Umweltbundesamt
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Integrierte Vermeidung und Verminderung der Umweltverschmutzung (IVU)
BVT-Merkblatt über beste verfügbare Techniken der Abfallverbrennung
Juli 2005
mit ausgewählten Kapiteln in deutscher Übersetzung
Das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit und die 16 Bundesländer haben eine Verwaltungsvereinbarung geschlossen, um gemeinsam eine auszugsweise Übersetzung der BVT-Merkblätter ins Deutsche zu organisieren und zu finanzieren, die im Rahmen des Informationsaustausches nach Artikel 16 Absatz 2 der Richtlinie 96/61/EG über die integrierte Vermeidung und Verminderung der Umweltverschmutzung (IVU-Richtlinie) im Rahmen des sogenannten "Sevilla-Prozesses"
erarbeitet werden. Die Vereinbarung ist am 10.1.2003 in Kraft getreten. Von den BVT-Merkblättern sollen die für die Genehmigungsbehörden wesentlichen Kapitel übersetzt werden. Auch Österreich unterstützt dieses Übersetzungsprojekt durch finanzielle Beiträge.
Als Nationale Koordinierungsstelle für die BVT-Arbeiten wurde das Umweltbundesamt (UBA) mit der Organisation und fachlichen Begleitung dieser Übersetzungsarbeiten beauftragt.
Im Rahmen dieser Verwaltungsvereinbarung erfolgte im Auftrag des Umweltbundesamtes die Übersetzung der Kapitel 4 und 5 des im Juli 2005 von der Europäischen Kommission veröffentlichten BVT-Merkblattes
„Integrated Pollution Prevention and Control - Reference Document on Best Available Techniques for Waste Incineration“, das die Besten Verfügbaren Techniken der Abfallverbrennung beschreibt.
Die nicht übersetzen Kapitel liegen in diesem Dokument in der englischsprachigen Originalfassung vor. Diese englischsprachigen Teile des Dokumentes enthalten weitere Informationen (u.a. Emissionssituation der Branche, Technikbeschreibungen etc.), die nicht übersetzt worden sind. In Ausnahmefällen gibt es in der deutschen Übersetzung Verweise auf nicht übersetzte Textpassagen. Die deutsche Übersetzung sollte daher immer in Verbindung mit dem englischen Text verwendet werden.
Das Kapitel „Zusammenfassung“ basiert auf der offiziellen Übersetzung der Europäischen Kommission in einer zwischen Deutschland, Luxemburg und Österreich abgestimmten korrigierten Fassung.
Die Übersetzungen der weiteren Kapitel sind ebenfalls sorgfältig erstellt und fachlich durch das Umweltbundes- amt und Fachleute der Bundesländer geprüft worden. Diese deutschen Übersetzungen stellen keine rechtsverbindliche Übersetzung des englischen Originaltextes dar. Bei Zweifelsfragen muss deshalb immer auf die von der Kommission veröffentlichte englischsprachige Version zurückgegriffen werden.
Dieses Dokument ist auf der Homepage des Umweltbundesamtes (http://www.bvt.umweltbundesamt.de/kurzue.htm) abrufbar.
Durchführung der Übersetzung in die deutsche Sprache:
Ökopol - Institut für Ökologie und Politik GmbH Christian Tebert / Kai Fegert
Nernstweg 32-34 22765 Hamburg Tel.: +49 40 391002 0 Fax: +49 40 391002 33 Web: http://www.oekopol.de E-Mail: Tebert@oekopol.de
This document is one of a series of foreseen documents as below (at the time of writing, not all documents have been drafted):
Full title BREF code
Reference Document on Best Available Techniques for Intensive Rearing of Poultry and Pigs ILF
Reference Document on the General Principles of Monitoring MON
Reference Document on Best Available Techniques for the Tanning of Hides and Skins TAN Reference Document on Best Available Techniques in the Glass Manufacturing Industry GLS Reference Document on Best Available Techniques in the Pulp and Paper Industry PP Reference Document on Best Available Techniques on the Production of Iron and Steel IandS Reference Document on Best Available Techniques in the Cement and Lime Manufacturing Industries CL Reference Document on the Application of Best Available Techniques to Industrial Cooling Systems CV Reference Document on Best Available Techniques in the Chlor - Alkali Manufacturing Industry CAK Reference Document on Best Available Techniques in the Ferrous Metals Processing Industry FMP Reference Document on Best Available Techniques in the Non Ferrous Metals Industries NFM Reference Document on Best Available Techniques for the Textiles Industry TXT Reference Document on Best Available Techniques for Mineral Oil and Gas Refineries REF Reference Document on Best Available Techniques in the Large Volume Organic Chemical Industry LVOC Reference Document on Best Available Techniques in the Common Waste Water and Waste Gas
Treatment/Management Systems in the Chemical Sector CWW
Reference Document on Best Available Techniques in the Food, Drink and Milk Industry FM Reference Document on Best Available Techniques in the Smitheries and Foundries Industry SF Reference Document on Best Available Techniques on Emissions from Storage ESB Reference Document on Best Available Techniques on Economics and Cross-Media Effects ECM Reference Document on Best Available Techniques for Large Combustion Plants LCP Reference Document on Best Available Techniques in the Slaughterhouses and Animal By-products
Industries SA
Reference Document on Best Available Techniques for Management of Tailings and Waste-Rock in
Mining Activities MTWR
Reference Document on Best Available Techniques for the Surface Treatment of Metals STM Reference Document on Best Available Techniques for the Waste Treatments Industries WT Reference Document on Best Available Techniques for the Manufacture of Large Volume Inorganic
Chemicals (Ammonia, Acids and Fertilisers) LVIC-AAF
Reference Document on Best Available Techniques for Waste Incineration WI Reference Document on Best Available Techniques for Manufacture of Polymers POL
Reference Document on Energy Efficiency Techniques ENE
Reference Document on Best Available Techniques for the Manufacture of Organic Fine Chemicals OFC Reference Document on Best Available Techniques for the Manufacture of Speciality Inorganic
Chemicals SIC
Reference Document on Best Available Techniques for Surface Treatment Using Solvents STS Reference Document on Best Available Techniques for the Manufacture of Large Volume Inorganic
Chemicals (Solids and Others) LVIC-S
Reference Document on Best Available Techniques in Ceramic Manufacturing Industry CER
ZUSAMMENFASSUNG
Das Merkblatt zu den besten verfügbaren Techniken (BVT-Merkblatt) mit dem Titel „Abfallverbrennungs- anlagen“ beruht auf einem Informationsaustausch nach Artikel 16 Absatz 2 der Richtlinie 96/61/EG des Rates (IVU-Richtlinie). In der vorliegenden Zusammenfassung werden die wichtigsten Ergebnisse, die wesentlichen Schlussfolgerungen zu den BVT und die damit assoziierten Emissions- und Verbrauchswerte beschrieben. Sie ist im Zusammenhang mit dem Vorwort zu sehen, in dem die Zielsetzungen dieses Dokuments, seine Verwendung und seine Rechtsgrundlage erläutert werden. Sie kann als eigenständiges Dokument gelesen und verstanden werden. Dem Charakter einer Zusammenfassung entsprechend sind jedoch nicht alle Aspekte des gesamten Merkblattes enthalten. Im Prozess der BVT-Entscheidungsfindung ist diese Zusammenfassung daher nicht als Ersatz für den vollen Wortlaut anzusehen.
Anwendungsbereich dieses Dokuments
Der Anwendungsbereich dieses Dokuments ergibt sich aus Anhang I Nummern 5.1 und 5.2 der IVU- Richtlinie 96/86/EG insoweit sie die Verbrennung von Abfall betreffen. Dabei blieben die in der IVU-Richtlinie festgelegten Beschränkungen betreffend die Anlagenkapazität und auch die darin verwendeten Definitionen der Begriffe „Abfall“, „Verwertung“ und „Beseitigung“ unberücksichtigt. Mit dem gewählten Anwendungsbereich sollte eine pragmatische Betrachtung der Abfallverbrennungsbranche als Ganzes unter besonderer Berücksichtigung der gängigsten Anlagen- und Abfallarten ermöglicht werden. Der Geltungsbereich der Richtlinie über die Verbrennung von Abfällen spielte bei der Entscheidung über den Anwendungsbereich des Merkblatts ebenfalls eine Rolle. In die endgültige Fassung des BVT-Merkblatts flossen die im Rahmen des Informationsaustauschs von der Technischen Arbeitsgruppe (TAG) übermittelten Informationen ein.
Das Dokument befasst sich ausschließlich mit den speziell für Abfall errichteten Verbrennungsanlagen, nicht mit anderen Sachverhalten der thermischen Abfallbehandlung, wie z. B. Mitverbrennungsverfahren in Zement- öfen und Großfeuerungsanlagen.
Obwohl der Schwerpunkt des Dokumentes auf den Verbrennungsverfahren liegt, beinhaltet es auch Informationen zu Pyrolyse- und Vergasungsverfahren.
Im vorliegenden BVT-Merkblatt werden folgende Punkte nicht erörtert:
Entscheidungsfindung bei der Auswahl der Verbrennung als einem der Verfahren zur Behandlung von Abfall
Vergleich der Abfallverbrennung mit anderen Möglichkeiten der Abfallbehandlung.
