Beperking van geleide emissies

Beschrijving

Opdat de geleide Vluchtige Organische Stof (VOS)-emissies in een grafisch bedrijf voldoen aan de emissiegrenswaarden uit de sectorale milieuvergunningsvoorwaarden (hoofdstuk 5.11 en 5.59 van VLAREM II), dienen deze emissies in bepaalde gevallen nabehandeld te worden. Om nabehandeling te kunnen toepassen moet er sprake zijn van een noemenswaardige geleide emissie (die wordt aangevoerd uit de drogers bij geforceerde droging).

Bij druktechnieken waarbij inkten geforceerd worden gedroogd, kan de VOS-concentratie in de drogers hoog oplopen (heatset, flexo en diepdruk). De lucht met VOS wordt dan ook afgeleid uit de droger en nabehandeld in een naverbrander. Om oplosmiddelen te verbranden zonder emissie van ongewenste stoffen dient het verbrandingsproces bij 700 tot 750°C plaats te vinden. De oplosmiddelinhoud van de drooglucht is nooit zo hoog dat deze temperatuur zonder hulpmiddelen bereikt kan worden. Een gram oplosmiddel kan de temperatuur van een m³ lucht met ca 25°C verhogen. In flexo en diepdruk bedraagt de oplosmiddelinhoud van de afgassen ca. 4 tot 6 gram/m³, terwijl de temperatuur van de drooglucht meestal niet hoger is dan 40°C. Met alleen de oplosmiddelinhoud als brandstof komt men derhalve niet verder dan 150 tot 200°C. In de afgassen van heatsetpersen bedraagt de VOS-concentratie gemiddeld 1 à 2 gram/m³.

De eenvoudigste methode van naverbranden is uiteraard om een fikse hoeveelheid brandstof toe te voegen. Hiermee wordt echter veel energie verbruikt. Er zijn verschillende oplossingen voor dit probleem, zodat er drie verschillende soorten naverbranders op de markt zijn (voor een volledig overzicht, zie de Gids Luchtzuiveringstechnieken, beschikbaar via www.emis.vito.be):

• Thermisch recuperatief
• Katalytisch
• Regeneratief

Thermische recuperatieve naverbranders: De vereiste temperatuur wordt met brandstof bereikt. Op energie wordt bespaard door met de hete uittredende gassen de koude toegevoerde lucht voor te verwarmen. Een grote lucht-lucht warmtewisselaar is onderdeel van dergelijke naverbranders. Ondanks de warmtewisselaars is steeds toevoeging van energie nodig.

Katalytisch: Met behulp van katalysatoren wordt de vereiste verbrandingstemperatuur verlaagd tot bijvoorbeeld 400 °C. Daar is minder brandstof voor nodig dan voor 750 °C. Draagt men bovendien warmte over van de uittredende gassen naar de toegevoerde lucht, dan gebruikt de combinatie minder energie dan de thermische recuperatieve naverbrander (katalytisch recuperatief).

Regeneratief: In z’n eenvoudigste vorm kent deze naverbrander twee keramische bedden en een daar tussen gelegen verbrandingskamer. De te behandelen luchtstroom gaat eerst door het eerste bed, dan door de verbrandingskamer en tot slot door het tweede bed naar de schouw. De hete gassen uit de verbrandingskamer verhitten het tweede keramisch bed. Dit neemt na enige tijd de verbrandingstemperatuur aan. Is dat punt bereikt dan wordt de stroomrichting omgedraaid: de te behandelen lucht gaat eerst door het heet geworden bed, wordt daar voorverwarmd en koelt intussen dat bed af. Het gaat dan door de verbrandingskamer en verhit daarna het eerder afgekoelde bed. Als het nodig is kan dit systeem zo worden ingericht dat stromen met 1 tot 1,5 gram/m³ kunnen worden verbrand zonder toevoeging van brandstof. Dit proces kan ook in combinatie met een katalysator (katalytisch regeneratief).

Voor flexo en diepdruk is de regeneratieve naverbrander zeer geschikt. Er is nauwelijks brandstof voor nodig. Veel gebruikers rapporteren dat er alleen brandstof wordt gebruikt als het systeem een weekeinde lang stil heeft gelegen.

Uit de solventboekhoudingen van enkele middelgrote tot zeer grote bedrijven (heatset, flexo en diepdruk) blijkt dat VOS-concentraties uit de naverbranders voldoen aan de emissiegrenswaarden van de solventrichtlijn. Voor de heatset bedrijven variëren deze gemeten VOS-concentraties tussen 2,7 en 11 mgC/Nm³. Voor flexo en diepdruk bedraagt dit bereik 4,7 tot 27 mgC/Nm³ (AMINAL, 2002).

Enkele kenmerken van naverbrandingstechnieken zijn in onderdstaande tabel weergegeven.

Tabel 1: Eigenschappen (uitgangsconcentraties) van naverbranders (AMINAL, 2002)

Voor flexo en diepdruk is de regeneratieve naverbrander zeer geschikt. Er is nauwelijks brandstof voor nodig, vaak enkel indien het systeem een langere tijd heeft stilgelegen (bv. weekend). Bij heatsetbedrijven komen de drie technieken voor. Omwille van energiebesparing wordt de voorkeur aan een regeneratieve naverbrander gegeven.

Er bestaan eveneens drogers met een ingebouwde thermische verbrander. Deze krijgen de voorkeur indien er slechts één droger aanwezig is of indien niet alle drogers tegelijk op de naverbrander moeten worden aangesloten. Op lange termijn blijkt vaak één centrale naverbrander betrouwbaarder en goedkoper, ondere andere omwille van onderhoudskosten.

Voor een uitgebreide beschrijving van deze technieken verwijzen we naar de Gids Luchtzuiveringstechnieken.

Toepasbaarheid

Een of andere nageschakelde techniek moet worden toegepast indien de VOS-emissies niet op een andere manier gereduceerd kunnen worden om de beoogde emissiegrenswaarden te bereiken. Dit is veelal het geval voor heatset, flexo en diepdruk met meer dan 30 ton/jaar (karton/textiel) of 15 ton/jaar (andere substraten) oplosmiddelenverbruik. Bedrijven die deze drempel overschrijden passen reeds de nodige nageschakelde technieken toe of maken gebruik van een reductieschema.

Milieuaspecten

De luchtverontreiniging door VOS-emissies wordt door de nageschakelde techniek beperkt tot onder bepaalde emissiegrenswaarden. Er is een hoger energieverbruik.

Financiële aspecten

Een nageschakelde techniek ter bestrijding van VOS-emissies vergt een grote investeringskost (verbrander vanaf ca. 200.000 euro) (leveranciersinfo). In het kader van de solventrichtlijn kregen bedrijven met een hoog oplosmiddelenverbruik dan ook de mogelijkheid om de reductie van de VOS-emissies op langere termijn uit te voeren. Voor een overzicht van de financiële aspecten verwijzen we naar de Gids Luchtzuiveringstechnieken.