De aanvoer en de vorming van geurverbindingen beperken - Afdekking (insluiting) van procesonderdelen, afzuiging en nabehandeling in een afgasreinigingssysteem

Beschrijving

Onderstaande procesonderdelen zijn potentiële (diffuse) bronnen van geur, en ook VOS:

• buisleidingen/pompen/kleppen
• ontvangstbekkens/-tanks (b.v. voor fysico-chemie en biologie)
• bufferbekkens/-tanks (b.v. voor fysico-chemie en biologie)
• fysico-chemische (voor)zuivering
• biologische zuivering
• nabezinkingsbekken/-tank
• fysico-chemische (na)zuivering, op moment dat er zich een onvolledige zuivering zou hebben voorgedaan in het voortraject
• op- en overslag van slib
• voorbehandeling als (gravitaire) indikking, conditionering en ontwatering van slib (via kamerfilterpers, decanteercentrifuge, …)

Afdekking

De toepassing van nageschakelde technieken ter beperking van de emissie, de vrijstelling van geurverbindingen, en ook VOS, betekent vaak afdekking (of insluiting) van procesonderdelen.

Indien een procesonderdeel, meer specifiek een procesonderdeel van een waterzuiveringsinstallatie, wordt afgedekt en de ruimte onder de afdekking wordt afgezogen, dan moet de ventilatielucht (na)behandeld worden in een afgasreiningssysteem.

In een aantal situaties (b.v. bij procesonderdelen met grote oppervlakten met geringe gasvorming) kan gebruik worden gemaakt van een op het vloeistofoppervlak drijvende afdekking. In dit soort situatie is een afgasreinigingssysteem niet nodig en is er sprake van een verkleining van het uitwisselend oppervlak .

Geurveroorzakende handelingen, maar ook handelingen waarbij VOS worden geëmitteerd, zoals o.a. laad- en losactiviteiten, kunnen worden uitgevoerd in een (af)gesloten ruimte, met onttrekking (afzuiging) of op onderdruk en nabehandeling van de ventilatielucht. Deuren, poorten en ramen worden hierbij, zoveel mogelijk, gesloten gehouden. De ruimte, de inrit, kan hiertoe uitgerust worden met een luchtsas.

Nabehandeling

Als nabehandeling kan geopteerd voor een biologische zuivering (biofilter, biotricklingfilter). Andere nabehandelingen zijn adsorptie (actief koolfilter), gaswassing en thermische naverbranding/oxidatie, maar ook het gebruik van de ventilatielucht als lucht in een aëratiebekken (voor zover de efficiëntie ervan kan worden nagemeten en het beluchtingssysteem en -proces hiervoor geschikt zijn, b.v. continue beluchting).

Er zijn veel factoren die de keuze in nabehandelingstechniek beïnvloeden o.a. (geur)verwijderingsefficiëntie, debiet, ingangsconcentratie, chemische bestanddelen (in de geur), variatie in debiet en concentratie/vracht, eisen m.b.t. beschikbare ruimte en infrastructuur.

Voor een uitvoerige beschrijving van de verschillende nabehandelingstechnieken, hun technische haalbaarheid, voor- en nadelen voor milieu en financiële aspecten verwijzen we naar LUSS.

Volgens EIPPCB (2006) zijn onderstaande technieken B(este) B(eschikbare) T(echnieken):

24. gepaste maatregelen nemen bij opslag (§ 4.1.4.1.). De technieken worden in de BREF, § 5.1. verder gespecificeerd. O.a.:

• tanks en vaten uitrusten met een gepast emissiereductiesysteem bij emissie van vluchtige stoffen, en met niveaumeters en alarmen. Deze systemen moeten voldoende robust zijn (kunnen werken in aanwezigheid van slibs en schuim) en regelmatig onderhouden worden.
• geurende materialen verladen (“handling”) in volledig afgesloten vaten of in passend uitgeruste vaten en deze opslaan in afgesloten gebouwen aangesloten op een emissiereductieinstallatie.