Abfallverbrennung
Die Verbrennung findet auf ein sehr breit gefächertes Spektrum von Abfällen Anwendung, wobei der eigentliche Verbrennungsvorgang in der Regel nur ein Teil eines komplexen Abfallbehandlungssystems ist, das in seiner Gesamtheit die Bewirtschaftung einer breiten Palette von in der Gesellschaft anfallenden Abfällen ermöglicht.
Im Verbrennungssektor haben sich in den zurückliegenden 10 bis 15 Jahren rasante technologische Entwicklungen vollzogen. Zum Großteil waren branchenspezifische Rechtsvorschriften die Triebfedern dieses Wandels; dies hat insbesondere zur Senkung des Schadstoffausstoßes der einzelnen Anlagen geführt. Die Verfahren werden kontinuierlich weiter entwickelt, wobei heute Techniken entwickelt werden, die eine Kostenbegrenzung bei gleichzeitiger Beibehaltung oder Verbesserung der Umweltleistung bewirken.
Mit der Abfallverbrennung soll ebenso wie mit den meisten anderen Abfallbehandlungsverfahren erreicht werden, dass die Menge und die Gefährlichkeit des Abfalls durch die Behandlung verringert werden, indem potenziell gefährliche Stoffe erfasst (und damit aufkonzentriert) oder zerstört werden. Verbrennungsprozesse können auch ein Mittel zur Nutzung von Energie, mineralischen und/oder chemischen aus Abfallinhaltstoffen sein.
Im Wesentlichen handelt es sich bei der Abfallverbrennung um die Oxidation der im Abfall enthaltenen brennbaren Stoffe. Abfall ist im Allgemeinen ein sehr heterogenes Material, das hauptsächlich aus organischen Stoffen, Mineralien, Metallen und Wasser besteht. Bei der Verbrennung entstehen Abgase, die den Großteil der verfügbaren Brennstoffenergie in Form von Wärme enthalten. Die organischen Stoffe im Abfall beginnen zu brennen, wenn die erforderliche Zündtemperatur erreicht ist und sie in Kontakt mit Sauerstoff kommen. Der eigentliche Verbrennungsprozess erfolgt in der Gasphase in Bruchteilen von Sekunden; dabei wird gleichzeitig Energie freigesetzt. Bei ausreichend hohem Heizwert des Abfalls und ausreichender Sauerstoffzufuhr können eine thermische Kettenreaktion und eine eigenständige Verbrennung in Gang gesetzt werden, d. h. es müssen keine zusätzlichen Brennstoffe zugeführt werden.
Obwohl sich die Konzepte erheblich unterscheiden, kann der Verbrennungssektor grob in folgende wichtige Teilsektoren untergliedert werden:
i. Verbrennung gemischter Siedlungsabfälle: Dabei werden in der Regel gemischte und weitgehend unbe- handelte Haushaltsabfälle behandelt, gelegentlich aber auch bestimmte industrielle und gewerbliche Ab- fälle (industrielle und gewerbliche Abfälle werden auch gesondert in speziell für die Verbrennung von nicht gefährlichen industriellen und gewerblichen Abfällen vorgesehenen Verbrennungsanlagen ver- brannt).
ii. Verbrennung von vorbehandelten Siedlungsabfällen und anderen vorbehandelten Abfällen: Dabei handelt es sich um Anlagen zur Behandlung von Abfällen, die gesondert gesammelt, vorbehandelt oder anderweitig aufbereitet wurden, so dass sie andere Merkmale aufweisen als gemischter Abfall. In diesen Teilsektor sind insbesondere Verbrennungsanlagen für gezielt aufbereitete Brennstoffe aus Abfall ein- zuordnen.
iii. Verbrennung von gefährlichem Abfall: Dazu gehört die Verbrennung an Industriestandorten und in gewerblichen Anlagen (die gewöhnlich Abfälle unterschiedlichster Art annehmen).
iv. Verbrennung von Klärschlamm: An einigen Standorten werden Klärschlämme getrennt von anderen Abfällen in speziell dafür errichteten Verbrennungsanlagen verbrannt, an anderen Anlagenstandorten wird Abfall dieser Art vor der Verbrennung mit anderen Abfällen (z. B. Siedlungsabfällen) gemischt.
v. Verbrennung von Klinikabfällen: Verbrennungsanlagen, speziell errichtet zur Behandlung von Klinikabfällen, die typischerweise in Krankenhäusern und anderen Einrichtungen des Gesundheits- wesens anfallen, bestehen in Form zentralisierter Anlagen oder auf dem Gelände einzelner Krankenhäuser usw. In einigen Fällen werden bestimmte Klinikabfälle in anderen Anlagen behandelt, beispielsweise zusammen mit gemischten Siedlungsabfällen oder gefährlichen Abfällen.
Aus den Angaben in diesem Dokument ist ersichtlich, dass zum Zeitpunkt seiner Erstellung
etwa 20 - 25 % des in der EU-15 anfallenden festen Siedlungsabfalls mittels Verbrennung behandelt werden (die jährlich insgesamt erzeugte Menge an festem Siedlungsabfall beläuft sich auf knapp 200 Mio. Tonnen);
der Anteil des durch Verbrennung behandelten festen Siedlungsabfalls in den einzelnen Mitgliedstaaten der EU-15 von 0 bis 62 % variiert;
in der EU-15 insgesamt über 400 Anlagen zur Behandlung von festem Siedlungsabfall bestehen;
die Verbrennungskapazität bei festem Siedlungsabfall in den einzelnen europäischen Ländern zwischen 0 kg und mehr als 550 kg pro Kopf und Jahr schwankt;
in Europa die durchschnittliche Kapazität von Verbrennungsanlagen für festen Siedlungsabfall etwas weniger als 200 000 t/Jahr beträgt;
die durchschnittliche Durchsatzkapazität der Verbrennungsanlagen für festen Siedlungsabfall in den Mitgliedstaaten ebenfalls variiert. Die kleinste Anlage hat eine Kapazität von 60 000 t/Jahr, während in der größten Anlage jährlich knapp 500 000 t verbrannt werden können;
etwa 12 % des in der EU-15 erzeugten gefährlichen Abfalls verbrannt werden (erzeugte Jahresgesamtmenge: knapp 22 Mio. Tonnen).
In den kommenden zehn bis 15 Jahren dürfte die Branche für die Verbrennung von festem Siedlungsabfall expandieren, da im Zuge der Umsetzung der Deponierichtlinie Alternativen für das Abfallmanagement mittels
Wichtigste Umweltprobleme
Abfall und sein Management sind ein wichtiges Umweltproblem. Die thermische Abfallbehandlung kann daher als Antwort auf die Umweltgefahren betrachtet werden, die von schlecht oder gar nicht bewirtschafteten Abfallströmen ausgehen. Das Ziel der thermischen Behandlung ist eine allgemeine Verringerung der andernfalls möglicherweise vom Abfall ausgehenden Umweltauswirkungen. Während des Betriebs von Verbrennungsanlagen steigen jedoch die Emissions- und Verbrauchswerte, deren Vorhandensein und Höhe durch die Bauart und den Betrieb der Anlage beeinflusst wird.
Die möglichen Auswirkungen der Abfallverbrennungsanlagen an sich werden in folgende Hauptkategorien unterteilt:
Emissionen des Gesamtverfahrens in die Luft und das Wasser (einschließlich Geruch)
Abfallerzeugung des Gesamtverfahrens
Lärm und Erschütterungen des Verfahrens
Energieverbrauch und -erzeugung
Rohstoffverbrauch (Verbrauch an Reaktionsmittel)
Diffuse Emissionen – hauptsächlich verursacht durch die Abfalllagerung
Verringerung der Risiken, die von der Lagerung/vom Umgang mit/von der Behandlung von gefährlichen Abfällen ausgehen.
Weitere Auswirkungen, die nicht in den Anwendungsbereich dieses BVT-Merkblatts fallen (jedoch in erheblichem Maße die Gesamtumweltwirkung der gesamten Kette des Abfallmanagements beeinflussen können), resultieren aus folgenden Tätigkeiten:
Transport des angelieferten Abfalls und der die Anlage verlassenden Abfälle
umfangreiche Vorbehandlung des Abfalls (z. B. Herstellung von Brennstoffen aus Abfall).
Die Anwendung und Durchsetzung moderner Emissionsstandards und der Einsatz moderner Abgasreinigungstechnologien haben zu einer Senkung der Luftemissionen auf ein Niveau geführt, bei dem die von Abfallverbrennungsanlagen ausgehenden Verschmutzungsrisiken inzwischen als generell sehr gering eingeschätzt werden. Die kontinuierliche und wirkungsvolle Nutzung derartiger Abgasreinigungstechniken ist ein entscheidendes Umweltthema.
Neben der Gewährleistung einer wirksamen Behandlung von ansonsten möglicherweise Verschmutzungen verursachenden unbehandelten Abfällen spielen viele Abfallverbrennungsanlagen eine besondere Rolle als Verfahren zur Nutzung von Energie aus Abfall. Überall dort, wo Maßnahmen ergriffen wurden, um die Möglichkeiten zur Nutzung von Energie aus Abfall in den (überwiegend kommunalen) Abfallverbrennungs- anlagen zu verbessern, wird in verstärktem Maße ein Beitrag zum Umweltschutz geleistet. Eine wichtige Umweltschutzaufgabe der Industriebranche ist daher die Steigerung ihrer Möglichkeiten als Energielieferant.
