prop · GM03141 · 1999-01-01 00:00:00 — Det specifika stoftutsläppet i sådana fall ligger normalt under /Mg. Två olika typer av ugnar används för smältning av skrot: martinugnar och elektriska bågugnar, varav martinugnar är på väg att avvecklas. Halten av de aktuella tungmetallerna i stoftutsläppet beror på sammansättningen av det järn- och stålskrot som används samt på vilka typer av legeringsmetaller som tillsätts i ståltillverkningen. Mätningar av utsläpp från elektriska bågugnar har visat att av kvicksilverutsläppen och av kadmiumutsläppen sker i ångform. De viktigaste utsläppsbegränsande åtgärderna sammanfattas i tabell 5. Tabell 5: Utsläppskällor, kontrollåtgärder, reduceringsverkningsgrad och åtgärdskostnader inom sekundär järn- och stålindustri Utsläpps- källa Kontrollåtgärd(er) Reducerings- verkningsgrad (%) Kostnad för utsläppsbegränsande åtgärd (total kostnad i US $) Elektrisk bågugn Elektrofilter Textila spärrfilter > 99 > 99,5 .. Textila spärrfilter: 24/Mg stål Järngjuterier (bilaga II, kategori 4) Det är av största vikt att alla utsläpp uppsamlas effektivt. Detta kan åstadkommas med hjälp av kapsling eller flyttbara huvar, eller genom evakuering av hela byggnaden. De uppsamlade utsläppen måste renas. I järngjuterier används kupolugnar och induktionsugnar. Direkta partikelutsläpp och gasformiga tungmetallutsläpp sker speciellt under smältningsprocessen, och ibland i mindre utsträckning under gjutningsprocessen. Flyktiga utsläpp sker vid råmaterialhantering, smältning, gjutning och rensning. De viktigaste utsläppsbegränsande åtgärderna sammanfattas i tabell 6, tillsammans med nåbara reduceringsverkningsgrader samt kostnader, när dessa uppgifter varit tillgängliga. Dessa åtgärder kan minska stoftkoncentrationen till /m3 eller lägre. Inom järngjuteribranschen finns en stor mängd olika anläggningar. För befintliga mindre anläggningar kan det visa sig att åtgärderna i tabell 6 inte är ekonomiskt genomförbara, och att de sålunda inte motsvarar bästa tillgängliga teknik. Tabell 6: Utsläppskällor, kontrollåtgärder, reduceringsverkningsgrad och åtgärdskostnader inom järngjuteribranschen. Utsläpps- källa Kontrollåtgärd(er) Reducerings- verkningsgrad (%) Kostnad för utsläppsbegränsande åtgärd (total kostnad i US $) Elektrisk bågugn Elektrofilter Textila spärrfilter > 99 > 99,5 .. Textila spärrfilter: 24/Mg järn Induktions- ugn Textila spärrfilter/torr absorption + textila spärrfilter > 99 .. Kallbläster- kupolugn Utsug under inmatningen: Textila spärrfilter > 98 .. Utsug i kupoltoppen: Textila spärrfilter + förfiltrering av stoft Textila spärrfilter + kemisk adsorption > 97 > 99 8-12/Mg järn 45/Mg järn Varmbläster- kupolugn Textila spärrfilter + förfiltrering av stoft Våtskrubber med roterande hjul / venturi-skrubber > 99 > 97 23/Mg järn .. Primär- och sekundärindustri för andra metaller (bilaga II, kategori 5 och 6) I detta avsnitt behandlas utsläpp och utsläppskontroll av Cd, Pb och Hg i primär- och sekundärtillverkning av andra metaller än järn, t.ex. bly, koppar, zink, tenn och nickel. Beroende på det stora antalet olika råmaterial och de olika processer som används, kan nästan alla typer av tungmetaller och tungmetallföreningar släppas ut från den här sektorn. Med tanke på de tungmetaller som behandlas i denna bilaga är tillverkning av koppar, bly och zink speciellt intressant. Kvicksilvermalm och -koncentrat behandlas först genom krossning och ibland siktning. Malmutvinningsteknik används inte i någon större utsträckning, även om flotation har använts vid vissa anläggningar för utvinning av lågvärdig malm. Den krossade malmen hettas sedan upp antingen i retortrar vid små kvantiteter, eller i ugnar vid stora kvantiteter, till en temperatur vid vilken kvicksilversulfid sublimeras. Den utvunna kvicksilverångan kondenseras i ett kylsystem och samlas upp som kvicksilvermetall. Sot från kondensorerna och sedimenteringstankarna bör tas bort och behandlas med kalksten eller återföras till retorten eller ugnen. Följande