Genauigkeit bei der Bestimmung der diffusen Emissionen • Bestimmung von Emissionsfaktoren für die diffusen Quellen einer Anlage (z.B. g Emission/Stunde durchgeführten Betriebsprozess) • Berechnung der jährlichen diffusen Emission anhand der Emissionsfaktoren für jede diffuse Quelle multipliziert mit den Produktionsparametern (z.B. Zahl der Umfüllvorgänge/Jahr)

  24. Vorgehensweise: • Identifizierung aller diffusen Emissionsquellen einer Anlage • Abschätzung der diffusen Emissionen jeder Quelle anhand von Emissionsfaktoren und Produktionsparametern • Abwägung, für welche Emissionsquelle eine höhere Genauigkeit der Emissionsbestimmung erforderlich ist • Verbesserung der Genauigkeit der Emissionsfaktoren für größere diffuse Quellen • Etablierung eines Erfassungssystems zur leichten Ermittlung der Betriebsparameter • Berechnung der jährlichen diffusen Emissionen anhand der genaueren Emissionsfaktoren und Betriebsparametern • Durchführung einer Lösemittelbilanz -> Überprüfung der Einhaltung der diffusen Emissionen • Bei Änderungen der Betriebsparameter Anpassung der Berechnung erforderlich!

  25. Fallbeispiel zur Lösemittelbilanz - Metalllackierung mit thermischer Nachverbrennung • Ausgangssituation: • Ein Betreiber • Eine Anlage zur Tauchlackierung von Metallteilen (Massenstückgüter) • Abgase werden einer thermischen Nachverbrennung zugeführt

  26. Überblick zur Emissionssituation: Emissionsquelle Thermische Nachverbrennung Dryer Tauchlackierung

  27. Anforderungen nach Anhang III Nr. 8 der 31. BImSchV • Gilt für Beschichtungs- und Trocknungsverfahren • Bei Anwendung von Abgasreinigungseinrichtungen mit thermischer Nachverbrennung • Flüchtige organische Verbindungen, die in gefassten unbehandelten Abgasen enthalten sind, zählen zu den diffusen Emissionen • Bei automatischer Beschichtung bahnenförmiger Materialien

  28. LM-Recycling O1.1 Abgase (behandelt) O1.2 Abgase (unbehandelt) O4 Diffuse Emissionen O9 Sonstige Austräge O5 LM-Vernichtung TNV O6 LM im Abfall O3 LM im Produkt Anlage Folie Farbe I2 Rege-nerat EtOH O8 recycelt und gelagert LM O7 Lösemittel in Verkaufsprodukten O2 LM im Abwasser I 1 Eingesetzes LM

  29. Lösemittelverbrauch I1 = [Lagerbestand 01.01. + Wareneingang (01.01 – 31.12.)] – Lagerbestand 31.12. Hier: Materialmengen in [kg]; VOC-Gehalt in [g/Liter] -> Umrechnung über Dichte [kg/Liter] erforderlich Beispiel – Material Nr. 1: Materialverbrauch in Liter: [(1.323 kg + 4.428 kg) – 849 kg] : Dichte 1,51 [kg/L] = 3.246 Liter Materialverbrauch in kg VOC: 3.246 Liter * VOC-Anteil 0,604 [kg VOC/Liter] = 1.961 kg

  30. Lösemittelbilanz – Ermittlung der Input und Outputströme Ermittlung von O1.1 = Gefasstes behandeltes Abgas Grundlage: Messbericht für Abgasreinigung 2003: 2006:

  31. Achtung: Umrechnung von Gesamt-C auf Molekulargewicht erforderlich -> d.h. Umrechnungsfaktor von Gesamt-C auf Molekulargewicht ist zu ermitteln -> Da die Messergebnisse häufig als sogenannte „Propanäquivalente“ angegeben werden, muss auch der Responsefaktor des Messgerätes (Flammenionisationsdetektor) zusätzlich berücksichtigt werden! -> Abhängig von der Zusammensetzung des Abgases -> Aussage des Messinstitutes im Messbericht erforderlich – bei Stoffmischungen ist repräsentativer Umrechnungsfaktor einschließlich Responsefaktor zu verwenden. Annahme: Umrechnungs-Faktor von Gesamt-C auf Molekulargewicht (inclusive Responsefaktor): 1,3 O1.1 = Zahl der Betriebsstunden/Jahr (24 h * 220 Tage/Jahr) 5.280 h/Jahr * Emissionsmassenstrom [kg/h] 0,014* Umrechnungsfaktor 1,3 = 96,1 kg/Jahr

