Beste Verfügbare Techniken .1 Einleitung

Zum Verständnis dieses Kapitels und seiner Inhalte wird der Leser auf das Vorwort verwiesen, das für alle BREFs einheitlich ist, insbesondere auf den fünften Abschnitt dieses Vorworts "Anleitung zum Verständnis und zur Benutzung des Dokuments". Die in diesem Kapitel vorgestellten Techniken mit den damit unmittelbar verbundenen Emissions- und Verbrauchswerten (oder -bereichen) sind das Ergebnis eines iterativen Verfahrens, das folgende Stufen beinhaltet:

• Identifizierung der wesentlichen Umweltaspekte/-probleme; für integrierte Sulfitzellstoff- und Papierfabriken haben die größte Bedeutung der Wassereinsatz, die Abwassereinleitung (CSB, BSB, abfiltrierbare Stoffe, N, P), der Energieverbrauch (Dampf und Strom), feste Abfälle wie Rejekte, Schlamm und Asche, Abgasemissionen aus der Energieerzeugung (SO2, NOx, CO2, Staub), Lärm, Abwärme im Abwasser und manchmal Gerüche; die drei zuletzt genannten Punkte stehen für lokale Auswirkungen;

• Bewertung der Techniken, die zur Lösung dieser Probleme am geeignetsten sind;

• Identifizierung der besten Umweltleistungen auf Basis der in Europa und weltweit verfügbaren Daten;

• Ermittlung der Bedingungen, unter denen diese Umweltleistungen erreicht werden können. Diese beinhalten u.a. Kostenaspekte, Verlagerungseffekte in andere Umweltmedien und die wichtigsten Gründe für die Einführung dieser Techniken;

• Auswahl der besten verfügbaren Techniken (BVT) mit den damit verbundenen erreichbaren Emissions- und/oder Verbrauchswerten, die für diesen Sektor grundsätzlich gemäß Artikel 2 Absatz 11 und Anhang IV der IVU-Richtlinie gelten.

Bei jedem dieser Schritte sowie bei der Darstellung der Informationen hat die Beurteilung durch Experten die entscheidende Rolle gespielt.

Vor diesem Hintergrund werden die in diesem Kapitel vorgestellten Techniken und so weit als möglich die damit erreichbaren Emissions- und Verbrauchswerte als für die gesamte Branche geeignet angesehen. In vielen Fällen geben sie die derzeitige Leistungsfähigkeit und Betriebsweise von Anlagen dieser Branche wieder. Die angegebenen Emissions- und Verbrauchswerte „in Verbindung mit den besten verfügbaren Techniken“ sind so zu verstehen, dass sie für die Branche als solche geeignet sind und Umweltleistungen widerspiegeln, die das Ergebnis der Anwendung der Techniken in diesem Sektor sind. Dabei sind die Kostenaspekte und Umweltvorteile entsprechend der "BVT"-Definition abzuwägen. Die erreichbaren Werte sind jedoch keine Grenzwerte, weder für Emissionen noch für den Verbrauch, und sollten nicht als solche verstanden werden. Es mag Fälle geben, in denen technisch bessere Emissions- und Verbrauchswerte erreicht werden können, die aber wegen der damit verbundenen Kosten oder durch Betrachtung von Verlagerungseffekten in andere Umweltmedien nicht als allgemein gültig für den Sektor angesehen werden. Solche Werte können jedoch in Fällen, bei denen besondere Gründe vorliegen, als gerechtfertigt angesehen werden.

Die Emissions- und Verbrauchswerte müssen im Zusammenhang mit den BVT in Beziehung mit bestimmten Bezugsbedingungen (z.B. Mittelungszeiträume) gesetzt werden.

Das vorstehend beschriebene Konzept “Niveaus im Zusammenhang mit BVT” ist von dem sonst in diesem Dokument verwendeten Begriff “erreichbares Niveau” zu unterscheiden. In Fällen, in denen Werte in Verbindung mit einer besonderen Technik oder einer Kombination von Techniken als "erreichbar" bezeichnet werden, sind sie als Werte zu verstehen, deren Erreichen über längere Zeit in einer sorgfältig ausgelegten und gewarteten sowie in einer gut betriebenen Anlage oder einem gut geführten Prozess erwartet werden kann.