28. technieken toepassen bij verlading (“handling”) van afvalstoffen (§ 4.1.4.6). De technieken worden in de BREF, § 5.1. verder gespecificeerd. O.a.:

• bij verlading van vloeibare afvalstoffen, afgassen van tanks en vaten opvangen.
• vaste stoffen en slib lossen in gesloten zones die zijn uitgerust met afzuigingssystemen gekoppeld aan behandelingsapparatuur, wanneer de verladen afvalstoffen emissies naar de lucht kunnen genereren (b.v. geuren, stof, vluchtige organische stoffen).

29. zorgen dat het opbulken/mengen naar of van verpakt afval alleen plaatsvindt onder instructie en toezicht van en wordt uitgevoerd door geschoold personeel. Voor bepaalde soorten afval, moet opbulken/mengen worden uitgevoerd onder plaatselijke afzuiging (§ 4.1.4.8).

35. gebruik van open tanks, vaten en putten beperken door:

a) geen directe ontluchting naar of lozing in de lucht mogelijk maken door alle (lucht)openingen te koppelen aan gepaste emissiereductiesystemen bij opslaan van materialen die emissies naar lucht (b.v. geuren, stof, vluchtige organische stoffen) kunnen genereren;
c) de vrije ruimte (gasruimte) boven de bezinkingstanks verbinden met de centrale uitlaatinrichtingen en wassers.
(§ 4.1.4.1, § 4.1.4.5 en 31).

36. een gesloten systeem met onttrekking of op onderdruk, naar een gepaste emissiereductieinstallatie gebruiken.
Deze techniek is vooral belangrijk voor processen die een overdracht van vluchtige vloeistoffen inhouden, met inbegrip van tijdens laden/lossen van tankers (§ 4.6.1).

37. een voldoende groot onttrekkingssysteem voor de reservoirs, voorbehandelingszones, opslagtanks, meng-/reactietanks en de filterperszones toepassen, of beschikken over een afzonderlijk systeem voor de behandeling van de ontluchtingsgassen uit specifieke tanks (b.v. actief koolfilters voor tanks die gevuld zijn met oplosmiddelhoudend afval) (§ 4.6.1).

39. een gaswasser toepassen voor de belangrijkste anorganische gasvormige emissies van die eenheidsactiviteiten met puntlozing van procesemissies. Installeren van een secundaire gaswasser bij bepaalde voorbehandelingssystemen als de emissie niet compatibel is of ook te geconcentreerd is voor de primaire gaswassers (§ 4.6.11).

41. emissies naar lucht verminderen tot de volgende niveaus:

• VOS: 7 -20 mg/Nm³ (voor lagere VOS vrachten kan de range uitgebreid worden tot 50 mg/Nm³
• PM: 5 – 20 mg/Nm³

door toepassing van een passende combinatie van preventieve en/of emissiebeperkende technieken. De technieken hierboven kunnen ook bijdragen tot het bereiken van deze waarden.

Bij fysico-chemische behandeling van afvalwater:

72. volgende technieken toepassen in fysico-chemische reactoren:

d) alle behandelings-/reactievaten afsluiten en zorgen dat deze worden afgelaten via een geschikt gaswassings- en emissiereductiesysteem.
(§ 4.3.1.2 en § 4.3.1.3).

77. volgende technieken toepassen voor oxidatie/reductie (§ 4.3.1.6):

a) terugdringing van de emissies in de lucht, gegenereerd tijdens de oxidatie/reductie;

80. volgende technieken toepassen voor afvalwaters die nitrieten bevatten (§ 4.3.1.9):

b) nitreuze dampen tijdens de oxidatie/verzuring van nitrieten controleren en vermijden.