  32. Lösemittelbilanz – Ermittlung der Input und Outputströme: O1.1

  33. Berechnung O5 = durch die Abgasreinigung zerstörte VOC-Menge: Annahme: Wirkungsgrad der Abgasbehandlung ist bekannt (z.B. aus Garantieerklärung des Herstellers, früheren Rohgas/Reingasmessungen);Hier: Für die TNV liegt ein garantierter Wirkungsgrad von 0,99 vor. O5 = [O1 : (1-Wirkungsgrad)] – O1 = [96,1 kg : (1 – 0,99)] – 96,1 kg = 9.610 kg – 96,1 kg = 9.513,9 kg

  34. Lösemittelbilanz:

  35. Lösemittelbilanz:

  36. Berechnung der diffusen Emissionen nach Anhang V Nr. 2.2.1 a: F = I1- O1.1 – O5 – O6 – O7 – O8 = 13.504 kg/a – 96,1 kg/a – 9.513,9 kg/a – 1.670 kg/a – 0 – 0 = 2.224 kg/a Ermittlung der Emissionen nach Anhang V Nr. 2.1.2 a): E = F + O1.1 = 2.224 kg/a + 96,1 kg/a = 2.320,1 kg/a

  37. Überprüfung der Einhaltung des Anhang III Nr. 8.1.2 der 31. BImSchV für diffuse Emissionen: Grenzwert diffuse Emissionen = (I1 + I2)*Prozentsatz = 13.504 kg/a*0,25 = 3.376 kg/a -> Grenzwert für diffuse Emissionen eingehalten (F= 2.224 kg/a)! Überprüfung der Einhaltung der Anforderungen des Anhangs III Nr. 8.1.1 der 31. BImSchV: -> Grenzwert von 20 mg C/m3N eingehalten (ca. 5 mg/m3N im Betrieb)

  38. Probleme bei der Bestimmung von O1.1 und O5 • 1. Bestimmung repräsentativer Gesamt-C-Emissionswerte im Reingas • In Abhängigkeit vom Emissionsmassenstrom im Reingas ergeben sich bei konstant angenommenem Wirkungsgrad unterschiedliche Werte für O1.1 und O5 und damit für die diffusen Emissionen: • Umso höher der in die Berechnungsformeln eingesetzte Massenstrom, desto höher werden O1.1 und O5 und desto niedriger die diffusen Emissionen • Für die Berechnung soll der für den emissionsrelevanten Prozess repräsentative, tatsächliche Emissionsmassenstrom verwendet werden (nicht der theoretische Grenzwert)

  39. O1.1 = Zahl der Betriebsstunden/Jahr (24 h * 220 Tage/Jahr) 5.280 h/Jahr * Emissionsmassenstrom [kg/h] 0,014* C-Umrechnungsfaktor 1,3 = 96,1 kg/Jahr O5 = [O1 : (1-Wirkungsgrad)] – O1 = [96,1 kg : (1 – 0,99)] – 96,1 kg = 9.610 kg – 96,1 kg = 9.513,9 kg; Summe aus O1.1 und O5 darf 8.458 kg/a nicht unterschreiten!

