VDI 3475 Blatt 5-2015 Emission control - Biological waste treatment facilities - Anaerobic digestion and post-treatment.pdf

1、pVEREIN DEUTSCHERINGENIEUREEmissionsminderungBiologische AbfallbehandlungsanlagenVergrung und NachbehandlungEmission controlBiological waste treatment facilitiesAnaerobic digestion and post-treatmentVDI 3475Blatt 5 / Part 5Ausg. deutsch/englischIssue German/EnglishVDI/DIN-Handbuch Reinhaltung der Lu

2、ft, Band 3: Emissionsminderung IIVDI-Handbuch BiotechnologieVDI-Handbuch Ressourcenmnanagement in der UmwelttechnikVDI-Handbuch Technik Biomasse/BodenVDI-RICHTLINIENICS 13.030.40, 13.040.40 Oktober 2015 October 2015Inhalt SeiteVorbemerkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Einleitung . . . . .

3、. . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Anwendungsbereich . . . . . . . . . . . . . . 32 Begriffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 Abkrzungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 Rechtliche Rahmenbedingungen . . . . . . . 65 Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85.1 Vergrung .

4、 . . . . . . . . . . . . . . . . . 85.2 Prinzipien der aeroben Behandlung. . . . . 166 Verfahrenstechnik . . . . . . . . . . . . . . . 216.1 Anlieferung, Annahme und Aufbereitung . 23 6.2 Technologie der Anaerobverfahren . . . . . 267 Relevante Emissionen und ihre Entstehung . 417.1 Geruch. . . . .

5、. . . . . . . . . . . . . . . 427.2 Flchtige organische Kohlenstoff- verbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . 427.3 Treibhausgase (Methan, Lachgas) . . . . . 487.4 Sonstige Schadgase (NH3, NO, CO, H2S) . 54 7.5 Partikelfrmige Emissionen. . . . . . . . . 567.6 Sonstige Emissionen . . . . . . . .

6、. . . . 578 Vermeidung und Verminderung von Emissionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 598.1 Manahmen zur Vermeidung und Verminderung von Emissionen . . . . . . . 598.2 Emissionsbegrenzung . . . . . . . . . . . . 79Der Entwurf dieser Richtlinie wurde mit Ankndigung im Bundes-anzeiger einem ffe

7、ntlichen Einspruchsverfahren unterworfen.Die deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich.The draft of this standard has been subject to public scrutiny after announcement in the Bundesanzeiger (Federal Gazette).The German version of this standard shall be taken as authorita-tive. No guarantee

8、 can be given with respect to the English trans-lation.Contents PagePreliminary note . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Terms and definitions . . . . . . . . . . . . . 43 Abbreviations. . .

9、 . . . . . . . . . . . . . . . 54 Legal framework . . . . . . . . . . . . . . . . 65 Fundamentals . . . . . . . . . . . . . . . . . 85.1 Anaerobic digestion . . . . . . . . . . . . 85.2 Principles of aerobic treatment . . . . . . . 166 Process technology . . . . . . . . . . . . . . 216.1 Material de

10、livery, reception and pretreatment. . . . . . . . . . . . . . . . . 236.2 Anaerobic digestion technology . . . . . . 267 Relevant emissions and their sources . . . . 417.1 Odour . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 427.2 Volatile organic compounds . . . . . . . . 42 7.3 Greenhouse gases (methane,

11、 nitrous oxide) 487.4 Other gaseous pollutants (NH3, NO, CO, H2S) . . . . . . . . . . . . 547.5 Particulate emissions . . . . . . . . . . . . 567.6 Other emissions. . . . . . . . . . . . . . . 578 Emission prevention and control . . . . . . . 59 8.1 Measures for the prevention and control of emissio

12、ns . . . . . . . . . . . . 598.2 Emission limits . . . . . . . . . . . . . . . 79FrhereAusgaben: 12.13Entwurf, deutsch; VDI 3475 Blatt 1:2003-01; VDI3475Blatt 2:2005-12Former editions: 12/13 Draft, in German only; VDI 3475 Part 1:2003-01; VDI3475Part 2:2005-12Zubeziehen durch /Available at BeuthVerl