Angewandte Prozesse und Techniken
In Kapitel 2 des Merkblatts werden die in der Abfallverbrennungsbranche angewandten Verfahren und Techniken beschrieben. Den Schwerpunkt bildet dabei die Verbrennung als das am häufigsten genutzte Verfahren der thermischen Behandlung. Die Vergasung und die Pyrolyse werden aber ebenfalls behandelt. Die folgenden wichtigsten Tätigkeiten und Bereiche werden unterschiedlich ausführlich erörtert:
Annahme des angelieferten Abfalls
Lagerung von Abfall und Rohstoffen
Vorbehandlung des Abfalls (hauptsächlich Behandlungen und Vermischungstätigkeiten auf dem Anlagengelände)
Beschicken des Verbrennungsofens mit dem Abfall
auf der Stufe der thermischen Behandlung angewandte Techniken (Bauart der Brennkammer usw.)
Stufe der Energienutzung (z. B. Kesselvarianten und Optionen der Energieversorgung)
Abgasreinigungstechniken (geordnet nach Stoffen)
Umgang mit Abfällen aus der Abgasreinigung
Emissionsüberwachung und -behandlung
Abwasserüberwachung und -behandlung (z. B. Abwasser aus der am Anlagenstandort vorhandenen Entwässerung, der Abgasbehandlung, der Lagerung)
Umgang mit und Behandlung von Asche/Rostasche (aus der Verbrennungsstufe).
In den Fällen, in denen für bestimmte Arten von Abfällen spezielle Techniken anzuwenden sind, werden die betreffenden Abschnitte nach Abfallarten untergliedert.
Verbrauchs- und Emissionswerte
Die in Abfallverbrennungsanlagen entstehenden Emissionen sowie der Material- und Energieverbrauch werden in Kapitel 3 beschrieben. Es werden die zur Verfügung stehenden Daten zu anlagenspezifischen Luftemissionen und in das Wasser sowie Lärmemissionen und Abfälle dargestellt. Darüber hinaus werden Informationen über den Rohstoffverbrauch bereitgestellt, und in einem Abschnitt geht es schwerpunktmäßig um das Thema Energieverbrauch und Energieabgabe. Es handelt sich überwiegend um Daten von vollständigen Anlagen, die im Rahmen von Erhebungen in der Industrie ermittelt wurden. Außerdem werden einige Informationen über die Techniken aufgenommen, die zur Erreichung dieser Emissionswerte angewandt werden.
Obwohl die Nachrüstung einiger europäischer Anlagen noch aussteht, erreicht die Industrie im Allgemeinen Betriebswerte die die in der Richtlinie 2000/76/EG festgelegten Luftemissionsgrenzwerte erreichen oder unter- schreiten.
In den Fällen, in denen eine Kraft-Wärme-Kopplung oder eine Wärmeversorgung (in Form von Wärme oder Dampf) möglich ist, kann ein sehr hoher Prozentsatz der im Abfall enthaltenen Energie zurückgewonnen werden (in einigen Fällen etwa 80 %).
Bei der Festlegung der BVT zu berücksichtigende Techniken
Zu jeder der in Kapitel 4 beschriebenen Techniken werden die verfügbaren sachdienlichen Informationen zu folgenden Aspekten bereitgestellt: bei Einsatz der Technik erreichbare Verbrauchs- und Emissionswerte;
Hinweise zu den mit der Technik verbundene Kosten sowie medienübergreifende Aspekte und Informationen zu der Frage, inwieweit die Technik auf die Bandbreite von Anlagen, die einer IVU-Genehmigung unterliegen (zum Beispiel neue, bestehende, große oder kleine Anlagen), und auf die verschiedenen Abfallarten anwendbar ist. Managementsysteme, prozessintegrierte Techniken und End-of-pipe-Maßnahmen finden ebenfalls Berücksichtigung.
Bei den berücksichtigten Techniken handelt es sich um jene, von denen angenommen wird, dass durch sie ein hohes Umweltschutzniveau in der Abfallverbrennungsindustrie erreicht werden kann bzw. dass sie einen Beitrag dazu leisten können. Die von der Technischen Arbeitsgruppe (TAG) festgelegten endgültigen BVT werden nicht in Kapitel 4, sondern in Kapitel 5 behandelt. Die Aufnahme einer Technik in Kapitel 4, nicht jedoch in Kapitel 5 ist nicht so zu verstehen, dass sie keine BVT ist und sein kann; der Grund dafür könnte beispielsweise darin zu sehen sein, dass die TAG der Meinung war, dass die Technik nicht breit genug gefächert anwendbar ist, um sie generell als BVT zu bezeichnen. Da zudem eine umfassende Abhandlung nicht möglich ist und es sich um einen dynamischen Prozess handelt, kann Kapitel 4 nicht als erschöpfend betrachtet werden.
Auch mit anderen Techniken wird möglicherweise ein Leistungsniveau erreicht, das die in Kapitel 5 festgelegten BVT-Kriterien erfüllt oder übererfüllt, wobei diese Techniken bei lokaler Anwendung besondere Vorteile mit sich bringen können.
Die berücksichtigten Techniken werden verschiedenen Gruppen etwa in der Reihenfolge zugeordnet, wie sie in den meisten Abfallverbrennungsanlagen vorzufinden sind. Der nachfolgenden Tabelle sind die Titel der Ab- schnitte des Kapitels zu entnehmen sowie die Nummern der Gruppen, in die die Techniken eingeordnet werden.
Unterkapitel in Kapitel 4 Titel des Unterkapitels
4.1 Vor der thermischen Behandlung angewandte allgemeine Verfahren
4.2 Thermische Behandlung
4.3 Energienutzung
4.4 Abgasbehandlung
4.5 Prozesswasserbehandlung und -überwachung 4.6 Techniken zur Behandlung fester Abfälle
4.7 Lärm
4.8 Instrumente des Umweltmanagements
4.9 Bewährte Verfahren in den Bereichen Öffentlichkeitsarbeit und Kommunikation Tabelle: Gliederung der Informationen des Kapitels 4
Kapitel 4 befasst sich schwerpunktmäßig mit Techniken, die besondere Vorteile auf jeder der wichtigsten Stufen von Abfallverbrennungsanlagen mit sich bringen. Die Aufschlüsselung der Techniken anhand dieses Kriteriums bedeutet jedoch, dass der wichtige Aspekt der Gesamtintegration aller Techniken in einer Anlage (die gelegentlich im BVT-Merkblatt als Vereinbarkeit der Verfahren bezeichnet wird) beim Lesen der einzelnen Kapitele des Kapitels 4 gründlich in Betracht zu ziehen ist, wobei ein entsprechender Hinweis in einigen Fällen erfolgt. In den Unterabschnitten „Betriebsdaten“ und „Anwendbarkeit“ wird allgemein darauf eingegangen. Die Gesamtkompatibilität spielt auch bei den Schlussfolgerungen zu den BVT in Kapitel 5 eine wichtige Rolle.
Kapitel 4 beschreibt in der Regel nicht im Detail jene Techniken, die zwar ein hohes Umweltschutzniveau bieten bzw. dazu beitragen, aber so weit verbreitet sind, dass ihre Anwendung bereits als Standard gelten kann.
Als Beispiel kann hier angeführt werden, dass sich angesichts der Tatsache, dass die Anwendbarkeit der wichtigen Brennkammerbauarten auf die wichtigsten Abfallströme vergleichsweise gut belegt ist, die auf dieser Stufe betrachteten Techniken vorrangig auf Folgendes konzentrieren:
a) das allgemeine Problem der Sicherstellung der Eignung des gewählten Verbrennungssystems für die zugeführten Abfälle und
b) einige Aspekte im Zusammenhang mit der Verbesserung der Verbrennungsleistung, z. B.
Abfallaufbereitung, Steuerung der Luftzufuhr usw.
BVT für die Abfallverbrennung
Im BVT-Kapitel (Kapitel 5) werden die Techniken genannt, bei denen es sich - ausgehend von den Informationen in Kapitel 4 - nach Auffassung der TAG um BVT im allgemeinen Sinne handelt; dabei wurde der Definition des Begriffs „beste verfügbare Techniken“ in Artikel 2 Absatz 11 und den in Anhang IV der Richtlinie genannten Erwägungen Rechnung getragen.
Im Kapitel zu den BVT werden keine Emissionsgrenzwerte festgelegt oder vorgeschlagen, sondern Empfehlungen zu den betriebsspezifischen Verbrauchs- und Emissionswerten gegeben, die mit dem Einsatz der BVT assoziiert sind. Die in diesem BVT-Merkblatt enthaltene Einführung zu Kapitel 5 dient der Klarstellung bestimmter Punkte, die als besonders wichtig für die Abfallverbrennungsindustrie erachtet wurden, beispielsweise die Verbindungen zwischen der Richtlinie über die Verbrennung von Abfällen und der IVU- Richtlinie. Zu diesen zusätzlichen spezifischen Punkten gehören:
der Unterschied zwischen den Emissionsgrenzwerten der Richtlinie über die Verbrennung von Abfällen und der BVT-Leistung
der Zusammenhang zwischen BVT und Standortwahl
Fragen des Verständnisses und der Nutzung der in Kapitel 5 beschriebenen BVT.
