1. No category

Utslipp og utslippsrensing
Størker Moe
Institutt for kjemisk prosessteknologi, NTNU
NTNU
www.ntnu.no
2
Forurensing – hva er det?
Type
Effekt
Økt saprofytisk aktivitet*)
⇒
⇒
Organiske
⇒
Næringsstoffer
⇒
Økt O2-forbruk
Forlengelse av anoksiske
perioder
Økt sedimentasjon
Gjengroing
Algeoppblomstring
Uorganiske (næringssalter)
⇒
⇒
Miljøgifter
Ikke nedbrytbare (persistente)
giftstoffer (organisk og
tungmetaller)
Nedbrytbare giftstoffer
www.ntnu.no
*)
Økt produksjon
Økt saprofytisk aktivitet
Anrikes i næringskjedene
⇒ Rammer topp-predatorer
Lokal og regional giftvirkning
Saprofytter: Organismer som lever av å bryte ned organisk materiale
3
Mer forurensing
Type
Effekt
Sur nedbør
SO2, NOx
(NOx: NO + NO2)
Utvasking av næringsstoffer, toksisk
effekt
Klimagasser
CO2, CH4
Global oppvarming
Sedimentasjon
⇒
Partikler
Lokale anoksiske forhold
Tildekking av gjeller for vannlevende arter
Estetisk ugunstig på land
Økning av gjennomsnittstemperaturen
Varmt vann
Luktgasser
Farge
www.ntnu.no
⇒
H2S, merkaptaner,
flyktige organiske
forbindelser (VOC)
Stenoterme (kuldeelskende) arter kan
trues
Estetisk ugunstig
Estetisk ugunstig
4
Miljø er ikke bare utslipp!
•
Vi påvirker naturen på flere måter
–
–
–
•
Utslipp av forurensninger
Forbruk av ressurser og energi
Endring av biotoper (bygg- og
anleggsvirksomhet)
”Riktig” vurdering av den totale
miljøpåvirkningen av en aktivitet er
en kompleks oppgave
www.ntnu.no
5
Livsløpsanalyse (LCA)
•
•
Verktøy for bedømmelse av
miljøpåvirkning fra industriell
produksjon
Tradisjonelt: Har sett på
fabrikkens utslipp alene
– Neglisjert effekter utenfor
fabrikken
– Tar ikke alle forhold med i
betraktning
•
•
LCA flytter systemgrensene
fra fabrikken til samfunnet
Relativt ny teknikk
www.ntnu.no
6
LCA er et planleggingsverktøy
•
Metode for å undersøke miljøaspektene og de potensielle
miljøpåvirkningene gjennom et produkts livsløp
– Utvinning av råvarer
– Produksjon
– Avhending
•
•
”Miljørevisjon” med systemgrenser utenfor fabrikken
Problem: Hvordan kvantifisere ulike ”kvaliteter”
– Resultatet kan avhenge av hvordan miljøpåvirkningen av en enkelt handling
vektlegges
– Alltid en viss grad av subjektivitet
– Sammenligne epler og appelsiner
•
Miljødiskusjoner er fremdeles stort sett utslippsrelaterte
www.ntnu.no
7
Hvorfor lavere utslipp?
