Dr.-Ing. Dirk Weichgrebe

11.06.02

- BBest RefReference Documents (BREF) - Ein europäisches Konzept zur IIntegrierten VVermeidung

und Verminderung der UUmweltverschmutzung (IVU)

Dr.-Ing. Dirk Weichgrebe

IINSTITUT FÜR SSIEDLUNGSWASSERWIRTSCHAFT UND

AABFALLTECHNIK DER UNIVERSITÄT HHANNOVER

Welfengarten 1, D-30167 HannoverTel. 0511/ 762-2899

[email protected]

Workshop Behandlung industrieller Abwässer 15.8.02Sino-German Center for Environmental Technology, Changsha, Hunan, P.R.China

11.06.02

• Idee und Ziele

• Stand der BREF-Bearbeitung

• Aufbau eines BREF-Dokument am Beispiel:

BREF 25 Tierkörperverwertung und Schlachtbetriebe

BREF 26 Nahrungsmittelindustrie

• Verfügbarkeit und Anwendung

=> virtueller Besuch des BREF Non Ferrous Metals

Gliederung

11.06.02

Idee und Ziele

Hierbei sind die technische Beschaffenheit der betreffenden Anlage, ihr geografischer Standort und die jeweiligen ortlichen Umweltbedingungen zu berücksichtigen.

Mit der Verabschiedung der Richtlinie 96/61/EG des Rates über die „Integrierte Vermeidung und Verminderung der Umweltverschmutzung“ IVU-Richtlinie wird erstmals auf der Ebene der europäischen Gemeinschaft das Konzept eines integrierten Ansatzes zur Verminderung der Umweltverschmutzung aus genehmigungsbedürftigen Anlagen verfolgt.

Dabei müssen bei den im Anhang der IVU-Richtlinie festgelegten Anlagen (Kapazitätsgrenzen) die „Besten Verfügbaren Techniken“ BVT (Best Available Technique BAT) angewandt werden, ohne das eine bestimmte Technik vorgeschrieben wird.

In jedem Falle sehen die Genehmigungsauflagen Vorkehrungen zur weitest-gehenden Verminderung der weiträumigen oder grenzüberschreitenden Umweltverschmutzung vor und stellen ein hohes Schutzniveau für die Umwelt sicher.

11.06.02

Idee und Ziele

Ziel: Umweltschutz

Das Ziel des integrierten Konzeptes einer Verminderung der Verschmutzung besteht darin, Emissionen in Luft, Wasser und Boden unter Einbeziehung der Abfallwirtschaft soweit wie möglich zu vermeiden und, wo dies nicht möglich ist, zu vermindern.

Die EU-Kommission unterstützt die Umsetzung der Richtlinie, in dem sie im Rahmen eines Informationsaustausches Merkblätter (Reference-Documents) über die „Beste verfügbare Technik, BVT“ (Best Available Technique, BAT) vom European Integrated Pollution Prevention and Control (IPPC) Bureau in Sevilla, Spanien erstellen läßt.

EU-Kommission

11.06.02

Idee und Ziele

EU-Kommission

• das Ungleichgewicht auf technologischer Ebene in der Europäischen Gemeinschaft auszugleichen, die weltweite Verbreitung der in der Gemeinschaft festgesetzten Grenzwerte und

• der angewandten Techniken zu fördern und die Mitgliedstaaten bei der wirksamen

Ziel: Informationsaustausche

„Die Entwicklung und der Austausch von Informationen auf Gemeinschaftsebene über die besten verfügbaren Techniken werden dazu beitragen,

11.06.02

Begriffsbestimmung

Beste verfügbare Technik

der effizienteste und fortschrittlichste Entwicklungsstand der Tätigkeiten und entsprechenden Betriebsmethoden, der spezielle Techniken als praktisch geeignet erscheinen läßt, als Grundlage für die Emissionsgrenzwerte zu dienen.

beste

die Techniken, die am wirksamsten zur Erreichung eines allgemein hohen Schutz-niveaus der Umwelt insgesamt sind.

verfügbare

die Techniken, die in einem Maßstab entwickelt sind, der unter Berücksichtigung des Kosten/Nutzen Verhältnisses die Anwendung in dem betreffenden industriellen Sektor wirtschaftlich und technisch vertretbaren Verhältnissen ermöglicht,

unabhängig davon, ob diese Technik innerhalb des betreffenden Mitgliedstaates verwendet oder hergestellt werden kann, sofern sie zu vertretbaren Bedingungenfür den Betreiber zugänglich sind.