13、ag GmbH,10772 Berlin AlleRechtevorbehalten /All rights reserved Verein Deutscher Ingenieuree.V.,Dsseldorf 2015Vervielfltigung auchfr innerbetrieblicheZwecke nichtgestattet / Reproduction evenfor internal use not permittedKommission Reinhaltung der Luft im VDI und DIN Normenausschuss KRdLFachbereich

14、UmweltschutztechnikB974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1F92DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2015-11 2 VDI 3475 Blatt 5 / Part 5 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2015Seite9 Immissionsbetrachtung . . . . . . .

15、. . . . . 809.1 Standortwahl . . . . . . . . . . . . . . . . 809.2 Ableitbedingungen . . . . . . . . . . . . . 819.3 Immissionsgesteuertes Anlagen- management . . . . . . . . . . . . . . . . 8210 Hinweise zur Emissionsmessung . . . . . . 82Schrifttum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87Vorbe

16、merkungDer Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unter Be-achtung der Vorgaben und Empfehlungen der Richt-linie VDI 1000.Alle Rechte, insbesondere die des Nachdrucks, der Fotokopie, der elektronischen Verwendung und der bersetzung, jeweils auszugsweise oder vollstndig, sind vorbehalten.Die Nutzung

17、 dieser Richtlinie ist unter Wahrung des Urheberrechts und unter Beachtung der Lizenzbedin-gungen (www.vdi.de/richtlinien), die in den VDI-Merkblttern geregelt sind, mglich.Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieser Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt.Eine Liste der aktuell verfgbaren Bl

18、tter dieser Richtlinienreihe ist im Internet abrufbar unter www.vdi.de/3475.EinleitungDie getrennte Sammlung von biogenen Abfllen und deren stoffliche Verwertung haben zur Folge, dass heute in Deutschland etwa 1000 Bioabfallbehand-lungsanlagen, davon 300 Vergrungsanlagen, betrie-ben werden 42. Whren

19、d in der Vergangenheit hauptschlich Kompostierungsanlagen zur aeroben Behandlung der biogenen Abflle gebaut wurden, geht die Tendenz in den letzten Jahren hin zu anaero-ben Vergrungsanlagen oder zu Kombianlagen, bei denen die anaerobe Vergrung und die aerobe Rotte miteinander kombiniert werden.Diese

20、 Richtlinie beschreibt den Stand der Technik dieser Anlagen unter besonderer Bercksichtigung der dabei entstehenden Luftverunreinigungen wie Geruchsstoffe, Luftschadstoffe, klimarelevante Gase, Staub und Bioaerosole.Wegen der entstandenen Verfahrensvielfalt werden in dieser Richtlinie nur die Verfah

21、rensprinzipien be-schrieben und beispielhaft technische Varianten auf-gefhrt, die jedoch keinen Anspruch auf Vollstndig-Seite9 Ambient air impact considerations . . . . . . 809.1 Siting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 809.2 Discharge conditions . . . . . . . . . . . . 819.3 Ambient air impac

22、t-based facility operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8210 Notes on emission measurements . . . . . 82Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87Preliminary noteThe content of this standard has been developed in strict accordance with the requirements and recom-mendations of the

23、 standard VDI 1000.All rights are reserved, including those of reprinting, reproduction (photocopying, micro copying), storage in data processing systems and translation, either of the full text or of extracts.The use of this standard without infringement of copy-right is permitted subject to the li

24、censing conditions (www.vdi.de/richtlinien) specified in the VDI Notices. We wish to express our gratitude to all honorary con-tributors to this standard.A catalogue of all available parts of this series of standards can be accessed on the Internet at www.vdi.de/3475.IntroductionAs a result of the s

25、ource separation of biogenic waste for material recovery, some 1000 biowaste treatment facilities, of which 300 anaerobic treatment facilities, are currently being operated in Germany 42. While composting facilities for the aerobic treatment of bio-genic waste used to be the predominant biological t

