Untersuchung der Emission aus Einäscherungsanlagen und der Einsatzmöglichkeiten von Barrierenentladungen zur Verringerung des PCDD/F-Austrages

Abstract

Untersuchungsgegenstand der vorliegenden Arbeit ist die Bewertung der Emissionen aus Einäscherungsanlagen und die Anwendung von Barrierenentladungen zur Begrenzung der PCDD/F-Emissionen vor dem Hintergrund der 27.BImSchV (Bundesimmissionsschutzverordnung über Anlagen zur Feuerbestattung). Zur Ermittlung des Standes der Technik wurden zunächst im Rahmen einer bundesweiten Erhebung bestehende und geplante Einäscherungsanlagen erfasst. Die Analyse zum Stand der Technik zeigt, dass Altanlagen, die vor Inkrafttreten der 27.BImSchV errichtet wurden, abgesehen von obligatorisch eingesetzten Staubabscheidevorrichtungen im allgemeinen über keine weitergehenden Rauchgasreinigungstechniken verfügen. Wie die experimentellen Messungen belegen, kann durch alleinige Anwendung von Staubabscheidevorrichtungen (z.B. Gewebefilter) der PCDD/F-Grenzwert nach 27.BImSchV nicht sicher und langfristig eingehalten werden. Einäscherungsanlagen müssen daher mit einem zusätzlichen Rauchgasreinigungsverfahren zur Begrenzung gasförmiger PCDD/F-Emissionen ausgerüstet werden. Im Rahmen des Messprogramms wurden neben den Parametern der 27.BImSchV die Schadstoffkomponenten NO, NO2, N2O, HCl, HF und SO2 kontinuierlich bestimmt. Gemessen am Massenstrom liegen die Konzentrationswerte der benannten Schadstoffkomponenten in einem unter Beachtung des Grundsatzes der Verhältnismäßigkeit tolerierbaren Bereich, so dass aus Sicht der immissionsschutzrechtlichen Gesetzgebung keine über die 27.BImSchV hinausgehenden Anforderungen angezeigt sind. Insgesamt sind daher die in der 27.BImschV festgelegten Emissionsgrenzwerte für CO, Cges, Gesamtstaub und PCDD/F für Krematorien ausreichend. Der zweite Teil der vorliegenden Arbeit befasst sich mit der Minderung von PCDD/F-Emissionen aus Einäscherungsanlagen mit Hilfe von Barrierenentladungen bei Normaldruck. Ziel der Untersuchungen war die Klärung der Fragestellung, inwieweit Barrierenentladungen eine technisch sinnvolle und leistungsfähige Alternative zu etablierten PCDD/F-Minderungstechniken darstellen können. Als Resümee der Untersuchungen gilt festzustellen, dass die prinzipielle Eignung dieses Verfahrens zur Verringerung der PCDD/F-Konzentration aufgezeigt werden konnte.

The objectives of this work are the evaluation of emission values and the treatment of PCDD/F using dielectric barrier discharge according to 27.BImSchV. Furthermore, the state of the art of cremators in the Federal Republic of Germany was studied. The analysis of the state of the art shows that in older plants only technical measures for dust-like emissions are usual for cremators. The investigations can show that dust collectors are not sufficient to control emission of PCDD/F according to 27.BImSchV. Consequently additional cleaning techniques are necessary to target the PCDD/F emission limit. In addition to parameters of 27 th BImSchV the concentrations of NO, NO2, N2O, HCl, HF and SO2 were measured continuously within the measurement program. The observed absolute mass quantities of these compounds were relatively low, considering the emission limits of 17 th BImSchV. Hence there is no demand for stronger emission control regulations than the described emission limits for CO, total C, total dust and PCDD/F in 27 th BImSchV. The second part of this work investigates the reduction of cremators PCDD/F emissions by dielectric barrier discharge at atmospheric pressure. The results are compared with state of the art PCDD/F cleaning technologies. The experimental results of treatment of PCDD/F contaminated cremator raw gas with dielectric barrier discharge show its applicability to reducing gaseous PCDD/F emissions.