a) T )
n
o
F
ll
Be et, S
,
FT rting
S
(
er (Sto
s
l
ne lser er
et)
n
g
u
e
n
egr runn nnels torti
b
ige e beg egru det, S
l
g
Fa itisk lle b bun
r
l
e
Po sjon rnfo
e
a
Irr turv
a
(N
Krav fra eksterne organisasjoner
• Miljøorganisasjoner
• ”Eco-labelling”-organisasjoner
• FN, WTO,…
Opinionskrav
Kundekrav
• Eks: Innhold av returfiber i et produkt
• Eks: Dokumentasjon av ”Eco-labelling”
Offentlige pålegg
Bedre teknologi
www.ntnu.no
Markedets krav
Press på produsenten
8
Utslippsbegrensning – norske prinsipper
• Utslipp til vann
– Ingen generelle grenser. Hver fabrikk vurderes ut fra
resipientforhold og tekniske muligheter for å gjennomføre tiltak
• Utslipp til luft
– Generelle retningslinjer av type ”xx % reduksjon innen år yy”
– Normalnivå på utslippsgrenser er ca. 50 mg støv pr. Nm3 for
sodakjeler og 100-200 mg støv pr. Nm3 for barkkjeler
– Økonomiske virkemidler: CO2- og svovelavgift på olje og gass
• Endring fra vurdering av resipientens tåleevne til krav
om BAT (EU-regelverk)
www.ntnu.no
9
Konsesjonsgrenser fra SFT*) – til vann
• Gies som tonn utslipp pr. døgn og/eller kg utslipp pr.
tonn produsert
– Hvis begge grenser er gitt, skal begge overholdes
• Normalt er følgende utslipp konsesjonsbelagt
– COD (KOF)
– SS (suspendert organisk materiale)
• I tillegg kan følgende utslipp være konsesjonsbelagt
eller pålagt rapportering:
– AOX
– N
– P
www.ntnu.no
*) Statens Forurensningstilsyn
10
Konsesjonsgrenser fra SFT*) – til luft
• Gies som kg utslipp pr. time og/eller mg utslipp pr.
Nm3 gassvolum
• Normalt er følgende utslipp konsesjonsbelagt
– Støv
– NOx (hvis relevant)
– SO2 (hvis relevant)
• I tillegg kan følgende utslipp være konsesjonsbelagt
eller pålagt rapportering:
–
–
–
–
www.ntnu.no
CO
Metaller
HF, HCl
Dioksiner
*) Statens Forurensningstilsyn
11
www.ntnu.no
12
Utbredelse av forurensing
• Lokalt
– Eks: Lukt fra renseanlegg, terpentinlukt på Saugbrugs,
fiberavsetninger på havbunnen utenfor Skogn, skumdannelse i
Drammenselva
• Regionalt
– Eks: Sulfatfabrikklukt i Hurumområdet
• Internasjonalt
– Eks: Sur nedbør fra tyske og britiske kullkraftverk
• Globalt
– Eks: Økt drivhuseffekt, oversvømmelser i Bangladesh
www.ntnu.no
13
Typer av utslipp
Alle utslipp
Miljøgifter
www.ntnu.no
Nedbrytbare forbindelser
14
Miljøgifter – egenskaper
• Har en eller flere av følgende egenskaper
–
–
–
–
–
Høy akutt giftighet
Subakutt eller kronisk giftighet
Kreftfremkallende (er carcinogene)
Endrer arvestoffer (er mutagene)
Er fosterskadelige (er teratogene)
• Samt en eller flere av følgende egenskaper
– Brytes langsomt ned i naturen (er persistente)
– Oppkonsentreres i næringskjeden (er bioakkumulerbare)
www.ntnu.no
15
Bioakkumulerbarhet
•
Enkelte stoffer er relativt lett nedbrytbare i naturen
– Biodegraderbare stoffer, eks: karbohydrater, acetat
– Kun lokale/regionale problemer
– Kan som regel ”håndteres” av det lokale biosystemet hvis ikke mengdene
blir for store
•
Andre stoffer er tungt nedbrytbare eller ikke nedbrytbare
– Ikke biodegraderbare stoffer, eks: polyklorerte organiske forbindelser,
tungmetaller
– Regionale, internasjonale og globale problemer
– Vannløselige stoffer skilles ut av organismene (ekskresjon)