26、reatment technology in the past, recent years have shown a trend towards anaerobic treatment facilities or combination facilities combining anaerobic diges-tion with aerobic composting. This standard describes the state of the art for such fa-cilities with a special focus on air pollutants gener-ate

27、d such as odour compounds, climate-relevant gases, dust and bioaerosols. In view of the great variety of technologies that have evolved, this standard only describes the process principles and presents typical technology variants without any claim to completeness. As well as on B974908A824A6748CAAAA

28、99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1F92DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2015-11VDI 3475 Blatt 5 / Part 5 3 All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2015keit erheben. Neben den Techniken zur Emissions-minderung ist die Beschreibung von Manah

29、men zur Vermeidung von Emissionen (gute fachliche Praxis der Bioabfallbehandlung) Schwerpunkt dieser Richt-linie.Ziel von Emissionsminderungsmanahmen an diesen Anlagen ist die Vermeidung schdlicher Umweltein-wirkungen, darunter in erster Linie Geruchsbelsti-gungen von Anwohnern und Betriebspersonal

30、sowie die Emissionsreduzierung klimawirksamer Gase. Um dieses Ziel zu erreichen, werden Kriterien fr die Standortwahl, organisatorische Manahmen bei der Anlieferung, Annahme und Aufbereitung des Materials und im Betrieb der Anlage, gezielte Eingriffe in den Abfallbehandlungspro-zess, Manahmen im ver

31、fahrenstechnischen Bereich, Manahmen in der Bau- und Lftungstechnik und der Einsatz von Abgas-/Abluftreinigungstechni-kenbeschrieben.1 AnwendungsbereichDiese Richtlinie beschreibt biologische Abfallbehand-lungsanlagen, die Abflle entsprechend Anhang 1 der Bioabfallverordnung (BioAbfV) oder der Tieri

32、sche Nebenprodukte-Beseitigungsverordnung (TierNebV) sowie der Verordnung EG Nr. 1069/2009 verwerten (z. B. getrennt erfasste organische Abflle aus Haus-haltungen und Gewerbebetrieben, Garten- und Park-abflle, Rinden und organische Abflle aus der Nah-rungs- und Genussmittelherstellung und hnliches).

33、Diese Richtlinie befasst sich mit Anlagen zur anaero-ben Behandlung (Vergrung) und zur kombinierten anaerob-aeroben Behandlung (Kombi-Anlagen) von biogenen Abfllen.Fr Anlagen zur rein aeroben Behandlung (Kompos-tierung) von Bioabfllen ist die Richtlinie VDI 3475 Blatt 6 heranzuziehen. Sofern diese n

34、och nicht verf-fentlicht ist, sind stattdessen die Richtlinien VDI 3475 Blatt 1 und Blatt 2 zu verwenden. Mit Verffentli-chung der Richtlinie VDI 3475 Blatt 6 werden die Richtlinien VDI 3475 Blatt 1 und Blatt 2 zurckge-zogen.Die Richtlinie gilt nicht fr Anlagen zur Behandlung gemischter Siedlungs-/

35、Restabflle, mit denen Abflle zur verbesserten Deponierung oder Entsorgung behandelt werden (siehe VDI 3475 Blatt 3),emission control techniques the focus of this standard is on measures for the prevention of emissions (good practice of biological waste treatment). The objective of emission control m

36、easures in the fa-cilities under review is to prevent harmful environ-mental impacts, especially odour nuisances affecting the facility neighbourhood and the operating person-nel, as well as to limit greenhouse gas emissions. The measures needed to meet this objective such as site selection criteria

37、, organisational measures for material delivery, re-ception and pretreatment including plant opera-tion, controlled interventions into the waste treatment process, process engineering measures, building design and ventilation measures and use of waste gas/exhaust air treatment techniques are present