In den folgenden Absätzen werden die wichtigsten BVT-Schlussfolgerungen zusammengefasst, wobei allerdings der Vollständigkeit halber auf das eigentliche BVT-Kapitel verwiesen werden muss. Die generellen BVT sollen für die gesamte Branche gelten (d. h. Verbrennung, Vergasung und Pyrolyse von Abfällen aller Art). Die anderen aufgeführten BVT gelten für Branchensegmente, die sich hauptsächlich mit speziellen Abfallströmen befassen. Somit dürfte für eine spezielle Anlage eine Kombination aus generellen und abfallspezifischen BVT gelten. Anlagen, in denen Abfallmischungen oder nicht konkret aufgeführte Abfälle behandelt werden, würden die generellen BVT und zusätzlich eine geeignete Auswahl abfallspezifischer BVT anwenden. Weitere Hinweise zum Kombinieren von BVT finden sich in der Einleitung zu Kapitel 5.
Generelle BVT
Eine grundlegende BVT betont die Bedeutung der Auswahl einer Anlagenbauart, die für die physikalischen und chemischen Merkmale des angenommenen Abfalls geeignet ist. Diese BVT ist von zentraler Bedeutung für die Gewährleistung der Abfallbehandlung in der Anlage bei geringstmöglichen Prozessstörungen, die für sich genommen der Auslöser für zusätzliche Umweltauswirkungen sein können. Zu diesem Zweck gibt es auch eine BVT über die Minimierung geplanter und ungeplanter Abschaltungen.
BVT umfasst die Festlegung und Beibehaltung von Qualitätskontrollen im Hinblick auf die Abfallanlieferung.
Damit soll sichergestellt werden, dass die Abfallmerkmale für die Bauart der Anlage geeignet sind. Derartige Qualitätskontrollverfahren sind mit der Anwendung eines Umweltmanagementsystems vereinbar, das ebenfalls als BVT gilt.
Es gibt mehrere BVT zu den Bedingungen und zum Management der Lagerung angelieferter Abfälle vor ihrer Behandlung, um dabei auftretende Verschmutzungen und Gerüche zu verhindern. Es werden spezielle Lagertechniken und –bedingungen angeführt. Risikobasierte Ansätze, die den Eigenschaften des jeweiligen Abfalls Rechnung tragen, werden als BVT betrachtet.
Überlegungen zur nachgewiesenen Fähigkeit von Anlagen bestimmter Bauarten, höchst heterogene Abfälle (z. B. gemischte feste Siedlungsabfälle) sehr effizient zu behandeln, und zu den mit der Vorbehandlung verbundenen Risiken und medienübergreifenden Effekten führen zu der Schlussfolgerung, dass BVT darin besteht, angelieferte Abfälle so vorzubehandeln, dass sie den Bauartspezifikationen für die Anlage entsprechen, wobei zu bemerken ist, dass eine darüber hinausgehende Abfallbehandlung eine ausgewogene Überprüfung der (möglicherweise begrenzten) Vorteile, Betriebsfaktoren und medienübergreifenden Auswirkungen erfordert.
Bauart und Betrieb der Verbrennungsstufe selbst werden als wichtiger Aspekt der primären Verschmutzungsverhinderung identifiziert, der daher einen maßgeblichen Einfluss auf die Erreichung der Ziele der IVU-Richtlinie hat. Im BVT-Kapitel heißt es, dass die Stoff- und Energieflussmodellierung in der Planungsphase dazu beitragen kann, dass bestimmte wichtige Planungsentscheidungen auf eine gute Infor- mationsbasis gestellt werden. In der Betriebsphase gilt die Nutzung verschiedener Techniken zur Überwachung der Verbrennung (z. B. Steuerung der Luftzufuhr und –verteilung) als BVT. Der BVT hinsichtlich der Auswahl einer bestimmten, für den angelieferten Abfall geeigneten Bauart kommt hier besondere Bedeutung zu.
Grundsätzlich gilt die Anwendung der in Artikel 6 der Richtlinie 2000/76/EG (Richtlinie über die Verbrennung von Abfällen) festgelegten Betriebsbedingungen als mit der BVT vereinbar. Gleichwohl bemerkte die TAG, dass die Anwendung darüber hinausgehender Bedingungen (z. B. höhere Temperaturen) eine generelle Verschlechterung der Umweltleistung nach sich ziehen könnte. Mehrere Anlagen zur Verbrennung von gefährlichem Abfall hätten nachweislich eine insgesamt bessere Umweltleistung mit Betriebstemperaturen von unter 1 100 oC (der in der Richtlinie über die Verbrennung von Abfällen für bestimmte gefährliche Abfälle festgelegten Temperatur) erzielt. Die allgemeine BVT-Schlussfolgerung lautete, dass die Verbrennungsbedingungen (z. B. Temperatur) ausreichen sollten, um die Zerstörung des Abfalls zu erreichen, diese Bedingungen aber nicht wesentlich überschritten werden sollten, um mögliche medienübergreifende Auswirkungen zu begrenzen. Die Ausstattung mit einem oder mehreren Hilfsbrenner(n), die dazu dient, die Betriebsbedingungen zu erreichen und aufrechtzuerhalten, wird bei der Verbrennung von Abfall als BVT betrachtet.
Bei Nutzung der Vergasung oder Pyrolyse zwecks Verhinderung der Erzeugung von Abfall durch Beseitigung der Reaktionsprodukte dieser Techniken besteht die BVT darin, entweder durch Einsatz einer Verbrennungsstufe den Energiewert aus den Produkten rückzugewinnen oder sie einer Nutzung zuzuführen. Die mit der BVT assoziierten Luftemissionswerte der Verbrennungsstufe derartiger Anlagen entsprechen den für Verbrennungsanlagen festgelegten Werten.
Die Nutzung von Energie aus Abfall ist ein wichtiges Umweltthema für die Branche, stellt sie doch einen Bereich dar, in dem die Branche einen wichtigen positiven Beitrag leisten kann. Mehrere BVT betreffen diesen Aspekt; sie befassen sich mit:
speziellen Techniken, die als BVT gelten
den Anforderungen an Kessel in Bezug auf die Wärmeübertragungseffizienz
der Nutzung von Kraft-Wärme-Kopplung, Fernwärme, Erzeugung von Dampf und Strom für die Industrie
der zu erwartenden Wirkungsgrad.
Da die Kraft-Wärme-Kopplung sowie die Dampf-/Wärmelieferung im Allgemeinen die beste Möglichkeit zur Steigerung des energetischen Wirkungsgrades bieten, spielen Maßnahmen, die sich auf die Verfügbarkeit geeigneter Abnehmer auswirken, bei der Ermittlung der erreichbaren Effizienz einer Anlage im Allgemeinen eine weit wichtigere Rolle als Details, die die Bauart betreffen. Vorrangig aus politischen und wirtschaftlichen Gründen fällt bei der Entscheidung über die Energienutzung in einzelnen Anlagen die Wahl häufig auf die Stromerzeugung und -lieferung. Die Möglichkeiten im Bereich der Kraft-Wärme-Kopplung, der Fernwärmeversorgung und der Belieferung der Industrie mit Dampf werden nur in wenigen Mitgliedstaaten der Europäischen Union gut genutzt; dabei handelt es sich in der Regel um die Länder, in denen für Wärme hohe Preise verlangt werden und/oder die sich für bestimmte Strategien entschieden haben. Die Belieferung mit Energie für den Betrieb von Kühlsystemen und Entsalzungsanlagen erfolgt zwar, wird im Allgemeinen aber wenig genutzt; diese Möglichkeit könnte für wärmere Klimazonen von Interesse sein und erweitert grundsätzlich das Spektrum der Möglichkeiten für die Versorgung mit aus Abfall gewonnener Energie.
Die in Abfallverbrennungsanlagen angewandten Verfahren zur Abgasbehandlung sind im Verlaufe vieler Jahre entwickelt worden, um strenge gesetzliche Standards erfüllen zu können; sie befinden sich heute auf einem hohen technischen Stand. Bauart und Betrieb haben maßgeblichen Einfluss auf die Gewährleistung einer guten Überwachung aller Luftemissionen. Die aufgenommenen BVT:
betreffen den Prozesses der Auswahl von Abgasbehandlungssystemen
beschreiben mehrerer spezielle Techniken, die als BVT gelten
beschreiben die Leistungsniveaus, die aufgrund der Anwendung der BVT zu erwarten sind.
Die von der erweiterten TAG festgelegten Leistungsbereiche führten zu einigen abweichende Standpunkten.
Diese vertraten hauptsächlich ein Mitgliedstaat und die Umweltschutzorganisation, die der Meinung waren, dass geringere Emissionswerte als die den von den restlichen TAG-Mitgliedern vereinbarten Leistungsbereiche als BVT betrachtet werden könnten.
Die BVT zur Abwasserüberwachung umfassen:
die prozessintegrierte Rückführung bestimmter Abwässer in den Prozesskreislauf
die getrennte Ableitung bestimmter Abwässer
die Nutzung von Abwasserbehandlungverfahren am Anlagenstandort für Abwasser aus Nasswäschern
mit BVT assoziierte Leistungsniveaus für Ableitungen aus der Behandlung von Wäscherabwasser
den Einsatz spezieller Techniken.
Die von der erweiterten TAG festgelegten Leistungsbereiche ergaben abweichende Standpunkte bei einem Mitgliedstaat und der Umweltschutzorganisation zur Folge, die der Meinung waren, dass geringere Emissionswerte als die vorgegebenen als BVT betrachtet werden könnten.
