Chemische en thermische reinigingstechnieken voor baggerspecie, Milieugebruik natte oxidatie, thermische desorptie en solventextractie
Het milieugebruik van de toepassing van natte oxidatie, thermische desorptie en solventextractiewordt bepaald door de volgende aspecten:
Ruimtebeslag
Het ruimtebeslag van chemische en thermische reinigingsinstallaties is naar verwachting relatief gering aangezien de apparatuur compact is. Inclusief opslagterrein voor drie dagen werkvoorraad bedraagt het ruimtebeslag circa 1,5 hectare bij een verwerkingscapaciteit van 100.000 ton droge stof baggerspecie of fijne fractie per jaar.
Energieverbruik
Het benodigde energieverbruik is sterk afhankelijk van de ‘energiehuishouding’ binnen de installaties. Door zorgvuldig om te gaan met bijvoorbeeld het gebruik van ontstane warmte, kan op het energieverbruik bespaard worden. Daarnaast speelt bij thermische desorptie en solventextractie het drogestofgehalte een rol: hoe hoger dit gehalte, hoe minder energie nodig is. Voor natte oxidatie en thermische desorptie is daarnaast het organische stofgehalte van belang, vanwege de energie die vrijkomt bij het verbranden. Bij solventextractie is voorts het gehalte aan vluchtige PAK (met name naftaleen) van belang, vanwege het feit dat deze stof moeilijker uit aceton te destilleren is.
Afvalstoffen
Natte oxidatie produceert geen vaste afvalstoffen; bij thermische desorptie komen afvalstoffen vrij van de rookgasreiniging zoals actief kool, gips, calciumchloride en stof. Een deel van deze afvalstoffen kan teruggebracht worden in het proces met de verontreinigde baggerspecie. Bij solventextractie komt actief kool vrij bij de waterzuivering; de afgescheiden organische componenten (olie en pak) worden verbrand bij de stoomopwekking in het proces.
Grondstoffenverbruik
Natte oxidatie verbruikt vooral zuurstof en verder zuur en loog om minerale afzettingen op de reactorwanden (‘scaling’) door middel van spoelen te verwijderen teneinde verstopping tegen te gaan en een optimale warmteoverdracht te verkrijgen. Het grondstoffenverbruik van thermische desorptie hangt samen met het soort gasreiniging. Bij solventextractie is stikstof nodig om te voorkomen dat aceton ontbrandt (‘vlampunt’ wordt bereikt) of explodeert in het proces door een te hoog zuurstofgehalte. Verder moet het verlies aan solvent worden gecompenseerd en is actief kool nodig voor de zuivering van het afvalwater.
Emissies
Emissies naar de bodem kunnen plaatsvinden door contact van verontreinigde baggerspecie of vrijkomend water met de bodem. Dit wordt in de praktijk voorkomen door de apparatuur op een vloeistofdichte vloer te plaatsen, waarbij het vrijkomende water wordt opgevangen en behandeld. In onderstaande tabel zijn de emissies naar lucht per ton droge stof invoer weergegeven. De getallen zijn gebaseerd op metingen tijdens praktijkproeven en schattingen aan de hand van de huidige praktijkervaring met grond of zuiveringsslib.
Emissies naar lucht van chemische en thermische technieken voor baggerspecie
|
Proces |
Emissie naar lucht* per t.d.s. invoer; droge Nm3 |
|
natte oxidatie |
80 Nm3 met 94% CO2, 4% O2, 2% N2, sporen vluchtige vetzuren/aldehyden |
|
thermische desorptie |
≥ 1000 – 1500 Nm3 met 80% N2, 10% O2, 10% CO2, stof, sporen NOx, CO, SO2, HF, HCl |
|
solventextractie |
500 – 950 Nm3 met N2, O2, CO2, sporen NOx, CO, SO2, CxHy |
* Vrijkomende luchtstromen voldoen aan thans gebruikelijke vergunningseisen en richtlijnen, wat in de meeste gevallen betekent dat er een nabehandeling is uitgevoerd. Derhalve en omdat er geen nauwkeurige emissievrachten kunnen worden gegeven voor behandeling van baggerspecie, zijn alleen de soorten aan te treffen componenten genoemd.
Te zien valt dat thermische desorptie de grootste hoeveelheid afgassen produceert, namelijk 10 tot 20 maal meer dan natte oxidatie. Ook verschilt de samenstelling nogal: natte oxidatie produceert voornamelijk kooldioxide mits met zuivere zuurstof wordt gewerkt. Solventextractie neemt een middenpositie in.
In onderstaande tabel zijn de emissies naar water per ton droge stof invoer weergegeven. De getallen zijn gebaseerd op metingen tijdens praktijkproeven en schattingen aan de hand van de huidige praktijkervaring met grond of zuiveringsslib.
Emissies naar water van chemische en thermische technieken voor baggerspecie
|
Proces |
Emissie naar oppervlaktewater* per t.d.s. invoer; droge Nm3 |
|
natte oxidatie |
5 m3** met 200 mg/l CZV, Ntot 50 mg/l en metalen µg/l ordegrootte |
|
thermische desorptie |
0,55 – 0,9 m3 (gecondenseerde droogdampen), vluchtige organische verbindingen*** |
|
solventextractie |
1,25 m3 (30 °C), olie/pak µg/l ordegrootte; koelwater 40 m3, ∆T = 15 °C |
* Vrijkomende waterstromen voldoen aan thans gebruikelijke vergunningseisen en richtlijnen, wat in de meeste van gevallen betekent dat er een nabehandeling is uitgevoerd. Derhalve en omdat er geen nauwkeurige emissievrachten kunnen worden gegeven voor behandeling baggerspecie, alleen soort aan te treffen componenten genoemd.
** Emissie naar rioolwaterzuiveringinrichting na biologische voorzuivering.
*** Bij natte rookgasreiniging kan er ook een spuistroom vrijkomen die verontreinigd is met zware metalen
Het beeld van emissies naar water is precies omgekeerd als dat voor lucht: hier produceert natte oxidatie een vijf tot tienmaal grotere stroom dan thermische desorptie en neemt solventextractie wederom een middenpositie in. Bij solventextractie is voorts een koelwaterlozing noodzakelijk vanwege het ingebouwde destillatieproces voor opwerking van de solvent.
Hinder
Specifieke geluidsbronnen zijn:
- shovel(s) ten behoeve van overslag;
- zeefinstallatie voorbehandeling;
- transportbanden en magneetbanden;
- uitstraling gevels en dak van de hal waarin de installatie is gebouwd, dan wel de uitstraling van de diverse pompen en motoren.
Bij sterke verontreiniging met olie of teerachtige producten kan er sprake zijn van stankoverlast. Dit kan aanleiding geven tot maatregelen in de sfeer van arbeidsomstandigheden.
Bij solventextractie is extra aandacht vereist voor het vermijden van explosie- en brandgevaar door het werken met een vluchtig organisch oplosmiddel.