  40. Probleme bei der Bestimmung von O1.1 und O5 • 2. Umrechnungsfaktor Gesamt-C-Werte/Molekulargewicht und Responsefaktor • Im Allgemeinen wird O1.1 auf der Basis von Gesamt-C-Messungen im Reingas berechnet. Es ist eine Umrechnung von Gesamt-C auf Molekulargewicht erforderlich. Da in der Regel Stoffmischungen im Abgas vorliegen, besteht eine große Unschärfe und Fehlermöglichkeit bei der Ermittlung der Umrechnungsfaktoren. • Beispiel:FID-Messergebnis: 15 mg C/m3 angegeben als Propanäquivalent • Schadstoff im Abgas: Ethanol • Kohlenstoffatome in C2 H6 O: zwei • Molgewicht der 2 C-Atomen: 2x 12,011 • Molgewicht der 6 Wasserstoffatome: 6x 1,008 • Molgewicht des Sauerstoffatoms: (1x 15,999) • => Massenanteil Kohlenstoff (24,022) zum Gesamtmolgewicht des VOC (46,069) beträgt 1:1,92 (C:VOC)

  41. Probleme bei der Bestimmung von O1.1 und O5 • Messergebnis Volumenstrom: 15.000 m3/h; Betriebsstunden: 2100 h/a • => 15.000 m3/h x 0,015 g C/m3 x 2100 h/a = 472.500 g C/a • Umrechung Gramm-Gesamt-C in Kilogramm-VOC im Abgas (O/1) • => 472.500 g C/a x 1,92 (Umrechnungsfaktor) = 907.200 g VOC/a = 907 kg/a • In erster Näherung kann O1.1 und O5 auch auf der Grundlage von Gesamt-C-Werten bei der Berechnung der diffusen Emissionen verwendet werden. • Wenn der Grenzwert für diffuse Emissionen eingehalten wird, erübrigt sich die Umrechnung (O1.1 und O5 erhöhen sich bei Umrechnung von Gesamt-C auf Molekulargewicht). • Wenn der Grenzwert für diffuse Emissionen nicht eingehalten wird, ist eine genauere Betrachtung im Bereich des Grenzwertes erforderlich! -> Ermittlung der Schadstoffzusammensetzung und eines repräsentativen Umrechnungsfaktors (einschließlich Responsefaktors)!

  42. Probleme bei der Bestimmung von O1.1 und O5 Hier: O1.1 = 74 kg C/a; O5 = [O1.1: (1 – Wirkungsgrad)] – O1.1 = [77 kg C : (1-0,99)] – 77 kg C = 7.623 kg C/a; Berechnung F [kg/a] mit O1.1 und O5 in [kg C/a]: 4.134 kg -> Grenzwert diffuse Emissionen nicht eingehalten (3.376 kg/a)! Summe aus O1.1 und O5 darf 8.458 kg/a nicht unterschreiten! Grenzwert eingehalten!

  43. 3. Chargenbetrieb: • Bei der Berechnung von O1.1 (und damit von O5 aus O1.1 und Wirkungsgrad) aus Reingasmassenstrom und Betriebsstunden dürfen nur die Betriebsstunden herangezogen werden, bei denen prozessbedingt Emissionen auftreten. -> Ansonsten ergeben sich für O1.1 und O5 zu hohe Werte und damit zu geringe Werte bei der Bestimmung der diffusen Emissionen nach der indirekten Methode • Ggf. Dokumentationspflicht für Betriebsstunden der Prozesse bzw. der Abgasreinigung Beispiel: O1.1 = Zahl der Betriebsstunden/Jahr (24 h * 220 Tage/Jahr) 5.280 h/Jahr * Emissionsmassenstrom [kg/h] 0,014*1,3 = 96,1 kg/Jahr; O5 = 9.513,9 kg; Summe aus 01.1 und O5 darf 8.458 kg/a nicht unterschreiten.

  44. 4. Berücksichtigung des Wirkungsgrades der Abgasreinigung: • Die Berechnung von O5 erfolgt häufig aus den gemessenen Reingaswerten und eines angenommenen Wirkungsgrades der Abgasreinigung. Dies kann einen erheblichen Einfluss bei der Berechnung der diffusen Emissionen haben! Beispiel: Annahme: Wirkungsgrad von 99% für TNV; O1.1 = 96,1 kg/Jahr; O5 = [O1 : (1-Wirkungsgrad)] – O1 = [96,1 kg/(1-0,99)] – 96,1 = 9.513,9 kg/a; Summe aus O1.1 und O5 darf 8.458 kg/a nicht unterschreiten. Grenzwert eingehalten