Soweit verfügbar sind die Angaben zu den Kosten zusammen mit den in Kapitel 4 beschriebenen Techniken angegeben. Sie geben eine ungefähre Vorstellung zur Größenordnung der betreffenden Kosten. Allerdings hängen die tatsächlichen Kosten einer Technik stark von den speziellen Verhältnissen eines Falles ab, z.B. von Gebühren, Steuern und den technischen Gegebenheiten einer Anlage. Es ist im Rahmen dieses Dokuments nicht möglich, alle diese standortspezifischen Einflussfaktoren zu berücksichtigen. Sofern Angaben zu den Kosten nicht verfügbar sind, werden die Schlussfolgerungen hinsichtlich der wirtschaftlichen Machbarkeit von Techniken auf der Grundlage von Erfahrungen aus bestehenden Anlagen gezogen.

Die in diesem Kapitel grundsätzlich als "BVT" angesehenen Techniken sind der Maßstab, mit dem die Umweltleistung einer laufenden bestehenden Anlage bzw. ein Antrag für eine neue Anlage beurteilt werden soll. Auf diese Weise dienen sie der Festlegung von geeigneten Bedingungen auf der Grundlage der BVT und der Einführung allgemein bindender Vorschriften nach Artikel 9 Absatz 8. Es wird angestrebt, dass neue Anlagen so ausgelegt werden können, dass sie die hier dargelegten generellen BVT erreichen oder sogar bessere Umweltleistungen aufweisen. Es wird auch angestrebt, dass bestehende Anlagen sich entsprechend der technischen und wirtschaftlichen Anwendbarkeit der Techniken im jeweiligen Fall mit der Zeit an die generellen BVT annähern können oder über diese hinausgehen.

Gleichwohl die BREFs selbst keine rechtlich verbindlichen Standards festlegen, bieten sie Informationen als Wegweisung für Industrie, Mitgliedsstaaten und Öffentlichkeit hinsichtlich erreichbarer Emissions- und Verbrauchswerte für bestimmte Techniken. Bei der Festlegung von geeigneten Emissionsgrenzwerten im Einzelfall wird es notwendig sein, die Zielsetzungen der IVU-Richtlinie sowie die örtlichen Gegebenheiten zu berücksichtigen.

Die Herstellung von Sulfatzellstoff erfolgt nicht in einem einzelnen Prozess, sondern in einer Abfolge von Grundoperationen, die oft miteinander verbunden sind und voneinander abhängen. Deshalb handelt es sich bei den BVT für Sulfatzellstoff- und Papierfabriken immer um eine geeignete Kombination von Techniken. Die Prioritätensetzung und die Auswahl von Techniken oder einer Kombination von Techniken hängen von örtlichen Gegebenheiten ab.

Die nachfolgend aufgeführten Techniken sind, soweit nichts anderes vermerkt ist, bei neuen und bestehenden Anlagen anwendbar. Bei Sulfatzellstoff- und Papierfabriken spielt der Umstand weniger eine Rolle, ob es sich um eine neue oder bestehende Fabrik handelt. Zellstoff- und Papierfabriken sind mehr durch die Tatsache gekennzeichnet, dass die Maschinentechnik umgebaut und weniger als Ganzes ersetzt wird. Die modulare Umrüstung und Entwicklung der Anlagen bedeutet, dass jeder Standort ein einzigartiges Ergebnis der örtlichen Verhältnisse und der Geschichte darstellt. Auf der anderen Seite liegt eine Verknüpfung von Grundoperationen vor, die allen Ländern gemein ist.

3.4.2 BVT für Sulfitzellstoff- und Papierfabriken

Nachstehend werden für integrierte und nichtintegrierte Sulfitzellstofffabriken die als BVT angesehenen Techniken und Technikkombinationen dargestellt. Die folgende Liste an BVT ist nicht als erschöpfend zu verstehen und jede andere Technik oder Technikkombination, mit der die gleiche (oder bessere) Umweltleistung erreichbar ist, kann ebenso in Betracht gezogen werden; solche Techniken können sich in der Entwicklung befinden oder an der Schwelle der Praxisreife stehen oder bereits verfügbar sein, ohne in diesem Dokument beschrieben zu sein. Für integrierte Sulfitzellstoff- und Papierfabriken wird auf Abschnitt 6.4 verwiesen, wo zu BVT für die Papierherstellung weitere Details zu finden sind. Soweit nichts anderes genannt ist, handelt es es sich bei den angegebenen Werten um Jahresmittelwerte.

Allgemeine Maßnahmen

1. Training, Ausbildung und Motivation der Belegschaft und der Maschinenführer. Zellstoff- und Papierfabriken werden von Menschen betrieben. Deshalb kann das Training der Belegschaft ein sehr kostengünstiger Weg zur Reduzierung der Ableitung von gefährlichen Stoffen sein.