tekniska lösningar kan användas för effektiv återvinning av kvicksilver: - Tillämpa åtgärder som minskar stoftbildning under brytning och materiallagring, inkluderande begränsning av storleken på materiallagren. - Använda indirekt ugnsuppvärmning. - Hålla malmen så torr som möjligt. - Hålla gastemperaturen endast 10 till 20 C över daggpunkten när den förs in i kondensorn. - Hålla utloppstemperaturen så låg som möjligt. - Låta reaktionsgasen passera en efterkondenseringsskrubber och/eller ett selenfilter. Stoftbildningen kan hållas låg genom indirekt uppvärmning, separat behandling av finkornig malm och kontroll av malmens vattenhalt. Stoftet bör separeras från de heta reaktionsgaserna med cyklonavskiljare och/eller elektrostatiska avskiljare innan de förs in i kondenseringsenheten. Vid guldframställning med amalgamering kan man använda metoder som liknar dem som används för kvicksilver. Guld framställs också med andra metoder än amalgamering, vilka anses vara att föredra i nya anläggningar. Andra metaller än järn framställs mest från sulfidhaltiga . Av tekniska skäl och av kvalitetsskäl måste rökgaserna genomgå en grundlig stoftfiltrering (< /m3) och kan också kräva att ytterligare kvicksilver avlägsnas innan de kan föras vidare till fabriker som använder kontaktmetoden för SO3-framställning, något som också minimerar utsläpp av tungmetaller. Textila spärrfilter bör användas när detta är lämpligt. På detta sätt kan en stoftkoncentration som är lägre än /m3 uppnås. Stoft från all smältmetallurgisk bearbetning bör samlas upp och återanvändas inom anläggningen eller i annan anläggning för att undvika yrkessjukdomar. När det gäller primär blyframställning, visar primära erfarenheter att det finns nya intressanta tekniska lösningar för smältreduktion utan sintring av koncentraten. Dessa processer är exempel på en ny generation av autogen smältningsteknik för bly som förorenar mindre och förbrukar mindre energi. Sekundärt bly framställs mest från begagnade bil- och lastbilsbatterier som demonteras innan de matas in i smältugnar. Bästa tillgängliga teknik bör inkludera en smältoperation i en kort roterugn eller schaktugn. Med oxy-fuel-brännare kan rökgasvolym och flygstoft reduceras . Rökgasrening med textila spärrfilter möjliggör stoftkoncentrationer /m3. Primär zinkframställning sker genom användandet av en hydrometallurgisk process (ett förfarande där man rostar, lakar och elektrolyserar). Trycklakning kan vara ett alternativ till rostning och kan anses som en bästa tillgängliga teknik för nya anläggningar beroende på koncentrationsvärdena. Utsläpp från smältmetallurgisk zinkframställning i Smelting-ugnar (IS-ugnar) kan minimeras genom att man använder dubbel klocka på masugnens uppsättningsmål, rengöring med högeffektiva skrubbrar, effektiv evakuering och rening av gaser från slagg och blygjutning, samt rening (< /m3) av de CO-rika rökgaserna från ugnen. Vid återvinning av zink från oxiderade restprodukter behandlas restprodukterna i en IS- ugn. Mycket lågvärdiga restprodukter och rökgasstoft (t.ex. från stålindustrin) behandlas först i roterugnar (Waelz-ugnar) i vilka en högvärdig zinkoxid framställs. Metallmaterial återanvänds genom smältning antingen i induktionsugnar eller i ugnar som värms upp direkt eller indirekt med naturgas eller flytande bränslen, eller i New Jersey-retortrar i vilka en stor variation av metalloxid- och metallinnehållande sekundärmaterial kan återanvändas. Zink kan även utvinnas ur slagg från blyugnar genom en "slag fuming"-process. Tabell 7 (a): Utsläppskällor, kontrollåtgärder, reduceringsverkningsgrad och åtgärdskostnader inom primärindustri för andra metaller än järn. Utsläpps- källa Kontrollåtgärd(er) Reducerings- verkningsgrad (%) Kostnad för utsläppsbegränsande åtgärd (total kostnad i US $) Flyktiga utsläpp Utsugshuvar, kåpor, etc. Rökgasrening med textila spärrfilter .. Rostning / sintring Dragsintring: elektrofilter + skrubber (före svavelsyrafabriker med dubbel kontaktmetod) + textila spärrfilter för restgaser .. 