VDI 3475 Blatt 2-2005 Emission control - Facilities for biological waste - Composting an anaerobic (co-)digestion - Plant capacities up to approx 6000 Mg a.pdf

1、VEREIN DEUTSCHERINGENIEUREEmissionsminderungBiologische AbfallbehandlungsanlagenKompostierung und (Co-)VergrungAnlagenkapazitt bis ca. 6000 Mg/aEmission controlFacilities for biological wasteComposting an anaerobic (co-)digestionPlant capacities up to approx. 6000 Mg/aVDI 3475Blatt 2 / Part 2Ausg. d

2、eutsch/englischIssue German/EnglishKommission Reinhaltung der Luft im VDI und DIN Normenausschuss KRdLAusschuss Biologische AbfallbehandlungsanlagenVDI/DIN-Handbuch Reinhaltung der Luft, Band 3 VDI-Handbuch Biotechnologie, Band 2VDI-Handbuch Landwirtschaft/Landtechnik VDI-Handbuch Umwelttechnik VDI-

3、RICHTLINIENZu beziehen durch / Available at Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin Alle Rechte vorbehalten / All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure,Dsseldorf2005Vervielfltigung auchfr innerbetriebliche Zwecke nicht gestattet / Reproduction even for internal use not permittedDer Entwurf dieser Rich

4、tlinie wurde mit Ankndigung im Bundes-anzeiger einem ffentlichen Einspruchsverfahren unterworfen.Die deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich.ICS 13.040.40Dezember 2005December 2005The draft of this guideline has been subject to public scrutinyafter announcement in the Bundesanzeiger (Fede

5、ral Gazette).The German version of this guideline shall be taken as authorita-tive. No guarantee can be given with respect to the English trans-lation.Inhalt SeiteVorbemerkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4Einfhrung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5Zielsetzung . . . . . . . . . . . .

6、. . . . . . . . 6Geltungsbereich. . . . . . . . . . . . . . . . . . 7Rechtliche Rahmenbedingungen in Deutschland,Stand Februar 2005 . . . . . . . . . . . . . . . . 8Begriffe und Definitionen. . . . . . . . . . . . . 101 Technologie der Aerobverfahren . . . . . . . 161.1 Mikrobiologische Grundlagen.

7、. . . . . . 161.2 Verfahrensbeschreibung. . . . . . . . . . 181.3 Anlieferung, Annahme und Aufbereitung. . . . . . . . . . . . . . . . 191.3.1 Einsammeln und Anliefern . . . . . 191.3.2 Annahme . . . . . . . . . . . . . . 201.3.3 Aufbereitung . . . . . . . . . . . . 201.4 Vor- und Hauptrotte . . . .

8、 . . . . . . . . 221.4.1 Mietenkompostierung im Freien bzw. unter Dach in offenen Anlagen . . . . . . . . . . . . . . . 221.4.1.1 Dreiecksmieten . . . . . . 231.4.1.2 Trapez- und Tafelmieten. . 241.4.1.3 Abgedeckte Mieten . . . . 25Contents PagePreliminary note . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4I

9、ntroduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5Objective. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7Regulatory framework in Germany, status February 2005 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8Terms and definitions . . . . . . . . . . . . .

10、 . 101 Aerobic processes . . . . . . . . . . . . . . 161.1 Microbiological fundamentals . . . . . . 161.2 Process description . . . . . . . . . . . . 181.3 Delivery, receiving and pre-processing . . . . . . . . . . . . . . 191.3.1 Collection and delivery . . . . . . 191.3.2 Receiving . . . . . . . .

11、 . . . . . 201.3.3 Pre-processing . . . . . . . . . . . 201.4 Pre-composting and main composting . . 221.4.1 Outdoor and/or roofed-over windrow composting facilities . . 221.4.1.1 Triangular windrows . . . 231.4.1.2 Trapezoidal and tabular windrows . . . . . . . . . 241.4.1.3 Covered windrows . . .