– Fettløselige stoffer skilles ikke ut av organismene, konsentreres opp
gjennom næringskjeden
• Bioakkumulerbare stoffer
• Eks: DDT
www.ntnu.no
16
Nedbrytbare organiske næringsstoffer
•
Økt tilførsel av nedbrytbart organisk materiale fører til
oppblomstring av organismer som lever av å bryte ned andre
organismer (saprofytter)
– Viktig funksjon i naturen – forråtnelse
•
Dersom oksygen er tilgjengelig, vil fortrinnsvis
oksygenforbrukende (aerobe) bakterier blomstre opp
– Mer effektiv næringsutnyttelse
•
For høy vekst av saprofytter kan bruke opp alt tilgjengelig
oksygen i vannet (anaerobe eller anoksiske forhold)
– Vann inneholder nokså små mengder oppløst O2 (100 l vann inneholder like
mye O2 som 4 l luft)
•
Fremvekst av anaerobe bakterier
– Ofte sulfatreduserende ⇒ produksjon av H2S
– ”Råtten” lukt
www.ntnu.no
17
Effekter av overgjødsling
•
Vekst av planter og alger i vann er normalt begrenset av ett
næringssalt
– Ferskvann: Normalt P
– Saltvann: Normalt N
•
Tilførsel av begrensende næringssalt fører til økt algevekst
–
–
–
–
•
Biologisk tilførsel av nedbrytbart organisk materiale
Økt oksygenbehov i resipienten
Kan føre til anaerobe forhold og ”råtten” lukt
Kan føre til oppblomstring av uønskede arter (jfr. Chrysochromulina
polylepis i Nordsjøen i 1988)
Økt produksjon av blågrønnalger (cyanobakterier) i Mjøsa på
70-tallet skyldtes antageligvis tilførsel av fosfat fra
husholdningskloakk
– Bakgrunn for kampanjen for bruk av ”fosfatfrie” vaskemidler
www.ntnu.no
18
Norske vann og innsjøer
•
Næringsfattige, klare (oligotrofe)
–
–
•
Næringsfattige, myraktige og
humusrike (dystrofe)
–
–
•
Oksygenfattige
Myrtjern i Trøndelag
Næringsrike og produktive
(eutrofe)
–
–
•
Oksygenrike
Fjellvann og –elver
Oksygenfattige
Lavlandsvann på Østlandet
Tilførsel av næringsstoffer gir
ulik virkning på ulike typer vann
www.ntnu.no
19
Produksjon av bunndyr
Effekt av næringstilførsel
Økt produksjon
Overgjødsling,
anaerobe
forhold
Næringsstofftilgang
www.ntnu.no
20
Effekt av næringstilførsel
• Tilførsel av næring til næringsfattige (oligotrofe) vann
øker produksjonen av biologisk materiale
• Vannet går fra å være oligotroft til å være eutroft
– Kalles eutrofiering
– Kan føre til gjengroing
• Hvis ikke for høy tilførsel av næringsstoffer vil ”bare”
vannets karakter endres
• Ved for høy tilførsel av næringsstoffer vil alt oppløst
oksygen forbrukes, og vannet blir anoksisk (anaerobe
forhold)
– Får ”råtten lukt” og ubehagelige forhold
– Grensenivå avgjøres av oksygentilførselen til vannet
www.ntnu.no
21
Utslipp av næringsstoffer
Bør vurderes i forhold til
• Resipientens karakter
• Samlede utslipp fra industri, annen næring og
husholdning
• Tekniske og økonomiske muligheter for
gjennomføring av utslipps-begrensende tiltak
• Opinion
www.ntnu.no
22
Typer av utslipp fra
treforedling
•
Til vann
•
– Vedpartikler (fiber, fiberfragmenter, barkpartikler,…)
– Vedkomponenter og vedens
reaksjonsprodukter
– Partikler
– SO2
– Reduserte svovelforbindelser
(TRS)
– NOx
– CO2
– Klor og klordioksid
– Flyktige organiske forbindelser
• Polymere
• Lavmolekylære organiske
forbindelser
• Uorganisk
– Prosesskjemikalier og deres
reaksjonsprodukter
– Fyllmidler o.l.