81. volgende technieken toepassen voor afvalwaters die ammoniak bevatten (§ 4.3.1.11 en § 4.3.1.12):

a) een luchtstripper met een dubbele kolom en een zure gaswasser voor de behandeling van afval met ammoniakoplossingen tot 20 w/w-% toepassen;
b) ammoniak in de gaswassers recupereren en terugsturen naar het proces voor de bezinkingsfase;
c) ammoniak verwijderd in de gasfase verwijderen door het afval te wassen met zwavelzuur ter vorming van ammoniumsulfaat;
d) bemonstering van ammoniak in afgassen of filterpersruimtes uitbreiden om de VOS bij filtratie en ontwatering te dekken.

82. de luchtruimte boven filtratie- en ontwateringsprocessen aansluiten op de belangrijkste emissiereductie-installatie van de inrichting (§ 4.3.1.12).

Technische haalbaarheid

Bewezen techniek.

Aspecten die de technische haalbaarheid van een afdekking (insluiting) beïnvloeden zijn:

• de configuratie en de grootte (de spanwijdte) van het procesonderdeel
• de toegelaten belasting
• de aanwezigheid van leidingen
• de toegang bij belading, verwijdering van bezonken materiaal, controle, onderhoud (b.v. onderhoud van het beluchtingssysteem in de biologie)
• veiligheidsaspecten

Belangrijke vereisten in de ontwerpfase van een installatie, met het oog op afdekking, afzuiging en nabehandeling, zijn:

• de vrije ruimte onder de afdekking minimaliseren om de hoeveelheid af te zuigen en na te behandelen lucht te beperken
• controleluiken en andere toegangspunten en leidingsovergangen “luchtdicht” maken, afsluiten
• de toegang voor controle en onderhoud beperken
• bronnen die nabehandeling behoeven dicht bij elkaar plaatsen
• voorzieningen voor noodventilatie treffen
• veiligheidsrisico’s steeds in beschouwing nemen

Procesonderdelen (handelingen) die volgens EIPPCB (2006) minimum moeten worden afgedekt (ingesloten), afgezogen en nabehandeld zijn:

• verladen van afvalstoffen*, incl. slibs, o.a. laden en lossen van tanks;
• mengen en opbulken van afvalstoffen*;
• opslaan afvalstoffen*, incl. slibs;
• reservoirs (b.v. ontvangstbekkens), opslagtanks, voorbehandelingszones en meng-/reactietanks;
• bezinkingstanks;
• fysico-chemische behandelings-/reactievaten (o.a. deze voor neutralisatie, redoxreacties en behandeling van nitriet- en ammoniakhoudende afvalwaters);
• slibindikkings-, conditionerings- en ontwateringsinstallaties (via kamerfilterpers, decanteercentrifuge, …).

* geurende en/of VOS emitterende afvalstoffen.

Geen andere noemenswaardige technische beperkingen. Opmerkingen bij de technische haalbaarheid van nabehandelingstechnieken: zie LUSS.

Voor- en nadelen milieu

Beperking van emissie van VOS/geur. Zie ook LUSS.

Financiële aspecten

O.a.:

• kosten voor personeel en opleiding
• kosten voor afvoer van afvalstoffen, hulpstoffen en energie
• kosten voor afdekking (insluiting) en afgasreinigingssysteem, randapparatuur, leidingensysteem, bouwkundige voorzieningen en engineering
• besparingen op boetes

Financiële aspecten van afgasreinigingssystemen, zie LUSS.

In LUSS worden de kosten globaal weergegeven. De kostenschatting is beperkt tot de investeringskosten (“naakte kosten”). Dit betekent dat de kosten voor de benodigde randapparatuur en andere bijkomende kosten (leidingensysteem, bouwkundige voorzieningen, engineering) niet worden meegenomen. Deze overige kosten kunnen volgens STOWA (1996) totaal zeer globaal 50 tot 150 % van de naakte investeringskosten bedragen.