12、. 25Frhere Ausgabe: 11.03 Entwurf,deutsch Former edition: 11/03 Draft, in German only B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 2005 2 VDI 3475 Blatt 2 / Part 21.4.2 Geschlossene Rottesysteme . . . . 271.4.2.1 Boxen

13、/Container . . . . . 271.4.2.2 Zeilen/Tunnel . . . . . . . 281.4.2.3 Trommel. . . . . . . . . . 291.5 Nachrotte . . . . . . . . . . . . . . . . . 291.6 Abwasser . . . . . . . . . . . . . . . . . 301.7 Konfektionierung und Produktlager . . . 322 Technologie der Anaerobverfahren . . . . . 332.1 Bioche

14、mische Grundlagen . . . . . . . . 332.2 Milieubedingungen . . . . . . . . . . . . 352.3 Gasmenge und Gaszusammensetzung . . 362.4 Verfahrensschritte der Vergrung. . . . . 372.4.1 Anlieferung und Lagerung der Substrate . . . . . . . . . . . . . . 402.4.2 Vorbehandlung und Aufbereitung der Substrate.

15、. . . . 402.4.3 Vergrung . . . . . . . . . . . . . 412.4.4 Biogasverwertung . . . . . . . . . 412.4.5 Nachbehandlung . . . . . . . . . . 422.5 Verfahrensvarianten der anaeroben Vergrung . . . . . . . . . . . . . . . . . 432.5.1 Ein- oder zweistufige Prozessfhrung . . . . . . . . . . . 432.5.2 Nass-,

16、 Trocken- und Feststoffvergrung . . . . . . . . . 442.5.3 Kontinuierliche und diskontinuierliche Beschickung . . 452.5.4 Mesophiler und thermophiler Betrieb . . . . . . . . . . . . . . . 452.5.5 Durchmischungssysteme . . . . . . 462.6 Bioabfallvergrung . . . . . . . . . . . . 462.7 Landwirtschaftlic

17、he Co-Vergrung . . . . 473 Vermeidung, Entstehung und Verminderung von Emissionen und Immissionen. . . . . . . . . . . . . . . . . . 523.1 Manahmen zur Emissionsmini-mierung bei Aerobverfahren . . . . . . . 523.1.1 Sammlung, Anlieferung, Annahme und Aufbereitung . . . . 533.1.2 Vor- und Hauptrotte .

18、 . . . . . . . 553.1.3 Nachrotte . . . . . . . . . . . . . . 583.1.4 Konfektionierung und Produktlagerung . . . . . . . . . . 583.1.5 Abluftreinigung. . . . . . . . . . . 593.1.6 Sickerwasser . . . . . . . . . . . . 591.4.2 In-vessel composting systems. . . . 271.4.2.1 Box/container composting syste

19、ms . . . . 271.4.2.2 Uncovered channel/tunnel composting systems . . . . 281.4.2.3 Rotating drum composting systems . . . . 291.5 Curing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291.6 Waste water . . . . . . . . . . . . . . . . 301.7 Refining and product storage . . . . . . . 322 Anaerobic processes .

20、. . . . . . . . . . . . 332.1 Biochemical fundamentals. . . . . . . . . 332.2 Environmental conditions . . . . . . . . . 352.3 Biogas yield and composition . . . . . . . 362.4 Unit processes of anaerobic digestion . . . 372.4.1 Substrate delivery and storage . . . 402.4.2 Substrate pretreatment and

21、conditioning . . . . . . . . . . . . . 402.4.3 Anaerobic digestion. . . . . . . . . 412.4.4 Biogas utilization . . . . . . . . . . 412.4.5 Post-treatment. . . . . . . . . . . . 422.5 Anaerobic process variants . . . . . . . . 432.5.1 Single or two-stage process configuration . . . . . . . . . . . .

22、432.5.2 Wet, dry and solids digestion . . . . 442.5.3 Continuous and batch processes . . 452.5.4 Mesophilic and thermophilic operating modes. . . . . . . . . . . 452.5.5 Mixing systems . . . . . . . . . . . 462.6 Anaerobic digestion of biowaste . . . . . 462.7 Agricultural co-digestion plants . . .

23、. . . 473 Prevention, generation and reduction of emissions and ambient air impacts . . . . . . 523.1 Emission control measures for aerobic processes. . . . . . . . . . . . . . . . . . 523.1.1 Collection, delivery, receiving and pre-processing . . . . . . . . . 533.1.2 Pre-composting and main compos

24、ting stages. . . . . . . . . . 553.1.3 Curing . . . . . . . . . . . . . . . . 583.1.4 Refining and product storage . . . . 583.1.5 Exhaust air cleaning. . . . . . . . . 593.1.6 Leachate. . . . . . . . . . . . . . . 59B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08Alle Rechte vor

25、behalten Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 2005 VDI 3475 Blatt 2 / Part 2 3 3.2 Manahmen zur Emissionsmini-mierung bei Anaerobverfahren . . . . . . 603.2.1 Anlieferung, Annahme, Aufbereitung . . . . . . . . . . . . 603.2.2 Vergrung . . . . . . . . . . . . . 603.2.3 Nachbehandlung des Grrests .