11.06.02

Technik

sowol die angewandte Technologie als auch die Art und Weise, wie die Anlage geplant, gebaut, oder gewartet, betrieben oder stillgelegt wird.

Festlegung der BVT erfolgt u.a. unter folgenden Aspekten

Begriffsbestimmung

• Einsatz abfallarmer Technologie• Einsatz weniger gefährlicher Stoffe • Förderung der Rückgewinnung und Wiederverwertung• erprobte Verfahren• Fortschritte in der Technologie und in den wissenschaftlichen Erkenntnissen• Art, Auswirkung und Menge von Emissionen• Zeit für die Einführung als BVT• Verbrauch an Rohstoffen sowie Energieeffiziens

11.06.02

Stand der BREF-Bearbeitung

Eisen- und Stahlindustrie > Gerberreien

> Zement- und Kalkindustrie > Raffinerien

> Papier- und Zellstoffindustrie

> Nichteisenmetall-Industrie

> Industrielle Rückkühlsysteme

> Chloralkali-Industrie

> Metallverarbeitung

> Glasindustrie

Erstellte Best Reference Documents, Stand 2002/08

> Chemieanlagen zur Herstellung organischer Grundchemikalien

> Abwasser- und Abgasbehandlung/-management in der chemischen Industrie (Querschnitts-BREF)

11.06.02


> Intensivtierhaltung

> Textilindustrie

> Große Feuerungsanlagen

> Monitoring

> Tierschlacht-/ Tierkörperverwertungsanlagen

> Nahrungsmittelindustrie

> Emissionen aus der Lagerung gefährlicher Substanzen und staubender Güter (Querschnitts-BREF)

vorliegende Entwürfe zu den Best Reference Documents

11.06.02


> Gießereien und Schmieden

> Abfallverbrennungsanlagen

> Anlagen zur Behandlung/ Verwertung von Abfällen

> Chemieanlagen zur Herstellung anorganischer Grundchemikalien: Ammoniak, Säuren, Düngemittel

> Chemieanlagen zur Herstellung anorganischer Grundchemikalien: Feste und andere Chemikalien

laufende Arbeiten ohne BREF-Entwurf

> Medienübergreifende und ökonomische Aspekte (Querschnitts-BREF)

11.06.02

Aufbau eines BREF-Dokuments

Kapitel 1 und 2 geben allgemeine Informationen über die Branche und über die in der Branche angewandten industriellen Verfahren.

1 GENERAL INFORMATION

1.1 Breweries

1.2 Dairies

1.3 Flour mills

1.4 Extraction and processing of vegetable oils and fats

1.5 Distilleries and spirits production

1.6 Starch production

1.7 Sugar production

1.8 Soft drink production, fruit juice factories and mineral spring

1.9 Malt production

1.10 Meat processing

1.11 Coffee Processing

1.12 Wine and sekt production

11.06.02


Kapitel 1 und 2 geben allgemeine Informationen über die Branche und über die in der Branche angewandten industriellen Verfahren.

2 Processes Used

2.1 Breweries

2.2 Dairies

2.2.1 Ultra high-temperature treated milk (UHT milk)

2.2.2 Short time pasteurised milk

2.2.3 Condensed products

2.2.4 Powdered Milk

2.2.5 Cheesemaking

2.2.6 Buttermaking

2.2.7 Yoghurt production

2.2.8 Whey processing

•

•

•

11.06.02


Kapitel 3enthält Daten und Angaben zu den Emissions- und Verbrauchswerten in bestehenden Anlagen. Sie zeigen den Stand zum Zeitpunkt der Erarbeitung des Dokuments.

3 Emission and Consumption Data3.1 Breweries

3.1.1 Energy consumption3.1.1.1 Power consumption3.1.1.2 Heat requirements3.1.2 Water consumption3.1.3 Wastewater quantities and