BVT zum Abfallmanagement umfassen:
ein Ausbrandniveau von unter 3 % organisch gebundenem Gesamtkohlenstoff (TOC) in der Rostasche, wobei in der Regel 1 bis 2 % erreicht werden
eine Liste der Techniken, mit denen bei entsprechender Kombination diese Werte erreicht werden können
die separate Behandlung von Rostasche und Filterasche sowie die Forderung nach Beurteilung jedes erzeugten Abfallstroms
die Abtrennung von Eisen- und Nichteisenmetallen aus der Asche zwecks Nutzung (sofern ein ausreichender Anteil vorhanden ist, damit dies praktikabel wird)
die Behandlung von Rostaschen und anderen Abfällen mithilfe bestimmter Techniken - in dem Umfang, wie es zur Erfüllung der Annahmekriterien am für die Verwertung oder Beseitigung vorgesehenen Ort erforderlich ist.
Neben diesen allgemeinen BVT werden speziellere BVT für jene Teilsektoren der Industrie aufgeführt, die hauptsächlich folgende Abfälle behandeln:
Siedlungsabfälle
vorbehandelte oder ausgewählte Siedlungsabfälle
gefährliche Abfälle
Klärschlamm
Krankenhausabfall.
Die speziellen BVT liefern - wo dies möglich war - detailliertere BVT-Schlussfolgerungen. Diese Schlussfolgerungen betreffen die folgenden abfallstromspezifischen Aspekte:
Abfallanlieferungsmanagement, Lagerung und Vorbehandlung
Verbrennungstechniken
Leistung bei der Energienutzung.
In Entwicklung befindliche Techniken
Im Kapitel über in der Entwicklung befindliche Techniken wird das Thema nicht erschöpfend behandelt. Einige der von der TAG bereitgestellten und in frühere Entwürfe dieses Dokuments aufgenommenen Techniken wurden in diesen Kapitel eingeordnet. Ein Großteil dieser Techniken wurde bisher nur im Pilot- oder Versuchs- maßstab vorgeführt.
Der Vorführgrad (gemessen am Gesamtdurchsatz und den Betriebsstunden) der Pyrolyse und Vergasung im Zusammenhang mit den wichtigsten europäischen Abfallströmen ist im Vergleich zur Verbrennung gering;
einige Anlagen melden Probleme beim Anlagenbetrieb. Gleichwohl werden die Vergasung und die Pyrolyse in der Branche angewandt; sie können daher nicht als „in Entwicklung befindliche Techniken“ im Sinne der Definition im BVT-Merkblatt betrachtet werden. Aus diesem Grund erfolgen Angaben zu diesen Techniken in Kapitel 4.
Abschließende Bemerkungen
Informationsaustausch
Das BVT-Merkblatt beruht auf mehreren hundert Informationsquellen und über 7000 Bemerkungen einer sehr großen Arbeitsgruppe. Bei einigen Informationen ergaben sich Überschneidungen; daher wird nicht auf alle bereitgestellten Dokumenten im BVT-Merkblatt Bezug genommen. Sowohl die Industrie als auch die Mitgliedstaaten lieferten wichtige Informationen. Die Daten wiesen im Allgemeinen eine gute Qualität auf; dies gilt insbesondere für Daten zu Luftemissionen, so dass in einigen Fällen schlüssige Vergleiche möglich waren.
Dies war jedoch nicht durchgängig der Fall, und die Kostendaten waren aufgrund von Unterschieden in der Datenerhebung und –meldung nur schwer vergleichbar. Die vorgelegten Verbrauchs- und Emissionsdaten betreffen überwiegend komplette Anlagen oder Gruppen von Techniken als einzelne Techniken. Deswegen liegen einige wichtige BVT-Schlussfolgerungen in Form von quantitativen Gesamtleistungszielen vor, wobei bestimmte technische Optionen vorgestellt werden, die bei entsprechender Kombination zur Erreichung dieser Leistung führen können.
Grad des Konsenses
Im Allgemeinen bestand ein sehr hohes Maß an Übereinstimmung. Eine uneingeschränkte Zustimmung und keine abweichenden Standpunkte waren im Hinblick auf die mit BVT verbundenen Techniken zu verzeichnen.
Gute Zustimmung fanden auch die quantitativen BVT, wobei allerdings die mit der Anwendung von BVT assoziierten Emissionswerte des Anlagenbetriebs Anlass zu abweichenden Standpunkten gaben. Ein Mitgliedstaat und die Umweltschutzorganisation vertraten abweichende Standpunkte in Bezug auf viele der mit der Anwendung von BVT assoziierte Werte für Luftemissionen und in das Wasser.
Empfehlungen für die künftige Arbeit und FuE-Projekte
Der Informationsaustausch und seine Ergebnisse, d. h. das vorliegende BVT-Merkblatt, stellen einen wichtigen Schritt auf dem Weg zur Erreichung der integrierten Vermeidung und Verminderung der von der Abfallverbrennung ausgehenden Umweltverschmutzung dar. Mit der künftigen Arbeit könnte dieser Prozess fortgesetzt werden durch:
Bereitstellung von Informationen über die angewandten Techniken und die Kosten der Nachrüstung bestehender Anlagen, die aus Erfahrungen bei der Umsetzung der Richtlinie über die Verbrennung von Abfällen in den Mitgliedstaaten abgeleitet werden könnten und sich als hilfreich für Vergleiche mit den Kosten/der Leistung neuer Anlagen erweisen könnten
Bereitstellung detaillierterer Kostenangaben, die erforderlich sind, um eine genauere Bewertung von durch die Anlagengröße und Abfallart bedingten Unterschieden hinsichtlich der Erschwinglichkeit einer Technik durchführen zu können
Bereitstellung von Informationen über kleinere Anlagen - nur sehr wenige Angaben für kleine Anlagen wurden zur Verfügung gestellt
Bereitstellung von Informationen über Anlagen zur Behandlung industrieller nicht gefährlicher Abfälle und zu den Auswirkungen auf Anlagen, die gemischte Abfälle behandeln, z. B. Klärschlamm oder Krankenhausabfall zusammen mit festen Siedlungsabfällen
Durchführung einer detaillierteren Bewertung der Auswirkung einzelner Merkmale von Brennkammern unterschiedlicher Bauart (beispielsweise die Rostkonstruktion) auf die Vermeidung der Umweltver- schmutzung
Bereitstellung weiterer Informationen über in der Entwicklung befindliche Techniken.
Angaben zu Ammoniakverbrauch und –emissionen (hauptsächlich in die Luft und in das Wasser) verschiedener Abgasbehandlungssysteme (vorrangig Nass-, Quasitrocken- und Trockenverfahren) und zur jeweiligen Effizienz im Zusammenhang mit der NOX-Verringerung
Auswirkung der verschiedenen Temperaturen bei der Staubentfernung auf die Emissionen von PCDD/F in die Luft und den Abfall
weitere Erfahrungen mit der kontinuierlichen Überwachung von Hg-Emissionen (in die Luft und in das Wasser).
Weitere wichtige Empfehlungen zur künftigen Arbeit, die über den Anwendungsbereich des vorliegenden BVT- Merkblatt hinausreichen, sich jedoch aus dem Informationsaustausch ergeben, betreffen folgende Punkte:
Die Notwendigkeit der Überprüfung der Gesamtauswirkung des Wettbewerbs auf die Abfallbehandlung, insbesondere der Wettbewerb durch Industrie, die Abfall mitverbrennt; eine entsprechende Studie sollte sinnvollerweise unter anderem folgende Aspekte beinhalten: jeweilige Zuverlässigkeit und Risiken hinsichtlich der Erbringung der gesamten abfallwirtschaftlichen Dienstleistungen; Gesamtemissionen und Energienutzung bei verschiedenen Ausprägungen der Abfallwege sowie Betrachtung und Ermittlung wichtiger Risikofaktoren (z. B. Qualitätssicherung bei Brennstoffen aus Abfall).
Eine Bewertung der Auswirkungen der verabschiedeten Abfallstrategien (d. h. die Ausgewogenheit der auf nationaler Ebene angewandten Technologien) könnte ebenso nützlich sein wie die Beurteilung der Auswirkungen der erreichten Effizienz von Anlagen zur thermischen Behandlung sowie des Grades des Zusammenwirkens von Energie- und Abfallwirtschaftspolitik in den EU-Mitgliedstaaten (und anderen Ländern). Im Rahmen dieser Studien könnte ermittelt werden, wie die Energie- und Abfallpolitik ineinander greifen, und es könnten positive und negative Beispiele genannt werden.
Die Notwendigkeit eines tieferen Verständnisses der Auswirkungen absoluter und relativer Energiepreise (für Strom und Wärme) auf die typischerweise von Anlagen erreichte Energieeffizienz sowie der Rolle und die Auswirkungen von Subventionen und Besteuerungssystemen.
Die Ermittlung der üblichen Hindernisse für die Entwicklung neuer Anlagen und der Ansätze, die sich bewährt haben.
Die Entwicklung geeigneter Standards für die Nutzung von Rostasche - entsprechende Standards haben sich als hilfreich im Zusammenhang mit der Verbesserung der Marktbedingungen für die Nutzung von Rostasche erwiesen.
Kosten und Nutzen einer weiteren Senkung der Emissionen der Abfallverbrennungsindustrie im Vergleich zu den Verringerungen bei anderen industriellen und anthropogenen Verschmutzungsquellen.