26、. . 603.2.4 Konfektionierung und Produktlagerung . . . . . . . . . . 613.2.5 Biogasverwertung/Blockheizkraftwerk. . . . . . . . . 613.3 Besonderheiten bei der landwirtschaftlichen Co-Vergrung. . . . 643.4 Minderung von Emissionen durch biologische Abluftbehandlung . . . . . . 663.4.1 Allgemeines . .

27、 . . . . . . . . . . 663.4.2 Besonderheiten beim Einsatz von Biofiltern auf Kompostierungs- und (Co-)Vergrungsanlagen (Anlagen mit geringem Durchsatz) . . . . . . 663.5 Emissionen durch Planungsfehler, Fehlfunktionen und Missmanagement . . 693.6 Umgang mit unvermeidbaren Emissionen . . . . . . . . .

28、 . . . . . . . 763.6.1 Unvermeidbare Geruchsstoffemissionen . . . . . . 763.6.2 Unvermeidbare Emissionen an Luftschadstoffen und umweltwirk-samen/versauernden Gasen. . . . . 803.6.3 Unvermeidbare Staubemissionen . 823.6.4 Unvermeidbare Emissionen an Bioaerosolen . . . . . . . . . . . . 823.6.4.1 Bio

29、aerosolemissionen bei der Kompostierung . . 843.6.4.2 Bioaerosolemissionen in der Anaerobbehandlung . . 854 Anleitung zur Emissionskontrolle . . . . . . 894.1 Betriebsinterne Initiativen zur Emissionskontrolle . . . . . . . . . . . . 894.1.1 Emissionsabschtzung aus diffusen Quellen durch olfaktorisc

30、h geschultes Betriebspersonal . . . . . . . . . . 894.1.2 Immissionsprfung durch betriebsinterne Prfer. . . . . . . . 894.1.3 Immissionsmonitoring durch die Nachbarschaft . . . . . . . . . . . 904.1.4 Durchstrmungsprfung eines Biofilters . . . . . . . . . . . . . . 904.2 Emissionsmessungen . . . . .

31、 . . . . . . 904.3 Bioaerosole . . . . . . . . . . . . . . . . 923.2 Emission control measures for anaerobic processes . . . . . . . . . . . . 603.2.1 Delivery, receiving, pretreatment . . . . . . . . . . . . . 603.2.2 Anaerobic digestion. . . . . . . . . 603.2.3 Post-treatment of digestate . . . .

32、. 603.2.4 Refining and product storage . . . . 613.2.5 Biogas utilization/CHP unit. . . . . 613.3 Special requirements for agricultural co-digestion plants. . . . . . . . . . . . . 643.4 Emission control through biological exhaust air treatment. . . . . . . . . . . . 663.4.1 General . . . . . . . .

33、. . . . . . . 663.4.2 Special requirements for biofilters in composting and anaerobic (co)-digestion applications (small-capacityplants) . . . . . . . . . . . . . . . . 663.5 Emissions resulting from faulty design, malfunctions and mismanagement . . . . 693.6 Handling of unavoidable emissions . . .

34、. 763.6.1 Unavoidable odour emissions. . . . 763.6.2 Unavoidable emissions of air pollutants and acidifying environmental impacts . . . . . . . 803.6.3 Unavoidable dust emissions . . . . 823.6.4 Unavoidable bioaerosol emissions . 823.6.4.1 Bioaerosol emissions from composting facilities . . . . 843.