www.ntnu.no
Til luft
•
Støy
23
Utslippsmengder –
måleenheter
Resipient
Røykgass: Nm3/h
Gass og partikler: mg/Nm3
Papir: tonn/dag
Vann: m3/dag
Oppløst og suspendert materiale: kg/m3
Resipient
www.ntnu.no
kg/m3
Utslippsmengder: kg/dag = 3
m /dag
kg/dag
kg/tonn =
tonn/dag
24
Inndeling av utslipp
1. Prosessmessige utslipp (avhenger av produksjonsprosessen)
–
–
Vaskeavløp, blekeriavløp, røykpartikler,…
Oppstarter, kokertømming, avløp fra periodisk systemrens,…
2. Tilfeldige utslipp (skyldes forstyrrelser, funksjonsfeil, lekkasjer,
operatørfeil,…)
1. Nivåutslipp
–
Relativt jevnt nivå
Grense for
støtutslipp
2. Støtutslipp
Nivå
–
–
www.ntnu.no
Kortvarige, store utslipp
Kan være enten prosessmessige utslipp (oppstart)
eller tilfeldige utslipp (åpning av feil ventil)
Grense for
nivåutslipp
(gjennomsnitt)
25
Årsaker til utslipp
Prosessutforming
Dimensjonering
Driftsstrategi
Menneskelig feil o.l.
Havarier o.l.
Svinn
Nivåutslipp
Støtutslipp
Prosessmessige utslipp
Nivåutslipp
Tilfeldige utslipp
Fabrikkens totale utslipp
www.ntnu.no
Støtutslipp
26
Mindre utslipp – prinsipper
• Fabrikkinterne tiltak (minske produksjonen av utslipp)
– Endring av prosess (forlenget kok, overgang til ECF-bleking,
erstatte NSSC med retur)
– Økt gjenbruk av vann (lukking), krever ofte internrensing før
gjenbruk av vann
• Mindre vann til utslipp betyr som regel mindre organisk stoff til utslipp
– Verktøy: Miljørevisjon
• Rensetiltak (”end of pipe” løsninger)
– Partikkelfjerning
– Fjerning av organisk materiale
• Kjemisk
• Biologisk
www.ntnu.no
Utslipp til vann
NTNU
www.ntnu.no
28
Utslipp til vann – effekter
•
Lett nedbrytbare organiske forbindelser (karbohydrater, acetat,…)
–
•
Partikler (fiber, fiberfragmenter, fyllstoffer,…)
–
–
•
Giftvirkning (toksisitet), mulig bioakkumulering
Klororganiske forbindelser
–
•
Overgjødsling ⇒ eutrofiering ⇒ oksygenmangel i resipienten
Harpikskomponenter
–
•
Farge
Næringssalter (N, P)
–
•
Avsetninger ⇒ lokal oksygenmangel i resipienten , ”råtten” lukt
Turbiditet (”grumsete vann”)
Ligninforbindelser, pigmenter
–
•
Oksygenmangel i resipienten, ”råtten” lukt
Mulig bioakkumulering, giftvirkning
Klorat
–
www.ntnu.no
Giftig for enkelte arter, f.eks. blæretang
29
Størrelsesklassifisering av
utslipp i vann
• > ca. 1 μm: Partikulært (suspendert) materiale
– Måles normalt ved filtrering gjennom GF/A glassfiberfilter
(porestørrelse 1,6 μm)
• > ca. 0,01 μm, men < ca. 1 μm: Kolloidalt materiale
– Måles normalt ikke separat, men kolloidalt materiale kan aggregere
under riktige fysikalske og kjemiske forhold
• < ca. 0,01 μm: Løst materiale
www.ntnu.no
30
Vanlige analyser av
vannavløp
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Biologisk oksygenforbruk (BOF, BOD)