7-10/Mg H2SO4 Konventionell smältning (reduktion i masugn) Schaktugn: sluten överdel/ effektiv evakuering vid tappningshål + textila spärrfilter, täckta tappningsrännor, dubbel klocka på masugnens uppsättningsmål .. .. smelting Högeffektiva skrubbrar > 95 .. Dubbel klocka på masugnens uppsättningsmål .. 4/Mg producerad metall Trycklakning Tillämpning beror på koncentratets lakningsegenskaper > 99 beror på anläggningen Direkta smältreduk- tionsprocesser Direktsmältning, t.ex. Kivcet, Outokumpu- och Mitsubishi-processen .. .. Smältbad, t.ex. roterande konverter med luft- /syretillförsel uppifrån, Ausmelt-, Isasmelt-, QSL- och Noranda-processen Ausmelt: Pb 77, Cd 97, QSL: Pb 92, Cd 93 QSL: driftskost-nader 60/Mg Pb Tabell 7 (b): Utsläppskällor, kontrollåtgärder, reduceringsverkningsgrad och åtgärdskostnad inom sekundärindustri för andra metaller än järn. Utsläpps- källa Kontrollåtgärd(er) Reducerings- verkningsgrad (%) Kostnad för utsläppsbegränsande åtgärd (total kostnad i US $) Blyframställn ing Kort roterugn: utsugshuvar för avtappningshål + textila spärrfilter, rörvärmeväxlare, oxy-fuel- brännare 99,9 45/Mg Pb Zinkframställ ning smelting > 95 14/Mg Zn Generellt bör processer kombineras med effektiva stoftuppsamlingsanordningar för både primärgaser och flyktiga utsläpp. De viktigaste utsläppsbegränsande åtgärderna sammanfattas i tabell 7 (a) och (b). Med textila spärrfilter har i vissa fall stoftkoncentrationer /m3 uppnåtts. Cementindustri (bilaga II, kategori 7) I cementugnar kan sekundärbränslen såsom avfallsolja och begagnade bildäck användas. När avfall används, bör samma utsläppskrav som för avfallsförbränning tillämpas, och om farligt avfall används bör även utsläppskraven för förbränning av farligt avfall tillämpas, beroende på i vilka mängder det används. Detta avsnitt gäller dock ugnar som eldas med fossila bränslen. Partikulärt material släpps ut i alla stadier av cementframställning, vilka omfattar materialhantering, råmaterialberedning (krossning, torkning), klinkertillverkning och cementberedning. Tungmetaller tillförs cementugnarna via råmaterialen, fossila bränslen och avfallsbränslen. Följande ugnstyper används för klinkertillverkning: lång våt roterugn, lång torr roterugn, roterugnar med cyklonförvärmning, roterugnar med rostförvärmning och schaktugnar. Med avseende på energiåtgång och utsläppsbegränsning är roterugnar med cyklonförvärmning att föredra. För att utnyttja värmeåtervinning leds rökgaserna från roterugnen genom förvärmningssystemet och vertikalkvarnarna (om sådana finns) innan de filtreras. Det uppsamlade stoftet återförs till råmaterialet. av det bly och kadmium som tillförs ugnen släpps ut i rökgaserna. Det höga alkali-innehållet och skrubberoperationen i ugnen bidrar till att metallerna hålls kvar i klinkern eller ugnsstoftet. Tungmetallutsläpp i atmosfären kan minskas t.ex. genom att det uppsamlade stoftet leds bort och lagras i stället för att återföras till råmaterialmatningen. I varje enskilt fall bör man dock överväga konsekvenserna av att tungmetallerna släpps ut i upplaget. En annan möjlighet är att använda hetmjöls-bypass, där kalicinerat hetmjöl delvis tas bort direkt framför ugnsöppningen och matas in i cementberedningen. Alternativt kan stoftet tillsättas till klinkret. En annan viktig åtgärd är en välkontrollerad stabil ugnsdrift så att nödstopp av de elektrostatiska avskiljarna undviks. Sådana nödstopp kan orsakas av för höga CO- koncentrationer. Det är viktigt att se till att nödstopp inte orsakar toppar av höga tungmetallutsläpp. De viktigaste utsläppsbegränsande åtgärderna sammanfattas i tabell 8. För att minska direkt stoftutsläpp från krossar, kvarnar och torkar används vanligtvis textila spärrfilter, medan rökgaser från ugnar och klinkerkylning kontrolleras med elektrostatiska avskiljare. Med elektrostatiska avskiljare kan stoftkoncentrationen reduceras till /m3. Med textila spärrfilter kan stoftkoncentrationen i den renade gasen