35、6.4.2 Bioaerosol emissions from anaerobic digestion facilities . . . . . . . . . . 854 Instructions for emission monitoring . . . . . 894.1 In-plant emission control initiatives . . . . 894.1.1 Assessment of emissions from diffuse sources by operating personnel trained in olfactometry . . 894.1.2 Am

36、bient air monitoring in the plant neighbourhood by in-plant assessors . . . . . . . . . . 894.1.3 Ambient air monitoring by the neighbourhood . . . . . . . . . . . 904.1.4 Verifying flow distribution in a biofilter . . . . . . . . . . . . . . . 904.2 Emission measurements . . . . . . . . . . 904.3 B

37、ioaerosols . . . . . . . . . . . . . . . . 92B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 2005 4 VDI 3475 Blatt 2 / Part 2VorbemerkungIn der Kommission Reinhaltung der Luft im VDI undDIN Normenausschuss KRdL erarbeiten

38、 Fach-leute aus Wissenschaft, Industrie und Verwaltung infreiwilliger Selbstverantwortung VDI-Richtlinienund DIN-Normen zum Umweltschutz. Diese be-schreiben den Stand der Technik bzw. Stand der Wis-senschaft in der Bundesrepublik Deutschland unddienen als Entscheidungshilfen bei der Erarbeitungund A

39、nwendung von Rechts- und Verwaltungsvor-schriften. Die Arbeitsergebnisse der KRdL flieenferner als gemeinsamer deutscher Standpunkt in dieeuropische technische Regelsetzung bei CEN(Europisches Komitee fr Normung) und in die in-ternationale technische Regelsetzung bei ISO (Inter-nationale Organisatio

40、n fr Normung) ein.Folgende Themenschwerpunkte werden in vier Fach-bereichen behandelt:Fachbereich I Umweltschutztechnik“Produktionsintegrierter Umweltschutz; Verfahrenund Einrichtungen zur Emissionsminderung undEnergieumwandlung; ganzheitliche Betrachtungvon Emissionsminderungsmanahmen unter Be-rcks

41、ichtigung von Luft, Wasser und Boden;Emissionswerte fr Stube und Gase; anlagenbe-zogene messtechnische Anleitungen; Umwelt-schutzkostenrechnungPreliminary noteIn the Commission on Air Pollution Prevention ofVDI and DIN Standards Committee (KRdL) expertsfrom science, industry and administration, acti

42、ng ontheir own responsibility, establish VDI Guidelinesand DIN Standards in the field of environmental pro-tection. These describe the state of the art in scienceand technology in the Federal Republic of Germanyand serve as a decision-making aid in the preparatorystages of legislation and applicatio

43、n of legal regula-tions and ordinances. KRdLs working results arealso considered as the common German point of viewin the establishment of technical rules on the Euro-pean level by CEN (European Committee for Stand-ardization) and on the international level by ISO(International Organization for Stan

44、dardization).The following topics are dealt with in four subdivi-sions:Subdivision I “Environmental Protection Techniques”Integrated pollution prevention and control forinstallations; procedures and installations foremission control and energy conversion; overallconsideration of measures for emissio

45、n controlwith consideration given to the air, water and soil;emission limits for dusts and gases; plant-relatedmeasurement instructions; environmental indus-trial cost accountingAnhang A Mittelwerte in der Olfaktometrie . . 93Anhang B Ausbringtechnik fr flssige und feste Sekundrrohstoffdnger (SeRo-D

46、nger; Komposte und Co-Fermente) . . . . . . . . . . . . 97Anhang C Genehmigungsrechtliche Einstufung von Kompostierungs- und Biogas-anlagen. . . . . . . . . . . . . . . 102Schrifttum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105Annex A Mean values in olfactometry. . . . . . 93Annex B Spreading technique

47、s for liquid and solid secondary bio-fertilizers (secondary bio-fertilizers; composts and co-digestates) . . . . . . . . . . . 97Annex C Licensing classification of composting and biogas facilities. . . 102Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF

48、86D9NormCD - Stand 2012-08Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 2005 VDI 3475 Blatt 2 / Part 2 5 Fachbereich II Umweltmeteorologie“Ausbreitung von Luftverunreinigungen in derAtmosphre; strfallbedingte Freisetzungen; mikro-und mesoskalige Windfeldmodelle; Wechselwir-kung zwis

49、chen Atmosphre und Oberflchen;meteorologische Messungen; angewandte Klima-tologie; Lufthygienekarten; human-biometeoro-logische Bewertung von Klima und Lufthygiene;bertragung meteorologischer DatenFachbereich III Umweltqualitt“Wirkung von Luftverunreinigungen auf Mensch,Tier, Pflanze, Boden, Werkstoffe und Atmosphre;wirkungsbezogene Mess- und Erhebungsverfahren:z.B. Bioindikation mit Hheren und NiederenPflanzen, Erhebungsverfahren zur Biodiversitt;Werkstoffe