Kjemisk oksygenforbruk (KOF, COD)
(Total organisk karbon, TOC)
Suspendert stoff
Næringssalter: Fosfor (P), nitrogen (N)
Adsorberbare organiske halogenforbindelser (AOX)
(Total organisk klor, TOCl)
Farge
Toksisitet
www.ntnu.no
31
Analyser av vannavløp
Analyse
Prinsipp
Standard
Biologisk oksygenforbruk
(BOF, BOD)
Nedbrytning av organisk materiale i avløpsvann med
mikroorganismekultur, måling av forbrukt oksygen
NS 4758, ISO 5815
Kjemisk oksygenforbruk
(KOF, COD)
Kjemisk oksidasjon av organisk materiale i
avløpsvann, måling av forbrukt oksygen
NS 4748
Total organisk karbon (TOC)
NS-EN 1484
Filtrering (normalt GF/A-filter), tørking, veiing
NS 4733, NS 4760,
NS-EN 872
Fosfor (P)
Kvantitativ kjemisk analyse
NS 4743 , NS-ISO
5663, NS-EN ISO
11905
Nitrogen (N)
Kvantitativ kjemisk analyse
NS 4725, NS-EN
1189, ISO 5664
Adsorberbare organiske
halogenforbindelser (AOX)
Adsorpsjon på aktiv kull, kvantitativ analyse
NS-EN 1485
Farge
Spektrofotometrisk analyse
NS 4787,
NS-EN ISO 7887
Toksisitet
Giftvirkning av avløpsvann på ulike organismer
(normalt mikroorganismekulturer, ”microtox”)
NS-EN ISO 11348
Suspendert stoff (SS)
www.ntnu.no
32
Biologisk oksygenforbruk
(BOD)
• Bakgrunn
– Organisk materiale brytes ned av mikroorganismer (råtner)
– Nedbrytningen forbruker oksygen
• Prosedyre
–
–
–
–
–
Nedbrytning av organisk materiale med mikroorganismekultur
Vannprøven mettes med oksygen
Tilsetter bakterieflora fra kommunalt renseanlegg
Inkuberer ved 20 °C, bestemmer gjenværende mengde oksygen
Definert inkubasjonstid (UK: 5 dager, Norden: 7 dager)
• Må angi tidsrom (BOD5, BOD7)
– BOD rapporteres som g O2 forbrukt pr. liter vann, evt. kg O2
forbrukt pr. tonn produkt produsert
www.ntnu.no
33
Kjemisk oksygenforbruk
(COD)
•
•
Raskere enn BOD, kan brukes for driftskontroll
Kjemisk oksidasjon av (alt) organisk materiale
– Dikromat i svovelsyre
– Normalt ufiltrert prøve, men kan også bestemmes for filtrert prøve
•
•
Rapporteres som g O2 pr. liter vann, evt. kg O2 pr. tonn produkt
En viss korrelasjon til BOD
– Avhenger av nedbrytningshastighet for komponentene i avløpet (sukker
brytes meget raskt ned og har BOD/COD ≈ 1, mens lignin brytes langsomt
ned og har BOD/COD << 1
– Forteller oss hvor mye oksygen avløpet kan komme til å forbruke i
resipienten
•
Noen verdier:
– Kjemisk massefiber: 1.1-1.2 mg O2/g fiber
– Mekanisk massefiber: 1.4 mg O2/g fiber
www.ntnu.no
34
Forhold mellom BOD og COD
Fabrikktype
Type avløp
BOD7/CODCr
Sileri (fortynnet svartlut)
0.19-0.23
Kondensat før stripping
0.65-0.76
Kondensat etter stripping
0.33
Blekeri, ClO2-trinn
0.30-0.36
Blekeri, E-trinn
0.14-0.17
Hovedavløp (før bioanlegg)
0.20-0.28
Treholdig