  45. Start mit konservativer Annahme des Wirkungsgrades-> wenn damit Grenzwert für diffuse Emissionen eingehalten, kein weiterer Aufwand erforderlich • Bei Grenzwertnähe bzw. Überschreitung: genauere Betrachtung erforderlich, z.B.- Berechnung mit vom Hersteller garantierten niedrigsten Wirkungsgrad- Ermittlung des Wirkungsgrades durch Reingas-/Rohgasmessungen durch eine § 26 BImSchG-Messstelle: Messung über längeren Zeitraum mit repräsentativen Emissionen Hinweis:Der Wirkungsgrad einer Abgasreinigung hängt auch ab von der Rohgasbeladung und auch Rohgasvolumenstrom. Daher handelt es sich beim Wirkungsgrad um keinen starren Parameter.

  46. O/5 LM-Zerstörung durch Behandlung Tätigkeit x Output O/5 - Zerstörung im AbgasProbleme - Lösungsansätze • Erfassungsgrad einzelner Stoffe oft unbekannt=> Erfassungsgrad an jeder Absaugung zu bestimmen=> ggf. Differenzierung für Einzelstoffe sinnvoll • Zerstörungsgrad bzw. Absorptionsgrad (mitanschließender Zerstörung) oft unbekannt undteilweise stoffspezifisch (je nach Einsatzstoff)=> Anfrage beim Hersteller der Abgasreinigung • Roh- und Reingasmesswert-Ermittlung=> aufwändig, ergibt Abschätzung nur für den gemessenen Betriebszustand Jahreshochrechnung erfordert Multiplikation mit Arbeitsstunden-Wert • Abgasmesswerte i.d.R. als Gesamt-C gemessen (nur Kohlenstoffatome); => Umrechnung in VOC möglich, wenn Stoffzusammensetzung bekannt. Abgas-reinigung

  47. Tätigkeit x Output O/1 - gefasstes AbgasProbleme - Lösungsansätze O/1 LM in gefassten Abgasen • Reingasmesswert-Ermittlung=> aufwändig, ergibt Abschätzung nur für den gemessenen Betriebszustand=> Hochrechnung aufs Jahr erfordert Jahres- betriebsstundenzahl der Abgasanlage • Erfassungsgradmethode in Verbindung mit • Zerstörungsgradmethode (ungenau, für kleineMassenströme denkbar ungeeignet)=> Erfassungsgrad an jeder Absaugung zu bestimmen=> durchschnittliche Volumenströme und Produktionsstunden verfälschen • Abgasmesswerte i.d.R. als Gesamt-C gemessen (nur Kohlenstoffatome); => Umrechnung in VOC möglich, wenn Stoffzusammensetzung bekannt Abgas-reinigung

  48. O/5 LM-Zerstörung durch Behandlung Tätigkeit x Output O/1 und O/5 Umrechnung Gesamt-C in VOC O/1 LM in gefassten Abgasen • FID-Messergebnis zu Ethanol: 15 mgC/m3 • Kohlenstoffatome in C2 H6 O: zwei • Molgewicht der 2 C-Atomen: 2x 12,011 • Molgewicht der 6 Wasserstoffatome: 6x 1,008 • Molgewicht des Sauerstoffatoms: (1x 15,999) • => Massenanteil Kohlenstoff (24,022) zum Gesamtmolgewicht des VOC (46,069) beträgt • => das Verhältnis des Kohlenstoffs zum Gesamtmolgewicht beträgt 1:1,92 (C:VOC) • Messergebnis Volumenstrom: 15.000 m3/h; Betriebsstunden: 2100 h/a • => 15.000 m3/h x 0,015 gC/m3 x 2100 h/a = 472.500 gC/a • Umrechung Gramm-Gesamt-C in Kilogramm-VOC im Abgas (O/1) • => 472.500 gC/a x 1,192 (Umrechnungsfaktor) = 563.220 gVOC/a = 563 kgVOC/a Abgas-reinigung

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