composition3.1.4 Noise emissions3.1.5 Atmospheric emissions

3.2 Dairies3.2.1 Energy consumption3.2.2 Water consumption / wastewater

output3.2.3 Noise emissions3.2.4 Atmospheric emissions

•• •

11.06.02

Wasserbilanz in der Schweineschlachtung

Waschplatz Vieh-LKW 8%

Waschplatz Fleisch-LKW 2%

Betriebsreinigung

26%

Kälte

6%

Schlachtung

28%

Kuttelei

13%

Personalhygiene 6%

Messersterilisation 4%

Zerlegung 2%

Transportbehälter Reinigung

5%

Verbrauch pro SE: 170l - 250 l davon: 55 % Warmwasser 45 % Kaltwasser

11.06.02

Kälte

49%

Druckluft 5%

Schlachtung

30%

Zerlegung 2%

Kuttelei 3%

Beleuchtung/EDV 2%

Frisch- und Abwasser

7%

Kesselhaus 2%

Verbrauch pro SE: 8 - 13 KWh

Energiebilanz in der Schweineschlachtung

11.06.02

Electricity Electricity

Water

Cleaning agents

Heat

Cold

Water

Cleaning agents

Cold

Electricity

Water

Cleaning agents

Heat

Cold

CO2

Filtration aids

Electricity

Water

Cleaning agents

Heat

CO2

Packaging

Malt intakeand treatment

Brew inghouse

Fermentationand storage

Filtration Filling

Malt dust

Noise

Spent grains,trub

VapoursWastewater

Exh. heatExhaust air

Noise

Trub, yeast

Wastewater

CO2

Spentfiltration aids

Wastewater

Noise

Packagingwaste

Wastewater

CO2

Noise

INPUT

OUTPUT

Malt

MaltCrushed malt

Wortunfiltered

beer

filteredbeer

Bottled/canned

beer

Basic operating and process structure of breweries, with associated emission and consumption items

[DBB e.V.,2001]

11.06.02

[DBB e.V.,2001]

Freshwater consumption:3.7 to 4.7 hl

Heat energy consumption:85 to 120 MJ

Electricity consumption:7.5 to 11.5 kWh

Diatomaceous earth:90 to 160 g

Wastewater :2.2 to 3.3 hl

Re-usable products(varying dry matter)

Spent grains: 16 to 19 kg

Yeast and lees: 1.7 to 2.9 kg

Diatom. earth: 0.4 to 0.7 kg

Solid waste

Glass 0.3 to 0.6 kg; paper (incl.f ilter layers) 0.14 to 0.27 kg;cardboard 0.04 to 0.11 kg; wood0.017 to 0.03 kg; plastic 0.01 to0.04 kg; metal 0.01 to 0.06 kg

Typical key figures per hectolitre of beer sold for breweries with an annual beer output of over 1 million hl.

11.06.02

Aufbau eines BREF-Dokuments In Kapitel 4

werden Verfahren zur Emissionsverminderung und andere Methoden eingehend beschrieben, die als die wichtigsten für die Bestimmung der BVT sowohl allgemein als auch bei der Festlegung der auf BVT gestützten Genehmigungsauflagen betrachtet werden.

Diese Information schließt ein:

die Verbrauchs- und Emissionswerte ein, die bei Einsatz des Verfahrens als erreichbar betrachtet werden, und

Angaben zu den mit der jeweiligen Technik verbundenen Kosten und

den medienübergreifenden Aspekten sowie

zu ihrer Anwendbarkeit auf Anlagen, die der IVU-Genehmigung unterliegen, zum Beispiel neue, bestehende, große oder kleine Anlagen.

Verfahren, die allgemein als veraltet gelten, finden keine Berücksichtigung.