trykkpapir
(integrert)
Bakvann
0.45-0.55
Liner
Hovedavløp
0.36-0.40
Sulfatmasse
www.ntnu.no
35
Sluttrensing av avløpsvann
•
•
•
•
•
Fjerne suspendert materiale
Fjerne oppløst organisk materiale
Fjerne næringssalter
Fjerne toksiske komponenter
Fjerne skum, farge, lukt, smak,…
www.ntnu.no
36
Aerob biologisk nedbrytning
•
•
•
•
Bruker oksygen
Bakterier spiser organisk
materiale, produserer mer
bakterier (biomasse) pluss CO2
Bakteriene blir i sin tur spist av
andre bakterier og høyere
mikroorganismer, frigjør mer
CO2
Mikroorganismene trenger
næringssalter (N,P) for å vokse
–
–
–
•
N inngår i proteiner
P inngår i DNA
BOD:N:P = 100:5:1
Avløp fra papirmasseproduksjon
inneholder lite N og P
(BOD:N:P ca. 100:1-2:0.15-0.3)
–
Organisk materiale
O2
Bakterier
CO2
O2
Høyere mikroorganismer
CO2
Må tilsette N og P
Bioslam
www.ntnu.no
37
Litt mikrobiologi
•
–
–
•
Eksisterende kultur får dårligere
forhold
Fare for fremvekst av mindre
gunstig bakteriekultur
Bør ha mest mulig stabile
forhold i anlegget
www.ntnu.no
Lagfase
Logfase
Stasjonærfase
•
Et biologisk renseanlegg er et
økosystem i miniatyr
Hvilke mikroorganismer som
dominerer er avhengig av
kjemiske og fysikalske forhold i
anlegget
Dersom forholdene endres, vil
andre mikroorganismer få de
mest ideelle forholdene
Mengde biomasse
•
Tid
38
Mest brukt: Aktivslamanlegg
•
•
•
•
•
•
Resirkulering av slam fra utløp
til innløp
Innblanding av bioslam i
innløpet forsyner anlegget med
en kontinuerlig tilførsel av aktive
mikroorganismer som er
tilpasset inngående vann
Meget effektiv og rask
nedbrytning av organisk
materiale
85-95% BOD-reduksjon
20-60% COD-reduksjon
Lite reduksjon av farge
–
www.ntnu.no
Langsomt nedbrytbar
Organisk materiale
O2
Aktivslamanlegg
Bioslam
Til slambehandling
39
Aktivslamtanken er en
bioreaktor
•
Kan bruke
reaktorbetraktninger
– De samme prinsippene for
masse- og varmeoverføring
gjelder for både kjemiske og
biologiske reaktorer
•
Flere ulike prinsipper
– Pluggstrøm, ingen blanding,
dvs. vannet beveger seg som
en ”plugg” fra innløp mot utløp
– CSTR (Kontinuerlig
røretankreaktor), fullstendig
blanding ved innløp
– Innblanding av luft i slam før
blanding med avløpsvannet
www.ntnu.no
40
Anaerob nedbrytning
•
Noen mikroorganismer kan leve uten oksygen
– Kalles anaerobe organismer
– Trenger ikke lufttilførsel
•
Anaerob respirasjon er mindre effektiv enn aerob
– Danner mindre biomasse (slam)
•
Bruker karbon som både elektrondonor og –akseptor
– Produserer CO2 og CH4 (metan)
– Metan kan utnyttes som energikilde
– Kan også bruke svovel som elektronakseptor (danner H2S)
•
Lavt behov for næringssalter
– Pga. lav slamproduksjon
•
Trenger høy konsentrasjon av nedbrytbart materiale (over ca.