reduceras till /m3. Table 8: Utsläppskällor, kontrollåtgärder, reduceringsverkningsgrad och kostnader för cementindustrin Utsläppskälla Kontroll- åtgärd(er) Reduceringsverk- ningsgrad (%) Kostnad för utsläpps- begränsning Direkta utsläpp från krossar, kvarnar, torkar Textila spärrfilter Cd, Pb: > 95 .. Direkta utsläpp från roterugnar, klinkerkylare Elektrofilter Cd, Pb: > 95 .. Direkta utsläpp från roterugnar Koladsorption Hg: > 95 .. Glasindustrin (bilaga II, kategori 8) Inom glasindustrin är blyutsläpp speciellt relevanta i olika typer av glas där bly används som råvara (t.ex. kristallglas, katodstrålerör). För sodaglas är blyutsläppen beroende av kvaliteten på det recirkulerade glaset som används i processen. Blyinnehållet i stoftet från kristallglassmältning ligger normalt på . Stoftutsläpp härrör främst från mängblandningen, ugnar, diffusa läckage från ugnsöppningar samt slipning och blästring av glasprodukter. De beror i synnerhet på vilket bränsle som används, ugnstyp och typ av glas som produceras. Oxy-fuel-brännare kan reducera volymen av utsläppsgaser och produktionen av flygaska . Blyutsläppen från elektrisk uppvärmning är mycket lägre än från eldning med olja eller gas. Mängen smälts i kontinuerliga vannor, dagvannor eller deglar. Under smältcykeln i diskontinuerliga ugnar varierar stoftutsläppet mycket. Stoftutsläppet från kristallglasvannor (<5 kg/Mg smält glas) är högre än från andra vannor (<1 kg/Mg smält soda- och pottaskeglas). Några åtgärder för att minska de direkta metallinnehållande stoftutsläppen är: pelletering av glasmängen, byte av uppvärmningssystem från olje- eller gaseldning till elektrisk uppvärmning, tillsats av större del återvunnnet glas i mängen och användning av bättre kvalitet på råvarorna (storleksfördelning) och återvunnet glas (genom att undvika blyinnehållande fraktioner). Gaserna kan renas med textila spärrfilter vilket minskar utsläppen till /m3. Med elektrofilter kan man uppnå /m3. Motsvarande effektivitet för utsläppsreducering ges i tabell 9. Utvecklingen av glas utan blyföreningar pågår. Tabell 9: Utsläppskällor, kontrollåtgärder, reduceringsverkningsgrad och kostnader för glasindustrin Utsläpps- källa Kontroll- åtgärd(er) Verkningsgrad för stoftreducering (%) Kostnader för utsläpps- begränsning (total kostnad) Direkta utsläpp Textila spärrfilter > 98 .. Elektrofilter > 90 .. Klor-alkaliindustrin (bilaga II, kategori 9) I klor-alkaliindustrin produceras Cl2, alkalihydroxider och vätgas genom elektrolys av saltlösning. I existerande anläggningar används normalt kvicksilverprocessen eller diafragmaprocessen, vilka båda kräver införande av god praxis för att undvika miljöproblem. Membranprocessen resulterar inte i några direkta kvicksilverutsläpp. Den uppvisar också en lägre elektrolytisk energi men högre värmebehov för alkalihydroxidkoncentationer (den totala energibalansen resulterar i en svag fördel för membranmetoden i storleksordningen ) samt en mer kompakt cellprocess. Därför anses detta alternativ vara att föredra vid nya anläggningar. Beslut 90/3 från av PARCOM (the Commission for the Prevention of from Sources) rekommenderar att existerande klor-alkalifabriker som använder kvicksilvermetoden skall avvecklas så fort som är praktiskt möjligt, och målet skall vara en fullständig avveckling till 2010. Investeringarna för att ersätta kvicksilverprocessen med membranprocessen har rapporterats ligga i området US$ 700-1000/Mg Cl2-kapacitet. Fastän ytterligare kostnader kan uppkomma på grund av, bland annat, högre tillverkningsomkostnader och högre kostnader för att rena saltlösningen, kommer driftkostnaderna att sjunka i de flesta fall. Detta beror på att energikonsumtionen minskar och minskade kostnader för avloppsvattenrening och avfallshantering. Källorna för kvicksilverutsläppen till omgivningen i kvicksilverprocessen är: cellsalsventilationen, processutsläpp, produkterna och då framförallt vätgasen samt avloppsvatten. Speciellt viktigt, när det gäller utsläpp till atmosfären, är