38、ed.1 ScopeThis standard covers biological waste treatment facil-ities for material recovery from wastes listed in Annex 1 to the German Biowaste Ordinance (BioAbfV) or the Animals Byproducts Ordinance (TierNebV) and the EC Regulation No. 1069/2009 (e. g. source-separated organic waste from house-hol

39、ds and commercial operations, garden and park waste, bark and organic waste from the food and bev-erages industries and similar).The focus of this standard is on facilities for the anaerobic and combined anaerobic-aerobic treatment (combination facilities) of biogenic waste. Facilities for exclusive

40、 aerobic treatment (compost-ing) are covered by the standard VDI 3475 Part 6. Pending publication of the latter standard, the stand-ards VDI 3475 Part 1 and Part 2 apply. With the pub-lication of VDI 3475 Part 6, VDI 3475 Part 1 and Part 2 will be withdrawn. This standard does not apply to mixed mun

41、icipal solid waste/residual waste treat-ment facilities destined to optimise the waste cha-racteristics for subsequent landfilling or final dis-posal (see VDI 3475 Part 3),B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1F92DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stan

42、d 2015-11 4 VDI 3475 Blatt 5 / Part 5 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2015 Anlagen im landwirtschaftlichen Bereich, die ne-ben Energiepflanzen und Wirtschaftsdnger nur landwirtschaftliche Reststoffe vergren (siehe VDI 3475 Blatt 4) und Co-Vergrung in Faulbehltern

43、(siehe DWA-M 380).2 BegriffeFr die Anwendung dieser Richtlinie gelten die fol-genden Begriffe:AbgasZu behandelndes Trgergas mit festen, flssigen und/oder gasfrmigen Inhaltsstoffen.AbluftIm Anlagenbetrieb (z. B. in Arbeitsrumen, Hallen) entstandene und gegebenenfalls belastete Luft. AerobisierungNotw

44、endige Prozessstufe zwischen Vergrung und Rotte, bei dem durch Belftung der bergang vom anaeroben zum aeroben Zustand erreicht wird. BiogasGasfrmiges Produkt der Vergrung, das hauptsch-lich aus Methan und Kohlenstoffdioxid besteht und je nach Substrat auerdem Ammoniak, Schwefelwas-serstoff, Wasserda

45、mpf und andere gasfrmige oder verdampfbare Bestandteile enthalten kann. VDI 3475 Blatt 4EmissionenVon einer Anlage ausgehende Luftverunreinigungen, Gerusche, Erschtterungen, Licht, Wrme, Strahlen und hnliche Erscheinungen. in Anlehnung an BImSchGAnmerkung 1: Die Volumenangaben fr Gase in dieser Rich

46、tlinie beziehen sich auf den Normzustand (273,15 K, 1013 hPa, trocken). Anmerkung 2: Im weiteren Sinne sind unter Emissionen auch Ab-flle und Abwasser zu verstehen.IntensivrotteErste aerobe Abbauphase organischer Substanzen mit technischer Rottesteuerung durch Umsetzen, Be-lften und Bewssern bei sta

47、rker Selbsterhitzung und Geruchsentwicklung in der Abluft. NachreifeEiner Intensivrotte, Nachrotte oder Anaerobstufe nachgeschaltete, berwiegend aerobe Rottephase facilities operated in the agricultural sector that exclusively process agricultural residues besides energy crops and manure (see VDI 34

48、75 Part 4) and co-digestion in anaerobic sludge digesters (see DWA-M 380).2 Terms and definitionsFor the purposes of this standard, the following terms and definitions apply:Waste gasCarrier gas to be treated, containing solid, liquid or gaseous components and requiring treatment.Exhaust airPolluted

49、 or unpolluted air streams generated by the process operations (e. g. in working rooms, build-ings).AerobisationNecessary process step between the anaerobic and aerobic treatment stages in which the digestate is transferred from the anaerobic to the aerobic state by controlled aeration.BiogasGaseous product from anaerobic digestion that con-sists mainly of methane and carbon dioxide and, de-pending on the substrate, may also contain ammonia, h