11.06.02

4 Techniques to Consider BAT

4.1 Chosen specific technologies to consider as BAT

4.1.1 Breweries

4.1.1.1 Filtration and sedimentation of bottle cleaning liquor [BR1]

4.1.1.2 Liquor sedimentation [BR 2]

4.1.1.3 Mash infusion process [BR 1]

4.1.1.4 Condensation of boiling vapours from brewing house [BR

4.1.1.5 Vapour compressor [BR 2]

4.1.1.6 Pan vapour condenser [BR 2]

4.1.1.7 Carbon dioxide recovery [BR 1]

4.1.1.8 Carbon dioxide conditioning [BR 2]

4.1.1.9 Frequency-controlled compressed air generation [BR 2]

4.1.11 Sugar production

4.2 Management techniques

4.3 Emission reduction measures in the food industry


In Kapitel 4

11.06.02

Sector: Milk pow der production Generalrelevance

Relevance in terms of emission / consumption

Processes according to CIAA Waterconsumption

Emissionsto air

Solidoutput

Energy Noise Wastewater

A Raw Materials Preparation

B Size Reduction, Mixing, Forming

B2 Mixing, blending,homogenisation,conching

+

C Separation Techniques

D Product Processing Technology

D2 Dissolving +

E Heat Processing

E8 Pasteurisation,sterilisation, UHT

+

F Heat Concentration

F1 s Evaporation ++ ++ ++ ++ ++

F2 s Drying ++ ++ ++ ++ ++ ++

G Processing Removal of Heat

G1 o Cooling, chilling ++ ++ ++ ++

H Post Processing Operations

H1 Packing, f illing +

U Utility Processes

U1 o/s Cleaning / sanitisation ++ ++ ++

U2 o/s Energy generation ++ ++ ++ ++

U3 Water treatment +

U4 Vacuum generation +

U5 o Refrigeration ++ ++ ++ ++

Assessment key

+ A process step used in this industry, but not relevant for BREF purposes

++ This process step may be BREF relevant and should be investigated

+++ This process step must be taken into account

11.06.02

BK AlkalisierungAmmoniak-Strippung

Fett-abscheider

Trommel-sieb

MB Flotation Neutralisation AB

sonst. Abw.

BK Brüdenkondensate MB Misch- und Ausgleichsbeckensonst. Abw. sonstiges Abwasser AB Anaerobbiologie

Blockschema einer mechanisch/physikalisch-chemischen Abwasservorbehandlung einer TBA

Februar Juli

Parameter Zulauf Ablauf Zu-/Ab-

nahme %

Zulauf Ablauf Zu-/Ab-

nahme %

pH 7,6 12,1 + 59,7 5,7 12,5 + 119

spez.Leitfähigkeit

mS/cm 3,67 8,45 + 130 6,08 14,8 + 144

CSB gesamt mg/l 6.168 5.553 - 10 14.016 12.780 - 8,8

NH4-N mg/l 647 64,3 - 90,1 931 95,4 - 89,7

Leistungsdaten der Strippanlage für Ammonium (Mittelwerte aus Tagesmischproben)

11.06.02

Parameter Einheit Mittelwert Spanne

pH-Wert - - 6,0-9,7

spezifische Leitfähigkeit mS/cm 4,0 3,0-8,0

Hydrogencarbonat mmol/l 20 14-44

Gesamthärte (Ca, Mg) mmol/l - 0,4-1,4

Absetzbare Stoffe ml/l 17 0,1-60

Abfiltrierbare Stoffe mg/l 1.500 1.200-2.000

CSB homogenisiert mg/l 5.600 564-23.000

BSB5 homogenisiert mg/l 3.500 330-14.000

Carbonsäuren C1 - C6 (als CSB) mg/l 3.800 450-12.000

Essigsäure mg/l - 1.100-3.600

Propionsäure mg/l - 670-1.700

n-Buttersäure mg/l - 700-2.200

Lipophile Stoffe mg/l - 25-23.000

Ammonium-N mg/l 790 50-3.000

org.-N mg/l 120 50-350

P gesamt mg/l 15 0,5-50

Sulfide mg/l 5 10-25

Sulfat mg/l 40 5-45

Chlorid mg/l 150 20-300

CSB : BSB5 mg/l - 1,3 : 1-1,6 : 1

BSB5 : N : P mg/l 100 : 26 : 0,3 -

BSB5 : N mg/l 3,8 : 1 -

CSB : N mg/l 6,2 : 1 -

Beschaffenheit des Gesamtbetriebsabwassers bei einer TBA ohne Blut-, Federn oder Knochenverarbeitung

11.06.02

Zu- und Ablaufwerte einer Anaerobvorbehandlung bei einer TBA ohne Blut-, Federn oder Knochenverarbeitung

Februar Juli

Parameter Zulauf Ablauf Zu-/Ab-

nahme %

Zulauf Ablauf Zu-/Ab-

nahme %

pH 7,5 7,8 + 4 7,9 8,2 3,8

spez. Leitfähigkeit mS/cm 6,67 6,89 + 3,2 7,54 7,66 + 1,6

Abfiltrierb. Stoffe mg/l 1.115 532 - 61,8 2.642 1.011 - 62

CSB gesamt mg/l 4.311 1.156 - 73,2 9.414 2.208 - 76,5

BSB5 gesamt mg/l 3.433 534 - 84,5 5.890 1.154 - 80,4

Fett mg/l 370 90,8 - 75,5 717 265 - 63

NH4-N mg/l 126 145 + 15,1 185 208 + 12,4

org.-N mg/l 57,6 30,4 - 47,2 80,2 59,4 - 25,9

P gesamt mg/l 8,7 8,6 - 0,7 14,5 12,8 - 12,1

Sulfid mg/l 24,1 8 - 66,8 8,1 13,5 + 65,2

Sulfat mg/l 39,5 11 - 72,2 65,5 22,8 - 65,2

11.06.02

11.06.02

11.06.02

11.06.02

11.06.02

11.06.02

11.06.02