Gebruik van actiefkool voor de behandeling van afgassen
Beschrijving
Naast het gebruik van actiefkoolfilters (AK) voor bitumentanks (paragraaf 4.3.18), kan actiefkool ook gebruikt worden voor de behandeling van de afgassen van de geleide emissies die naar de schoorsteen worden gestuurd. Er zijn twee methodes mogelijk: enerzijds met de installatie van een actiefkoolfilter, waarbij de afgassen door de filter worden gestuurd, en anderzijds via de toepassing van een actiefkool dosering in poedervorm, ook wel granulaire injectie van actiefkool genoemd, waarbij poederkool in het systeem wordt gebracht en op de kaarsen van de stoffilter wordt afgezet.
Toepasbaarheid
Actiefkoolfilter:
Centrale A: In het kader van de geurproblematiek startte een asfaltcentrale een proefinstallatie op waarbij via een bypass een deel van hun afgassen over een actief koolfilter werd geleid, en kende hierbij positieve resultaten op geurreductie[1]. N.a.v. deze positieve resultaten werd beslist om over te gaan tot plaatsing en installatie van de AK op de volledige installatie. (Afdeling Handhaving van Departement Omgeving, 2021)
Centrale B: Ook in een andere centrale stond er voor twee maanden (oktober – december 2022) een actiefkool testopstelling waarbij een deel van de luchtstroom van de warme schoorsteen werd afgeleid naar deze actief koolfilter. De resultaten van de AK worden in paragraaf milieuaspecten hieronder verder toegelicht.
Ook in Zwitserland en het VK zijn er enkele testopstellingen uitgevoerd waarbij een actief koolfilter gebruikt wordt om geurmoleculen uit de afgassen te halen. Doorgaans is het een complexe opstelling met verschillende uitdagingen, o.a. de hoge temperatuur van het gas (> 100°C), het risico op condensatie tijdens stilstanden, het verminderen van de drukval door de hoge gasstroom (> 70.000 m³/h) en de beperkte beschikbare ruimte. (Desotec, 2017) Deze techniek wordt omwille van bovenstaande (proces)technische beperkingen (en nog grotere luchtdebieten van > 100.000 m³/u) in Vlaanderen niet courant toegepast bij asfaltcentrales. Op moment van schrijven (2023) past één Vlaamse asfaltcentrale deze techniek toe.
Granulaire actiefkool:
Het doseren van granulaire actiefkool kan in principe overal toegepast worden. De effectiviteit van deze maatregel hangt echter af van de mogelijkheid (en mate waarin) de actiefkool kan binden met de te verwijderen moleculen in de afgassen. Deze interactie is afhankelijk van de contacttijd en de dosering van actiefkool. Omdat de contacttijd niet beïnvloed kan worden (de debieten van afgassen kunnen doorgaans niet verminderd worden), moet de dosering voldoende hoog zijn. In de praktijk gaf de dosering van granulaire actiefkool slechts een zeer beperkte daling van de VOS- en geurmoleculen, met dus een beperkt resultaat tot gevolg.
Milieuaspecten
Actiefkool wordt doorgaans ingezet voor het verwijderen van verontreinigende stoffen zoals VOS, geuren, en giftige gassen.
Actiefkool filter:
Centrale A: De plaatsing op de volledige installatie gaf positieve resultaten, zoals geïllustreerd in Figuur 36:
Centrale B: De resultaten van de AK op een installatie gaven over het algemeen een significante reductie (90-95%) van aromatische koolwaterstoffen. Het effect op andere stoffen zoals o.a. alifatische koolwaterstoffen en benzeen bleef echter beperkt (de concentratie van benzeen na de AK kon zelfs oplopen tot 3-5x de huidige toegelaten norm van 5 mg/Nm³). (Persoonlijke communicatie, 2023)
Granulaire actiefkool:
Het doseren van granulaire actiefkool werd uitgevoerd op één asfaltcentrale die te kampen had met een groot aantal geurklachten. Een hoge dosering van actiefkool (tot 36 kg per uur) zou de geur afkomstig van de afgassen uit de schoorsteen, en bijgevolg de veroorzaakte hinder, kunnen verminderen. Een analyse van de samenstelling werd niet uitgevoerd.
Financiële aspecten
Actiefkoolfilter:
De kosten voor een actiefkoolfilter (geschikt voor een installatie met een capaciteit van circa 150 kton/jaar) zijn als volgt onderverdeeld:
- Investeringskosten: De initiële investering varieert tussen 600 k€ en 800 k€, afhankelijk van de aanpassingen die op de site nodig zijn.
- Lopende kosten: Uitgaande van één filterwissel per jaar bedragen de jaarlijkse kosten 120 k€. Bij een hogere productiecapaciteit kunnen twee filterwissels per jaar noodzakelijk zijn, waardoor de jaarlijkse kosten kunnen oplopen tot 240 k€.
Granulaire actiefkool:
De kosten van een frequentiegestuurde doseerinstallatie actiefkool in poedervorm (voor een installatie van ca. 350 ton/uur) kunnen als volgt worden opgedeeld:
- Plaatsing frequentiegestuurde doseerinstallatie actief kool
- Dosering van ca. 40 a 60 kg/uur actief poederkool
- Totale investeringskost ca. 85 k€
- Kostprijs actiefkool 1,9 €/kg
- Totale jaarlijkse kosten: raming 80 k€
Bronnen
(Leyssens, Verstappen, & Huybrechts, 2013)
(VITO, 2003)
(Afdeling Handhaving, persoonlijke communicatie, 2021)
(Asfaltcentrales, persoonlijke communicatie, 2023)
| Milieuvriendelijke techniek | Technische aspecten | Milieuaspecten | BBT | ||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Bewezen | Algemeen toepasbaar | Interne veiligheid | Kwaliteit | Globaal - technisch | Materiaal | Afvalwater | Lucht | Bodem | Geur | Afval | Energie - elektriciteitsverbruik | Geluid | Impact op de keten | Globaal - milieu | Economisch | ||
- Legende
1 Het gebruik van actiefkool geeft gemengde resultaten in de praktijk. De voorwaarden rond een beperkte temperatuur en vochtigheidsgraad geven aan dat actiefkoolfilters voor de zuivering van afgassen niet standaard de gewenste resultaten opleveren en procestechnische uitdagingen inhouden. De dosering in poedervorm waarbij poederkool in het systeem wordt gebracht op de kaarsen van de stoffilter is een alternatief, maar wordt eveneens niet systematisch toegepast, omdat het resultaat zeer beperkt blijft.
2 Afgassen van asfaltcentrales zuiveren via een actiefkoolfilter wordt in Vlaanderen beperkt toegepast wegens de vele procestechnische beperkingen. Het doseren van poederkool is wel algemeen toepasbaar.
3 De techniek is voor asfaltcentrales niet altijd kosteneffectief en heeft ook procestechnische uitdagingen. Een asfaltcentrale is echter vrij om deze techniek alsnog in te zetten als alternatief voor 4.3.13, mits voldaan wordt aan de sectorale normen. Het gebruik van een AK-filter is een end-of-pipe maatregel, die inferieur is aan 4.3.13, dat verontreiniging direct bij de bron aanpakt. Vanuit het perspectief van BBT heeft een bronaanpak altijd de voorkeur boven end-of-pipe technieken.