2000 mg CODCr pr. liter)
www.ntnu.no
41
Aerob kontra anaerob rensing
Aerob
Rensegrad
Anaerob
Sammenlignbar
Følsomhet overfor forstyrrelser
Moderat
Høy
Tid for oppbygging av slamkultur
Moderat
Lang
Mengde overskuddslam
Mye
Lite
Energibehov
Høyt
Selvforsynt eller
overskudd
Må tilsettes
Normalt liten til
ingen tilsetning
Behov for næringssalter
www.ntnu.no
42
Reduksjon i utslipp ved biorensing
Luftet dam Aktivslamanlegg
Biofilter
Anaerob
rensing
BOD7
70-90%
70-95%
30-60%
60-90%
COD
10-50%
30-50%
20-30%
40-80%
AOX
> 50%
50-70%
www.ntnu.no
43
Kombinasjon av aerob og
anaerob
• Anaerob → aerob
– Fjerne høye nivåer av COD før ”finpussing” med aktivslamanlegg
– Fabrikkavløp med høye COD-nivåer til anaerobtrinn, avløp fra
anaerobtrinn føres sammen med fabrikkavløp med lavere CODnivåer til et aktivslamanlegg
– Aktivslamanlegg kan ”bufre” eventuell dårlig rensing i
anaerobtrinnet
• Aerob → anaerob
– Bryte ned slam fra aktivslamanlegg v.hj.a. anaerobanlegg
• Gjerne alkalisk eller termisk hydrolyse av overskuddsslam før dette går
til anaerobtrinn – organisk materiale blir lettere tilgjengelig
– Mindre slam til slambehandling
• Delvis løsning på ”slamproblemet"
– Energiproduksjon fra slam uten forutgående pressing og tørking
www.ntnu.no
44
Internrensing og sluttrensing
•
Biologiske renseanlegg er normalt brukt til sluttrensing av
avløpsvann
– Kan evt. brukes til ”internrensing” ved gjenbruk av vann fra bioanlegg
•
Meget vanlig konfigurasjon:
– Partikkelfjerning (grovsiling, flokkulering, sedimentering, flotasjon)
– Aktivslamanlegg
– Slamfjerning (sedimentering, flotasjon)
•
Andre metoder kan være egnet for internrensing av
prosessvann
–
–
–
–
–
www.ntnu.no
Mikroflotasjon, sedimentering
Membranseparasjon
Ionebytting
Flokkulering
Evt. inndamping
45
Aktivslamanlegg med
forsedimentering
www.ntnu.no
46
Slam og annet avfall
•
Slam
– Mekanisk masseframstilling
15-20 kg/tonn inkl. barkslam
– Sulfatmasseframstilling
20-25
– Halvkjemisk25-30
– Papirframstilling
5-10
– Bioslam fra renseanlegg
0.2-1.2 kg/tonn
•
Aske
– 3-10 kg/tonn (minst for
mek.masse, mest for DIP)
•
•
Bark
Grønn- og hvitlutslam
– Inntil 10 kg/tonn
www.ntnu.no
Utslipp til luft
NTNU
www.ntnu.no
48
Hva og hvorfra
Prosessavsnitt
Type utslipp
Energiproduksjon
Partikler, SO2, NOx
Sodakjel
Partikler, SO2, TRS
Mesaovn
Partikler, TRS (Total Reduced
Sulfur)
Brenning av luktgasser
SO2
Bleking og
blekekjemikalieproduksjon
Cl2, ClO2, SO2, VOC
Annet
www.ntnu.no
VOC (Volatile Organic Compounds)
49
Utslipp til luft – årsaker og
virkninger
•
Svoveldioksid (SO2)
–
Kommer fra forbrenning av
svovelholdige stoffer
•
•
–
–
•
Avluter
Olje
Forbinder seg med vann i
atmosfæren, danner svovelsyrling
og (etter luftoksidasjon) svovelsyre
Kan transporteres langt
•
–
Kan også gi lokale nedfall
–
www.ntnu.no
Dannes fra luftens nitrogen og
oksygen under forbrenning ved høy
temperatur