Aanvullende informatie

Praktijkvoorbeeld

Bij bedrijf 1 worden diverse afgassen en dampen gecollecteerd en behandeld in een drietrapsgaswasser en een actief koolfilter. Het gaat om afgassen en dampen afkomstig van:

• de verwerkingshal soldificatie (steekvast maken van afvalstoffen, zoals vliegassen en rookgaswassing residu’s);
• de verwerkingshal fysico-chemie (fysico-chemische behandeling van afvalwater, zuren en basen);
• de tanks van de biologische waterzuivering, m.u.v. de 2 beluchtingstanks;
• de losplaats waar over de zeef wordt gelost;
• de opslagtanks voor gevaarlijk en niet-gevaarlijk afvalwater en dunslibs.

De buffertanks voor de biologische waterzuivering zijn aangesloten op een naverbrander.

Volgens het bedrijf komen er ter hoogte van de afvalwaterzuiveringsinstallatie honderden verschillende vluchtige componenten vrij. Deze worden in alle stadia geëmitteerd. De hoogste concentraties komen echter vrij bij overslag en bij de fysico-chemische behandeling en specifiek door verpompen, roeren, wijzigen van de pH en verhogen van de temperatuur.

Met de drietrapsgaswasser worden hoge rendementen verkregen op alle wateroplosbare vluchtige componenten als NH3, organische zwavelverbindingen, polaire KWS en geur. De actief koolfilter verwijdert met een hoog rendement de niet-wateroplosbare componenten als apolaire KWS, PAK’s en geur.

In onderstaande tabel geven we een overzicht van de technische prestaties en de kosten van de drietrapswasser en de actief koolfilter bij bedrijf 1. O.b.v. deze gegevens hebben we ook de kosteneffectiviteit voor de verwijdering van VOS berekend. Deze bedraagt 9,84 €/kg VOS.
Uit een vergelijking met de indicatieve referentiewaarde voor kosteneffectiviteit volgens (Peeters, 2012), nl. 8 - 15 €/kg VOS (reductie) , zouden we kunnen besluiten dat de drietrapswasser en de actief koolfilter een eerder gunstige kosteneffectiviteit hebben. Temeer daar de drietrapswasser en de actief koolfilter niet enkel worden toegepast met het oog op een vermindering van de emissie van VOS, maar ook, en zelfs hoofdzakelijk met het oog op een vermindering van de emissie van geur(componenten), o.a. NH3 en H2S en organische geurcomponenten. Daarenboven worden de deelstromen afkomstig uit de buffertanks voor de biologische waterzuivering niet behandeld in de drietrapswasser en de actief koolfilter, maar in de naverbrander van de vergistingsinstallatie. Indien deze deelstromen ook naar de drietrapswasser en actief koolfilter zouden worden geleid, dan zou de kosteneffectiviteit hoger (gunstiger) zijn.

Tabel 1: Toepassing van drietrapswasser en actief koolfilter bij bedrijf 1 - Technische prestatie & financiële aspecten (Bron: Bedrijf 1 (technische en financiële gegevens) en BBT-kenniscentrum (berekeningen en bevindingen)). De aannames voor de berekening van de jaarlijkse investeringskost zijn: discontovoet: 4%, levensduur: 15 jaar, investeringskost gecorrigeerd o.b.v. afzetprijsindex van investeringsgoederen (NACE-2008).

Referenties

EIPPCB (2006). Best Available Techniques (BAT) Reference Document for the Waste Treatments Industries. EIPPCB, Sevilla, Spanje.

EMIS (2009). LUSS - Luchzuiveringstechnieken

Scottish Executive Environment Group (2005). Code of Practice on Assessment and Control of Odour Nuisance from Waste Water Treatment Works. Edinburgh (Schotland): Scottish Executive Environment Group.

STOWA (1996). Bedrijfstakonderzoek stankbestrijding op rwzi's - Handleiding voor het vaststellen van geuremissies bij rwzi's. Zoetermeer (Nederland): Hageman Verpakkers BV.

Universiteit Gent (2002). Voorstellen van een geschikte methode om nuleffectniveaus van geurhinder te vertalen naar normen en toepassing op 5 pilootsectoren - Deel III: Formulering voorstel voor de 5 pilootsectoren - Sector 4: Rioolwaterzuiveringsinstallaties. Gent: Universiteit Gent.