det diffusa utsläppet av Hg från cellerna till cellsalen. Förebyggande åtgärder och kontroll är mycket viktigt och skall prioriteras med avseende på varje källas relativa betydelse i varje enskild anläggning. I vilket fall som helst krävs specifika kontrollåtgärder när kvicksilver återvinns ur slammet som kommer från processen. Följande åtgärder kan vidtas för att minska utsläppet från befintliga kvicksilverprocessfabriker: - Processkontroll och tekniska åtgärder för att optimera cellprocessen, underhåll och mer effektiva arbetsmetoder. - Täckning, tätning och kontrollerad ventilation genom undertryck. - Rengöring av cellsalarna och åtgärder som gör det lättare att hålla dem rena. - Rening av begränsade gasströmmar (vissa kontaminerade luftströmmar och vätgas). Dessa åtgärder kan minska kvicksilverutsläppen till värden långt under /Mg Cl2- produktionskapacitet, uttryckt som ett medelvärde . Det finns exempel på fabriker som har lyckats hålla utsläppen långt under /Mg Cl2-produktionskapacitet. Som ett resultat av PARCOM-beslutet 90/3, var befintliga kvicksilverbaserade klor-alkalifabriker tvungna att möta kravet på Hg/Mg Cl2 till när det gällde utsläpp som omfattades av konventionen för PARCOM (Convention for the Prevention of from Sources). Eftersom utsläppen till stor del är beroende av (Good Operating Practice), skall medelvärdet vara beroende av och innefatta underhållsperioder eller mindre. Förbränning av kommunalt, medicinskt och farligt avfall (bilaga II, kategori 10 och 11) Utsläpp av kadmium, bly och kvicksilver kommer från förbränning av kommunalt, medicinskt och farligt avfall. Kvicksilvret, en stor del av kadmiumet och en mindre del bly förångas i processen. Speciella åtgärder måste vidtas både före och efter förbränningen för att minska dessa utsläpp. Den bästa tillgängliga tekniken för stoffavskiljning anses vara textila spärrfilter i kombination med torra eller våta metoder för att kontrollera flyktiga ämnen. Elektrofilter i kombination med våta system kan också konstrueras för att nå låga stoftutsläpp, men de erbjuder färre möjligheter än textila spärrfilter, speciellt sådan som är ytbehandlade för adsorption av flyktiga föroreningar. När BAT (bästa tillgängliga teknik) används för att rena rökgaser kan stoftkoncentrationerna reduceras till /m3 . I praktiken kan ännu lägre koncentrationer nås, och i vissa fall har koncentrationer /m3 rapporterats. Kvicksilverkoncentrationen kan reduceras till mellan /m3 (normaliserad till O2). De viktigaste utsläppsbegränsande åtgärderna för att minska de sekundära utsläppen sammanfattas i tabell 10. Det är svårt att ange några generellt gällande uppgifter eftersom de relativa kostnaderna i US$/ton beror av anläggningsspecifika variabler, som till exempel avfallets sammansättning. Tungmetaller hittas i alla fraktioner av det kommunala avfallet (t.ex. produkter, papper, organiskt material). Därför kan man minska tungmetallsutsläppen genom att reducera mängden kommunalt avfall som går till förbränning. Detta kan uppnås genom olika strategier för avfallshantering, som även innefattar återvinningsprogram och kompostering av organiskt material. Förutom detta tillåter några av de länder som sorterar under FN:s ekonomiska kommission för (UN/EEC)att kommunalt avfall deponeras. I en välskött deponeringsanläggning elimineras utsläppen av kadmium och bly och kvicksilverutsläppen kan bli lägre än vid förbränning. Forskning om utsläpp av kvicksilver från avfallsdeponering pågår i flera länder som sorterar under UN/EEC. Tabell 10: Utsläppskällor, kontrollåtgärder, reduceringsverkningsgrad samt kostnader för förbränning av kommunalt, medicinskt och farligt avfall Utsläpps- källa Kontrollåtgärd(er) Reducerings- verkningsgrad (%) Kostnad för utsläppsbegräns- ande åtgärd (total kostnad US$) Rökgaser Högeffektiva skrubbers Pb, Cd: > 98; Hg: ca 50 .. Elektrofilter (3 fält) Pb, Cd; 80-90 10-20/Mg avfall Våta elektrofilter (1 fält) Pb, Cd: 95-99 .. Textila spärrfilter Pb, Cd: 95-99 