2. Optimierung der Prozesskontrolle. Zur gleichzeitigen Reduzierung verschiedener Schadstoffe und zur Gewährleistung niedriger Emissionen, ist eine verbesserte Prozesskontrolle erforderlich.

3. Zur Aufrechterhaltung der Effizienz der technischen Anlagen in Zellstofffabriken und den damit verbundenen Anlagen zur Emissionsminderung auf hohem Niveau muss ihre ausreichende Wartung gewährleistet sein.

4. Ein Umweltmanagementsystem, dass klar die Verantwortlichkeiten für die umweltrelevanten Aspekte einer Fabrik definiert. Es erhöht das Bewusstsein und beinhaltet Ziele und Maßnahmen, Verfahrens- und

Maßnahmen zur Reduzierung der Abwasseremissionen

1. Trockenentrindung

2. Verlängerte Delignifizierung im geschlossenen Teil des Prozesses. Dies wird durch eine

Kombination aus verlängertem Kochen und Delignifizierung mit Sauerstoff erreicht. Man muss sich bewusst bleiben, dass hinsichtlich der nach dem verlängerten Kochen erreichbaren Kappa-Zahl zwischen dem Magnesiumbisulfit- und dem Magnefitaufschluss ein Unterschied besteht.

3. Hocheffizientes Waschen des ungewaschenen Zellstoffs und Sortieren des ungewaschenen Zellstoffs im geschlossenen System. Verschleppungsverluste vom gewaschenen Zellstoff zur Bleichanlage von weniger als 5 kg CSB/t sind erreichbar.

4. Wirksame Überwachung von Leckagen, Behältnissen und der Prozesswasserrückführung.

5. Beim Kochprozess auf Magnesiumbasis kommt die Teilkreislaufschließung der Bleichanlage zum Einsatz.

Bisher führt diese Technik zu einer geringen Einbuße an Weißgrad und wird deshalb nicht allgemein als BVT betrachtet. Für Produkte, für die der Weißgrad ein entscheidender Faktor darstellt, wie für Feinpapier, wird diese Technik nicht als BVT angesehen.

6. Kreislaufschließung der Bleichanlage, wenn der Kochprozess auf Natriumbasis durchgeführt wird.

7. Total chlorfreies Bleichen (TCF-Bleiche).

Für das Bleichen von Sulfitzellstoff kann auf den Einsatz von chlorhaltigen Bleichmitteln verzichtet werden. Der Einsatz der Dickstoffbleiche mit Peroxid führt zu kurzen und wirksamen Bleichabfolgen.

8. Neutralisation der Schwachlauge vor der Eindampfung.

9. Wiederverwendung der meisten Kondensate im Prozess oder separate biologische Behandlung.

10. Einsatz von ausreichend großen Pufferbehältern für die Speicherung von konzentrierten oder heißen Prozessteilströmen.

11. Primäre Abwasserbehandlung.

12. Biologische Abwasserbehandlung in einem Belebtschlammsystem oder mit anderen Techniken, die die gleiche oder bessere Reinigungsleistung oder Wirksamkeit aufweisen.

Zusätzlich zu den prozessintegrierten Maßnahmen (Punkte 1 bis 10) und zur primären Abwasserbehandlung (Punkt 11) wird die biologische Abwasserbehandlung für Sulfitzellstofffabriken (Punkt 12) als BVT angesehen. Belebtschlammanlagen, die aus Ausgleichsbecken, Belebungsbecken, sekundärem Absetzbecken und Schlammbehandlung bestehen, weisen hervorragende Reinigungsleistungen bei der Behandlung der Abwässer aus Zellstofffabriken auf. Niedrig belastete Belebtschlammanlagen mit einer Schlammbelastung von unter 0,15 kg BSB5/(kg TS*d) und üblichen Aufenthaltszeiten im Belebungsbecken von etwa einem Tag werden als BVT angesehen. Sie können hohe Reinigungsleistungen und stabile Betriebsbedingungen erreichen.

Es ist anzumerken, dass jedwede andere Abwasserbehandlung mit vergleichbaren Emissionsniveaus und Kosten auch als BVT angesehen werden kann.

Soweit es den Aufschlussbereich anbelangt, wird davon ausgegangen, dass die mit der praktischen Umsetzung der BVT erreichbaren Emissionsniveaus für nichtintegrierte Sulfitzellstofffabriken im gleichen Bereich wie für integrierte Fabriken liegen. Für integrierte Fabriken sind neben den die Zellstoffherstellung betreffenden Maßnahmen (Kapitel 2) zusätzlich die im entsprechenden Kapitel zur Papierherstellung (Kapitel 6) beschriebenen Maßnahmen in Betracht zu ziehen.