Die Europäische Kommission initiiert und fördert im Rahmen ihrer FuE-Programme zahlreiche Projekte betreffend saubere Technologien, in der Entwicklung befindliche Abwasserbehandlungs- und -aufbereitungsverfahren sowie Managementstrategien. Diese Projekte könnten möglicherweise einen nützlichen Beitrag für künftige Überarbeitungen dieses BVT-Merkblattes leisten. Die Leser werden daher gebeten, das Europäische Büro für die integrierte Vermeidung und Verminderung der Umweltverschmutzung (EIPPCB) über etwaige Forschungsergebnisse zu unterrichten, die für den Anwendungsbereich dieses Merkblattes von Bedeutung sind (siehe auch das Vorwort dieses Dokumentes).
VORWORT
1. Status dieses Dokuments
Sofern nicht anders angegeben, beziehen sich alle Hinweise auf „die Richtlinie“ im vorliegenden Dokument auf die Richtlinie 96/61/EG des Rates über die integrierte Vermeidung und Verminderung der Umwelt- verschmutzung. Wie die Richtlinie berührt auch dieses Dokument nicht die Vorschriften der Gemeinschaft über die Gesundheit und Sicherheit am Arbeitsplatz.
Dieses Dokument ist Teil einer Reihe, in der die Ergebnisse eines Informationsaustausches zwischen den EU- Mitgliedstaaten und der betroffenen Industrie über beste verfügbare Techniken (BVT), die damit verbundenen Überwachungsmaßnahmen und die Entwicklungen auf diesem Gebiet vorgestellt werden. Das Dokument wurde von der Europäischen Kommission gemäß Artikel 16 Absatz 2 der Richtlinie veröffentlicht und muss daher gemäß Anhang IV der Richtlinie bei der Festlegung der „besten verfügbaren Techniken” berücksichtigt werden.
2. Rechtliche Pflichten und Definition der BVT gemäß der Richtlinie über die integrierte Vermeidung und Verminderung der Umweltverschmutzung
Um dem Leser das Verständnis des rechtlichen Rahmens zu erleichtern, in dem das vorliegende Dokument ausgearbeitet wurde, werden im Vorwort die wichtigsten Bestimmungen der Richtlinie über die integrierte Vermeidung und Verminderung der Umweltverschmutzung beschrieben und eine Definition des Begriffs „beste verfügbare Techniken” gegeben. Diese Beschreibung muss zwangsläufig unvollständig sein und dient ausschließlich der Information. Sie hat keine rechtlichen Konsequenzen und ändert oder berührt in keiner Weise die Bestimmungen der Richtlinie.
Die Richtlinie dient der integrierten Vermeidung und Verminderung der Umweltverschmutzung, die durch die im Anhang I aufgeführten Tätigkeiten verursacht wird, damit insgesamt ein hohes Umweltschutzniveau erreicht wird. Die Rechtsgrundlage der Richtlinie bezieht sich auf den Umweltschutz. Bei ihrer Anwendung sollten auch die anderen Ziele der Gemeinschaft wie die Wettbewerbsfähigkeit der europäischen Industrie berücksichtigt werden, so dass sie zu einer nachhaltigen Entwicklung beiträgt.
Im Einzelnen sieht sie ein Genehmigungsverfahren für bestimmte Kategorien industrieller Anlagen vor und verlangt sowohl von den Betreibern als auch von den Durchführungsbehörden und sonstigen Einrichtungen eine integrierte, ganzheitliche Betrachtung des Umweltverschmutzungs- und Verbrauchspotenzials der Anlage. Das Gesamtziel dieses integrierten Konzepts muss darin bestehen, das Management und die Kontrolle der industriellen Prozesse so zu verbessern, dass ein hoher Schutz der gesamten Umwelt gewährleistet ist. Von zentraler Bedeutung für dieses Konzept ist das in Artikel 3 verankerte allgemeine Prinzip, nach dem die Betreiber alle geeigneten Vorsorgemaßnahmen gegen Umweltverschmutzungen zu treffen haben, insbesondere durch den Einsatz der besten verfügbaren Techniken, mit deren Hilfe sie ihre Leistungsfähigkeit im Umweltschutz verbessern können.
Der Begriff „beste verfügbare Techniken“ ist in Artikel 2 Absatz 11 der Richtlinie definiert als „der effizienteste und fortschrittlichste Entwicklungsstand der Tätigkeiten und entsprechenden Betriebsmethoden, der spezielle Techniken als praktisch geeignet erscheinen lässt, grundsätzlich als Grundlage für die Emissionsgrenzwerte zu dienen, um Emissionen in und Auswirkungen auf die gesamte Umwelt allgemein zu vermeiden oder, wenn dies nicht möglich ist, zu vermindern.“ Artikel 2 Absatz 11 fährt folgendermaßen zur genaueren Begriffsbestimmung fort :
„Techniken“ beinhalten sowohl die angewandte Technologie als auch die Art und Weise, wie die Anlage geplant, gebaut, gewartet, betrieben und stillgelegt wird.
Als „verfügbar“ werden jene Techniken bezeichnet, die in einem Maßstab entwickelt sind, der unter Berücksichtigung des Kosten/Nutzen-Verhältnisses die Anwendung unter in dem betreffenden industriellen Sektor wirtschaftlich und technisch vertretbaren Verhältnissen ermöglicht, gleich, ob diese Techniken innerhalb des betreffenden Mitgliedstaats verwendet oder hergestellt werden, sofern sie zu vertretbaren Bedingungen für den Betreiber zugänglich sind.
Als „beste“ gelten jene Techniken, die am Wirksamsten zur Erreichung eines allgemein hohen Schutzniveaus für die Umwelt als Ganzes sind.
Des Weiteren enthält Anhang IV der Richtlinie eine Liste von ,,Punkten, die bei Festlegung der besten verfügbaren Techniken im Allgemeinen wie auch im Einzelfall zu berücksichtigen sind ... unter Berücksichtigung der sich aus einer Maßnahme ergebenden Kosten und ihres Nutzens sowie des Grundsatzes der Vorsorge und Vermeidung“. Diese Punkte schließen jene Informationen ein, die von der Kommission gemäß Artikel 16 Absatz 2 veröffentlicht werden.
Die für die Erteilung von Genehmigungen zuständigen Behörden haben bei der Festlegung der Genehmigungs- auflagen die in Artikel 3 verankerten allgemeinen Prinzipien zu berücksichtigen. Diese Genehmigungsauflagen müssen Emissionsgrenzwerte enthalten, die gegebenenfalls durch äquivalente Parameter oder technische Maßnahmen ergänzt oder ersetzt werden. Entsprechend Artikel 9 Absatz 4 der Richtlinie müssen sich diese Emissionsgrenzwerte, äquivalenten Parameter und technischen Maßnahmen unbeschadet der Einhaltung der Umweltqualitätsnormen auf die besten verfügbaren Techniken stützen, ohne dass die Anwendung einer bestimmten Technik oder Technologie vorgeschrieben wird. Hierbei sind die technische Beschaffenheit der betreffenden Anlage, ihr Standort und die jeweiligen lokalen Umweltbedingungen zu berücksichtigen. In jedem Fall haben die Genehmigungsauflagen Vorkehrungen zur weitestgehenden Verminderung weiträumiger oder grenzüberschreitender Umweltverschmutzungen vorzusehen und einen hohen Schutz für die Umwelt als Ganzes sicherzustellen.
Gemäß Artikel 11 der Richtlinie haben die Mitgliedstaaten dafür zu sorgen, dass die zuständigen Behörden die Entwicklungen bei den besten verfügbaren Techniken verfolgen oder darüber informiert sind.
3. Ziel dieses Dokuments
Entsprechend Artikel 16 Absatz 2 der Richtlinie hat die Kommission „einen Informationsaustausch zwischen den Mitgliedstaaten und der betroffenen Industrie über die besten verfügbaren Techniken, die damit verbundenen Überwachungsmaßnahmen und die Entwicklungen auf diesem Gebiet“ durchzuführen und die Ergebnisse des Informationsaustausches zu veröffentlichen.
Der Zweck des Informationsaustausches ist in der Richtlinie in Erwägungsgrund 25 erläutert, in dem es heißt:
„Die Entwicklung und der Austausch von Informationen auf Gemeinschaftsebene über die besten verfügbaren Techniken werden dazu beitragen, das Ungleichgewicht auf technologischer Ebene in der Gemeinschaft auszugleichen, die weltweite Verbreitung der in der Gemeinschaft festgesetzten Grenzwerte und der angewandten Techniken zu fördern und die Mitgliedstaaten bei der wirksamen Durchführung dieser Richtlinien zu unterstützen.“
Zur Unterstützung der unter Artikel 16 Absatz 2 vorgesehenen Maßnahmen hat die Kommission (GD Umwelt) ein Informationsaustauschforum (IEF) geschaffen, unter dessen Schirmherrschaft mehrere technische Arbeitsgruppen eingesetzt wurden. Bei diesem Forum und in den technischen Arbeitsgruppen sind, wie in Artikel 16 Absatz 2 verlangt, sowohl die Mitgliedstaaten als auch die Industrie vertreten.
Das Ziel dieser Dokumentenreihe ist es, den gemäß Artikel 16 Absatz 2 durchgeführten Informationsaustausch genau wiederzugeben und der Genehmigungsbehörde Referenzinformationen zur Verfügung zu stellen, die bei der Festlegung von Genehmigungsauflagen berücksichtigt werden müssen. Mit ihren Informationen über die besten verfügbaren Techniken sollen diese Dokumente als ein wertvolles Mittel zur Verbesserung der Umwelt- schutzleistung dienen.