15-30/Mg avfall Kolinsprutning + textila spärrfilter Hg: > 85 driftkostnader: ca 2-3/Mg avfall Kolbäddsfiltrering Hg: > 99 driftkostnader ca 50/Mg avfall AVAILABLE TECHNIQUES FOR CONTROLLING EMISSIONS OF HEAVY METALS AND THEIR COMPOUNDS FROM THE SOURCE CATEGORIES LISTED IN This annex aims to provide Parties with guidance on identifying best available techniques for stationary sources to enable them to meet the obligations of the Protocol. "Best available techniques" (BAT) means the most effective and advanced stage in the development of activities and their methods of operation which indicate the practical suitability of particular techniques for providing in principle the basis for emission limit values designed to prevent and, where that is not practicable, generally to reduce emissions and their impact on the environment as a whole: - Techniques'''' includes both the technology used and the way in which the installation is designed, built, maintained, operated and decommissioned; - Available'''' techniques means those developed on a scale which allows implementation in the relevant industrial sector, under economically and technically viable conditions, taking into consideration the costs and advantages, whether or not the techniques are used or produced inside the territory of the Party in question, as long as they are reasonably accessible to the operator; - Best'''' means most effective in achieving a high general level of protection of the environment as a whole. In determining the best available techniques, special consideration should be given, generally or in specific cases, to the factors below, bearing in mind the likely costs and benefits of a measure and the principles of precaution and prevention: - The use of low-waste technology; - The use of less hazardous substances; - The furthering of recovery and recycling of substances generated and used in the process and of waste; - Comparable processes, facilities or methods of operation which have been tried with success on an industrial scale; - Technological advances and changes in scientific knowledge and understanding; - The nature, effects and volume of the emissions concerned; - The commissioning dates for new or existing installations; - The time needed to introduce the best available technique; - The consumption and nature of raw materials (including water) used in the process and its energy efficiency; - The need to prevent or reduce to a minimum the overall impact of the emissions on the environment and the risks to it; - The need to prevent accidents and to minimize their consequences for the environment. The concept of best available techniques is not aimed at the prescription of any specific technique or technology, but at taking into account the technical characteristics of the installation concerned, its geographical location and the local environmental conditions. The information regarding emission control performance and costs is based on official documentation of the Executive Body and its subsidiary bodies, in particular documents received and reviewed by the Task Force on Heavy Metal Emissions and the on Heavy Metals. Furthermore, other international information on best available techniques for emission control has been taken into consideration (e.g. Community''''s technical notes on BAT, the PARCOM recommendations for BAT, and information provided directly by experts). Experience with new products and new plants incorporating low-emission techniques, as well as with the retrofitting of existing plants, is growing continuously; this annex may, therefore, need amending and updating. The annex lists a number of measures spanning a range of costs and efficiencies. The choice of measures for any particular case will depend on, and may be limited by, a number of factors, such as economic circumstances, technological infrastructure, any existing emission control device, safety, energy consumption and whether the source is a new or existing one.