Allerdings gibt es einige in Betracht zu ziehende Techniken, die ausschließlich integrierte Zellstofffabriken betreffen, wie zum Beispiel

• Wirksame Trennung der Wassersysteme der Zellstofffabrik von denen der Papierfabrik

• Rückführung des Verdünnungswassers für den Aufschluss von der Zellstoff- zur Papierfabrik

Tabelle 3.15 gibt erreichte Emissionsniveaus einiger Zellstofffabriken wieder, die ein Bündel von prozessintegrierten BVT umgesetzt haben, jedoch nicht notwendigerweise alle und nicht notwendigerweise in vollem Umfang, und die auch die biologische Abwasserbehandlung haben.

Berichtete erreichte Emissionsniveaus nach biologischer Behandlung n/v = Daten nicht verfügbar; A = Österreich; D = Deutschland

der Parameter „abf. St.” ist in Deutschland für Zellstofffabriken kein Überwachungsparameter, da die abfiltrierbaren Stoffe bereits mit dem CSB (unfiltrierte Probe) erfasst werden

Anmerkungen:

1) Der Ges-N für deutsche Zellstoff- und Papierfabriken beinhaltet nur die anorganischen Stickstoffverbindungen 2) Kühlwasser und andere saubere Wasser werden getrennt abgeleitet und sind nicht enthalten

3) Berechneter Wert. Die Fabrik hat eine Gesamtjahresproduktion von 26000 t gebleichtem Sulfitzellstoff und von 171170 t Faltschachtelkarton. Die Fabrik stellt vor Ort sauerstoffgebleichten Holzschliff her. Entsprechend den Erfahrungen des Betreibers wird angenommen, dass die Abwasserbehandlungsanlage für die Abwässer aus der Zellstofffabrik einen CSB-Eliminationsgrad von 70% erreicht.

Tabelle 3.15: Beispiele von bestehenden, leistungsfähigen europäischen Zellstofffabriken für erreichte Abwasseremissionsniveaus nach biologischer Behandlung (Bezugsjahr: 1997)

Die Liste umfasst ausgewählte Fabriken, von denen Daten verfügbar waren oder zur Verfügung gestellt wurden und kann deshalb nicht als vollständig verstanden werden. Die Daten wurden von TWG-Mitgliedern zur Verfügung gestellt oder im Rahmen von persönlichen Mitteilungen erhalten. Die angewandten Analysenmethoden entsprechen denen des jeweiligen Landes.

Unter der Annahme einer geeigneten Konzeption und Kapazität der Abwasserbehandlungs-anlage sowie geeignetem Betrieb und Steuerung durch ausgebildetes Personal sind im Allgemeinen die nachfolgenden Werte nach biologischer Behandlung erreichbar:

Parameter Einheiten Gebleichter Sulfitzellstoff¹

CSB kg/t 20 - 30 ²

BSB kg/t 1 - 2

Abfiltrierbare Stoffe kg/t 1,5 - 2,0

AOX kg/t (-)

Ges-P kg/t 0,02 - 0,05

Ges-N kg/t 0,15 - 0,5

Prozessabwassermenge ³ m³/t 40 - 55 ⁴

Anmerkungen

1) Emissionsniveaus für nicht-integrierte und integrierte Sulfitzellstofffabriken

2) Wegen der höheren Kappa-Zahl nach dem Kochen beim Magnefit-Verfahren liegt das mit den BVT erreichte Emissionsniveau bei 35 kg CSB/t Zellstoff

3) Kühlwasser und andere saubere Wasser werden getrennt abgeleitet und sind nicht enthalten 4) Bei integrierten Sulfitzellstofffabriken ist das Prozesswasser aus der Papierfabrik nicht enthalten

Tabelle 3.16: Erreichte Emissionsniveaus im Abwasser nach biologischer Behandlung bei Einsatz einer geeigneten Kombination von besten verfügbaren Techniken

Für integrierte Sulfitzellstofffabriken beziehen sich diese Angaben nur auf den hergestellten Zellstoff. Die Emissionen aus der Papierherstellung sind getrennt zu betrachten (siehe Kapitel 6 Papierherstellung). Die Wasserkreisläufe zwischen beiden sind jedoch verbunden und die Wassermengen können deshalb nicht einfach addiert werden.