Sur nedbør (som SO2)
Støv og flyveaske (uorganisk);
sot (ufullstendig forbrent
organisk)
–
–
•
–
•
Fra barkkjel, multibrenselskjel,
sodakjel eller mesaovn
Lokale nedfallsproblemer
Svovelholdige luktgasser
–
Sur nedbør i Norge fra Tyskland,
Storbritannia og Russland
Nitrøse gasser (NOx)
–
•
Sodakjel og ”diffuse utslipp”
(lekkasjer) fra prosessutstyr
Lokale og regionale luktproblemer
Dioksiner
–
–
–
Fra ufullstendig forbrenning av
klorholdig materiale (T < 850 °C)
Regnes som meget farlig miljøgift
Persistent, konsentreres opp i
næringskjeden
50
Klimagasser
•
•
I henhold til Kyotoprotokollen skal Norge redusere sitt totale
utslipp av klimagasser (de viktigste er CO2 og CH4, men også
vanndamp er en viktig drivhusgass)
En masse- eller papirfabrikk går med energioverskudd dersom
brennverdien av den produserte fiberen regnes inn
– Trefiber er biomasse (fornybar ressurs) som ikke bidrar til CO2-balansen
pga. ny vekst av trær med påfølgende CO2-fiksering
•
Tiltak som skal redusere det totale CO2-utslippet fra Norge er
bl.a. CO2-avgifter
– Kan ramme treforedlingsindustrien også
•
Metan (dannes ved anaerob nedbrytning av organisk materiale)
har 21 ganger så stor drivhuseffekt som CO2
– Papiret bør brennes framfor å legges på fylling for å unngå bidrag til økt
drivhuseffekt
www.ntnu.no
51
Ozonlaget
• Ozon i høyere lag av atmosfæren virker som filter for
skadelige ultrafiolette stråler
– Bakkenært ozon er forurensing
• Brytes ned og gjendannes kontinuerlig under denne
prosessen
• Klorfluorkarboner (KFK) katalyserer nedbrytningen av
ozon
– Forskyver likevekten mellom nedbrytning og gjendannelse av ozon
• Mindre ozon i høyere lag av atmosfæren
• Økt UV-stråling på bakken
– UV-stråling fører til hudkreft
www.ntnu.no
52
Luktgasser
•
•
•
•
Hydrogensulfid
(svovelvannstoff), H2S
Metylmerkaptan, CH3SH
Dimetylsulfid, CH3SCH3
Dimetyldisulfid, CH3SSCH3
–
•
•
•
Reduserte svovelforbindelser har en
meget lav luktterskel (ned mot 1
ppb)
Svovelholdige
furfuralforbindelser
(Terpentiner)
Dårlig vannløselighet, vanskelig
å fjerne tilstrekkelig med
gassrense-utstyr
–
www.ntnu.no
Oppsamling, samt riktig lufttilførsel
til sodakjel
Stoff
Vanillin
Luktterskel, ppb*)
3.2· 10–5
Hydrogensulfid
1.1
Metylmerkaptan
1.1
Dimetylsulfid
20
Klor
10
Svoveldioksid
3000
53
Nyttig litteratur
•
•
•
Hultman, S.: “X-719 Yttre miljöskydd”, Skogsindustrins
utbildning i Markaryd AB, 1998, ISBN 91-7322-228-3
Hynninen, P. : “Papermaking Science and Technology, Book 19:
Environmental control”, Fapet Oy, Helsinki, 2000
EU-dokument: ”Integrated Pollution Prevention and Control
(IPPC): Reference Document on Best Available Techniques in
the Pulp and Paper Industry”, 475 pp.,
http://eippcb.jrc.es/cgi-bin/locatemr?ppm_bref_1201.pdf
– European Integrated Pollution Prevention and Control Bureau:
http://eippcb.jrc.es/
•
Kyoto-protokollen, http://unfccc.int/
www.ntnu.no