4. Informationsquellen
Dieses Dokument enthält eine Zusammenfassung von Informationen, die aus zahlreichen Quellen zusammengestellt wurden, insbesondere aus den fachkundigen Angaben der zur Unterstützung der Kommission geschaffenen Arbeitsgruppen, und die von den Dienststellen der Kommission geprüft wurden. Alle Beiträge werden dankbar anerkannt.
5. Anleitung zum Verständnis und zur Benutzung des Dokuments
Die im vorliegenden Dokument enthaltenen Informationen sind als Unterstützung bei der Bestimmung der BVT in speziellen Fällen gedacht. Bei der Bestimmung der BVT und bei den auf BVT basierenden Genehmigungsauflagen sollte stets das Gesamtziel eines hohen Schutzniveaus für die Umwelt als Ganzes beachtet werden.
Kapitel 1 und 2 geben allgemeine Informationen über die Branche und über die in der Branche angewandten industriellen Verfahren.
Kapitel 3 enthält Daten und Angaben über die Emissions- und Verbrauchswerte bestehender Anlagen und zeigt den Stand zum Zeitpunkt der Erarbeitung des Dokuments.
In Kapitel 4 werden eingehender die Verfahren zur Emissionsminderung und andere Verfahren beschrieben, die als die wichtigsten für die Bestimmung der BVT wie auch für die auf BVT basierenden Genehmigungsauflagen betrachtet werden. Diese Informationen enthalten auch Verbrauchs- und Emissionswerte, die sich mit dem jeweiligen Verfahren erreichen lassen, einige Vorstellungen über die mit der jeweiligen Technik verbundenen Kosten und die medienübergreifenden Auswirkungen sowie Angaben über die Anwendbarkeit der Technik in Anlagen, die der IVU-Genehmigung unterliegen, z.B. neue, bestehende, große oder kleine Anlagen. Verfahren, die allgemein als veraltet gelten, wurden nicht berücksichtigt.
In Kapitel 5 werden die Verfahren und die Emissions- und Verbrauchswerte aufgeführt, die allgemein den Anforderungen an die besten verfügbaren Techniken entsprechen. Dabei geht es darum, allgemeine Angaben über die Emissions- und Verbrauchswerte bereitzustellen, die für die auf BVT basierenden Genehmigungs- auflagen oder für allgemein verbindliche Vorschriften gemäß Artikel 9 Absatz 8 als Bezug gelten können.
Jedoch muss darauf hingewiesen werden, dass es sich in diesem Dokument nicht um Vorschläge für Emissionsgrenzwerte handelt. Bei den Genehmigungsauflagen sind lokale, standortspezifische Faktoren wie die technische Beschaffenheit der betreffenden Anlage, ihr Standort und die lokalen Umweltbedingungen zu berücksichtigen. Ferner ist bei bestehenden Anlagen die Wirtschaftlichkeitliche und technische Vertretbarkeit einer Modernisierung zu beachten. Allein die angestrebte Sicherung eines hohen Schutzniveaus für die Umwelt als Ganzes erfordert nicht selten ein Abwägen der einzelnen Umweltauswirkungen, das wiederum oft von lokalen Erwägungen beeinflusst wird.
Obgleich im vorliegenden Dokument der Versuch unternommen wird, einige dieser Aspekte aufzugreifen, ist eine umfassende Behandlung in diesem Rahmen nicht möglich. Somit sind die in Kapitel 5 aufgeführten Verfahren und Zahlenwerte nicht notwendigerweise auf alle Anlagen anwendbar. Andererseits verlangt die Pflicht zur Sicherung eines hohen Umweltschutzes einschließlich einer weitestgehenden Verminderung der weiträumigen oder grenzüberschreitenden Umweltverschmutzung, dass Genehmigungsauflagen nicht aus rein lokalen Erwägungen festgesetzt werden. Daher ist die vollständige Berücksichtigung der im vorliegenden Dokument enthaltenen Informationen durch die Genehmigungsbehörden von größter Bedeutung.
Da sich die besten verfügbaren Techniken mit der Zeit ändern, wird dieses Dokument bei Bedarf überprüft und aktualisiert. Stellungnahmen und Vorschläge sollten an die Adresse des Europäischen IPPC-Büros beim Institut für technologische Zukunftsforschung gesendet werden:
Edificio Expo, c/Inca Garcilaso, s/n, E-41092 Sevilla, Spanien Telefon: +34 95 4488 284
Fax: +34 95 4488 426
E-mail: JRC-IPTS-EIPPCB@cec.eu.int Internet: http://eippcb.jrc.es
6. Schnittstellen zwischen der IVU-Richtlinie und der Abfallverbrennungsrichtlinie
Die folgende Darstellung einzelner Aspekte bezieht sich auf den Zusammenhang zwischen der Richtlinie 2000/76/EG vom 4. Dezember 2000 über die Verbrennung von Abfällen (Abfallverbrennungsrichtlinie) und der Richtlinie 96/61/EG vom 24. September 1996 über die integrierte Vermeidung und Verminderung der Umweltverschmutzung (IVU-Richtlinie).
Es sollte beachtet werden, dass die letztinstanzliche Auslegung des Gemeinschaftsrechtes eine Angelegenheit des Europäischen Gerichtshofes ist und daher nicht ausgeschlossen werden kann, dass durch Auslegung des Gerichts neue Aspekte aufkommen. Die Abfallverbrennungsrichtlinie nimmt unter anderem folgendermaßen auf die IVU-Richtlinie Bezug:
Erwägungsgrund 13 der Abfallverbrennungsrichtlinie besagt, "die Einhaltung der in dieser Richtlinie festgelegten Emissionsgrenzwerte sollte als notwendige, jedoch nicht hinreichende Bedingung für die Einhaltung der Anforderungen der Richtlinie 96/61/EG betrachtet werden. Hierzu könnte die Einhaltung strengerer Emissionsgrenzwerte für die unter diese Richtlinie fallenden Schadstoffe, von Emissionsgrenzwerten für andere Stoffe oder Medien oder von sonstigen geeigneten Bedingungen erforderlich sein."
Der Erwägungsgrund macht deutlich, dass die Einhaltung der Emissionsgrenzwerte der Abfallverbrennungs- richtlinie nicht von der Verpflichtung befreit, in Übereinstimmung mit allen Bestimmungen der IVU-Richtlinie zu handeln. Darunter fällt auch die Pflicht zu einer Genehmigung, die Emissionsgrenzwerte oder äquivalente Parameter und technische Maßnahmen enthält, welche entsprechend der Bestimmungen des Artikels 9 Absatz 4 oder Artikels 9 Absatz 8 der IVU-Richtlinie festgelegt wurden. Wie im standardisierten Vorwort des BVT- Merkblattes dargelegt wurde, ist in den Bestimmungen des Artikels 9 Absatz 4 der IVU-Richtlinie eine gewisse Flexibilität ebenso verankert wie in der Definition von BVT. Wenn allerdings zur Erfüllung der Anforderungen der IVU-Richtlinie in einer bestimmten Genehmigung strengere Auflagen im Vergleich mit den Auflagen der Abfallverbrennungsrichtlinie von der Genehmigungsbehörde oder durch allgemein verbindliche Vorschriften festgelegt wurden, so sollen diese strengeren Auflagen gelten.
BVT-Merkblatt zu besten verfügbaren Techniken der
Abfallverbrennung
Best Available Techniques Reference Document on
Waste Incineration
ZUSAMMENFASSUNG ...I VORWORT ... XI AUFBAU UND STRUKTUR DES
MERKBLATTES ... XXXIII
1 ALLGEMEINE INFORMATION ZUR
ABFALLVERBRENNUNG ... 1
1.1 Ziel der Abfallverbrennung und theoretische Grundlagen ... 1
1.2 Überblick über die Abfallverbrennung in Europa ... 2
1.3 Größe der Anlagen ... 5
1.4 Überblick über die Gesetzgebung ... 6
1.5 Zusammensetzung des Abfalls und Auslegung des Verbrennungsverfahrens ... 6
1.6 Wesentliche Umweltprobleme... 9
1.6.1 Emissionen in Luft und Wasser ... 9
1.6.2 Erzeugung von Abfällen in der Anlage ... 10
1.6.3 Lärm und Vibrationen ... 11
1.6.4 Energieerzeugung und -verbrauch ... 12
1.6.5 Verbrauch von Rohstoffen und Primärenergie ... 13
1.7 Wirtschaftliche Informationen ... 13
2 ANGEWENDETE TECHNIKEN ... 19
2.1 Überblick und Einführung ... 19
2.2 Vorbehandlungs-, Lager- und Handhabungstechniken ... 20
2.2.1 Siedlungsabfall ... 21
2.2.1.1 Sammlung und Vorbehandlung des Abfalls außerhalb der Siedlungsabfall- verbrennungsanlage ... 21
2.2.1.2 Vorbehandlung von festem Siedlungsabfall innerhalb der Verbrennungsanlage ... 22
2.2.1.3 Abfallanlieferung und Lagerung ... 22
2.2.1.3.1 Abfallkontrolle ... 22
2.2.1.3.2 Bunker ... 22
2.2.2 Gefährliche Abfälle ... 23
2.2.2.1 Kurzbeschreibung der Branche... 23
2.2.2.2 Abfallannahme ... 24
2.2.2.3 Lagerung ... 25
2.2.2.3.1 Lagerung fester gefährlicher Abfälle ... 26
2.2.2.3.2 Lagerung pumpfähiger gefährlicher Abfälle .... 26
2.2.2.3.3 Lagerung von Behältern und Tanks für gefährliche Abfälle ... 27
2.2.2.4 Beschickung und Vorbehandlung ... 27
2.2.3 Klärschlamm ... 28
2.2.3.1 Zusammensetzung von Klärschlamm ... 28
2.2.3.2 Vorbehandlung von Klärschlamm ... 29
2.2.3.2.1 Physikalische Entwässerung ... 29
2.2.3.2.2 Trocknung... 30
2.2.3.2.3 Klärschlammfaulung ... 31
2.2.4 Krankenhausabfall ... 31
2.2.4.1 Art und Zusammensetzung von Krankenhausabfall ... 31
2.2.4.2 Handhabung, Vorbehandlung und Lagerung EXECUTIVE SUMMARY ··· X PREFACE ··· XI SCOPE ··· XXXIII 1 GENERAL INFORMATION ON WASTE INCINERATION ··· 1
1.1 Purpose of incineration and basic theory··· 1
1.2 Overview of waste incineration in Europe ··· 2
1.3 Plant sizes··· 5
1.4 Overview of legislation ··· 6
1.5 Waste composition and process design ··· 6
1.6 Key environmental issues ··· 9
1.6.1 Process emissions to air and water ··· 9
1.6.2 Installation residues production ··· 10
1.6.3 Process noise and vibration ··· 11
1.6.4 Energy production and consumption··· 12
1.6.5 Consumption of raw materials and energy by the installation ··· 13
1.7 Economic information··· 13
2 APPLIED TECHNIQUES ··· 19
2.1 Overview and introduction ··· 19
2.2 Pretreatment, storage and handling techniques ··· 20
2.2.1 Municipal solid wastes (MSW) ··· 21
2.2.1.1 Collection and pretreatment outside the MSW incineration plant ··· 21
2.2.1.2 Municipal solid waste pretreatment within the incineration plant ··· 22
2.2.1.3 Waste delivery and storage ··· 22
2.2.1.3.1 Waste control ··· 22
2.2.1.3.2 Bunker ··· 22
2.2.2 Hazardous wastes ··· 23
2.2.2.1 Brief description of the sector ··· 23
2.2.2.2 Waste acceptance ··· 24
2.2.2.3 Storage ··· 25
2.2.2.3.1 Storage of solid hazardous waste ··· 26
2.2.2.3.2 Storage of pumpable hazardous waste ··· 26
2.2.2.3.3 Storage for containers and tank containers ··· 27
2.2.2.4 Feeding and pretreatment ··· 27
2.2.3 Sewage sludge ··· 28
2.2.3.1 Composition of sewage sludge ··· 28
2.2.3.2 Pretreatment of sewage sludge ··· 29
2.2.3.2.1 Physical dewatering ··· 29
2.2.3.2.2 Drying ··· 30
2.2.3.2.3 Sludge digestion ··· 31
2.2.4 Clinical waste ··· 31
2.2.4.1 Nature and composition of clinical wastes··· 31 2.2.4.2 Handling, pretreatment and storage
von Krankenhausabfall ... 32
2.3 Thermische Behandlungsstufe ... 32
2.3.1 Rostfeuerung ... 35
2.3.1.1 Abfallbeschickung ... 36
2.3.1.2 Verbrennungsrost ... 36
2.3.1.2.1 Vorschubroste ... 37
2.3.1.2.2 Rückschubroste ... 37
2.3.1.2.3 Wanderroste ... 38
2.3.1.2.4 Walzenroste... 38
2.3.1.2.5 Gekühlte Roste ... 38
2.3.1.3 Entascher ... 38
2.3.1.4 Brennkammer und Kessel ... 39
2.3.1.5 Verbrennungsluftzufuhr ... 41
2.3.1.6 Zusatzbrenner ... 42
2.3.1.7 Verbrennungstemperatur, Verweilzeit, minimaler Sauerstoffgehalt ... 42
2.3.1.8 Klärschlammverbrennung in Siedlungsabfallverbrennungsanlagen ... 42
2.3.1.9 Aufgabe von Krankenhausabfall in einer Siedlungsabfallverbrennungsanlage ... 43
2.3.2 Drehrohröfen ... 44
2.3.2.1 Drehrohre und Nachbrennkammern für die Sonderabfallverbrennung ... 45
2.3.2.2 Drehrohröfen mit Nachbrennkammer zur Sonderabfallverbrennung ... 45
2.3.3 Wirbelschichtverfahren ... 47
2.3.3.1 Stationäre Wirbelschichtfeuerung... 49
2.3.3.2 Zirkulierende Wirbelschicht für Klärschlamm ... 51
2.3.3.3 Spezialfeuerung ... 51
2.3.3.4 Rotierende Wirbelschichtfeuerung ... 52
2.3.4 Pyrolyse- und Vergasungssysteme ... 52
2.3.4.1 Einführung zu Vergasung und Pyrolyse ... 52
2.3.4.2 Vergasung ... 53
2.3.4.2.1 Beispiele für Vergasungsverfahren ... 55
2.3.4.3 Pyrolyse ... 56
2.3.4.3.1 Beispiele für einen Pyrolyseprozess ... 58
2.3.4.3.2 Beispiele für die Kombination einer Pyrolyse mit einem Kraftwerk... 59
2.3.4.4 Kombinationsprozesse ... 61
2.3.4.4.1 Pyrolyse – Verbrennung ... 61
2.3.4.4.2 Pyrolyse – Vergasung ... 64
2.3.4.4.3 Vergasung – Verbrennung ... 66
2.3.5 Andere Techniken ... 67
2.3.5.1 Öfen mit Treppen und statischer Feuerung... 67
2.3.5.2 Öfen mit mehreren Feuerungen ... 67
2.3.5.3 Öfen mit mehreren Wirbelschichtfeuerungen ... 70
2.3.5.4 Modulare Systeme ... 70
2.3.5.5 Brennkammern für flüssige und gasförmige Abfälle ... 71
2.3.5.6 Zyklonbrennkammer für Klärschlamm ... 72
2.3.5.7 Beispiel für einen Verbrennungsprozess für chlorierte flüssige und gasförmige Abfälle mit HCI-Gewinnung ... 72
2.3.5.8 Beispiel eines Verbrennungsverfahrens für stark chlorhaltige Flüssigabfälle mit Chlorrückgewinnung ... 74
of clinical waste ··· 32
2.3 The thermal treatment stage ··· 32
2.3.1 Grate incinerators ··· 35
2.3.1.1 Waste feeder ··· 36
2.3.1.2 Incineration grate ··· 36
2.3.1.2.1 Rocking grates ··· 37
2.3.1.2.2 Reciprocating grates ··· 37
2.3.1.2.3 Travelling grates ··· 38
2.3.1.2.4 Roller grates ··· 38
2.3.1.2.5 Cooled grates ··· 38
2.3.1.3 Bottom ash discharger ··· 38
2.3.1.4 Incineration chamber and boiler ··· 39
2.3.1.5 Incineration air feeding ··· 41
2.3.1.6 Auxiliary burner ··· 42
2.3.1.7 Incineration temperature, residence time, minimum oxygen content ··· 42
2.3.1.8 Sewage sludge incineration in MSWI plants ··· 42
2.3.1.9 Addition of clinical waste to a municipal waste incinerator ··· 43
2.3.2 Rotary kilns ··· 44
2.3.2.1 Kilns and post combustion chambers for hazardous waste incineration ··· 45
2.3.2.2 Drum kiln with post-combustion chamber for hazardous waste incineration ··· 45
2.3.3 Fluidised beds ··· 47
2.3.3.1 Stationary (or bubbling) fluidised bed incineration ··· 49
2.3.3.2 Circulating fluidised bed (CFB) for sewage sludge ··· 51
2.3.3.3 Spreader-stoker furnace ··· 51
2.3.3.4 Rotating fluidised bed ··· 52
2.3.4 Pyrolysis and gasification systems ··· 52
2.3.4.1 Introduction to gasification and pyrolysis ··· 52
2.3.4.2 Gasification ··· 53
2.3.4.2.1 Examples of gasification processes ··· 55
2.3.4.3 Pyrolysis ··· 56
2.3.4.3.1 Example of a pyrolysis process ··· 58
2.3.4.3.2 Example of pyrolysis in combination with a power plant ··· 59
2.3.4.4 Combination processes ··· 61
2.3.4.4.1 Pyrolysis – incineration ··· 61
2.3.4.4.2 Pyrolysis – gasification ··· 64
2.3.4.4.3 Gasification – combustion ··· 66
2.3.5 Other techniques ··· 67
2.3.5.1 Stepped and static hearth furnaces ··· 67
2.3.5.2 Multiple hearth furnaces··· 67
2.3.5.3 Multiple hearth fluidised bed furnace ···· 70
2.3.5.4 Modular systems ··· 70
2.3.5.5 Incineration chambers for liquid and gaseous wastes ··· 71
2.3.5.6 Cycloid incineration chamber for sewage sludge ··· 72
2.3.5.7 Example of process for the incineration of liquid and gaseous chlorinated wastes with HCl recovery ···· 72
2.3.5.8 Example of a process for the incineration of highly chlorinated liquid wastes with chlorine recycling ··· 74
