JAHRESBERICHT 2010 an den Bürgerbeirat Gartenau verfasst von: Fritz Pichler / pichlerconsult GesmbH 31-03 - 2011 im Auftrag der Zementwerk LEUBE GmbH
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INHALT 1. EINLEITUNG 4 2. BETRIEBSZEITEN 2010 4 3. ERSATZBRENNSTOFFE 4 3.1 BRENNSTOFFMENGEN 4 3.2 ANALYSEN KUNSTSTOFFE 6 4. EMISSIONEN 12 4.1 STICKOXIDE 12 4.2 STAUB 13 4.3 SCHWEFEL 14 4.4 GESAMTKOHLENSTOFF (TOC) 15 4.5 KOHLENMONOXID 16 4.6 VERGLEICH EMISSIONEN 2010 ZUM VORJAHR 17 4.7 VERGLEICH EMISSIONEN 2010 ZU DEN EMISSIONEN AM BEGINN DES BEIRATES 1996 19 5. ZUSAMMENFASSENDE DARSTELLUNG 20 5.1 EINSATZMENGEN UND ANALYSENERGEBNISSE 20 5.2 BEURTEILUNG DER EMISSIONEN 20 6. RÜCKBLICK UND AUSBLICK 21 7. ANHANG 22 7.1 STATISTISCHE KENNZAHLEN DER KONTINUIERLICHEN EMISSIONSMESSUNG AM DREHOFEN 2 22 7.2 STATISTISCHE KENNZAHLEN DER KONTINUIERLICHEN EMISSIONSMESSUNG AM DREHOFEN 1 23 3
1. Einleitung Dieser Bericht kommt der Pflicht des Zementwerkes LEUBE nach, jährlich einen Überblick über die den Bürgerbeirat betreffenden Tätigkeiten des Zementwerkes zu geben. Die dargestellten Werte basieren auf Angaben des Zementwerkes LEUBE (INPUT-Analysen, Brennstoffmengen) bzw. sind Ergebnis der kontinuierlichen Aufzeichnung der Emissionsmessgeräte. Bewertet werden die Messergebnisse der eingesetzten Ersatzbrennstoffe (EBS) und die Emissionsmessungen der Drehöfen DO1 und DO2. Der Drehofen 3 startete Ende Oktober 2010 den Probebetrieb. Eine vollständige Bilanzierung des DO 3 erfolgt im nächsten Jahresbericht. Am 09.05.2010 wurde der DO1 planmäßig abgestellt um durch ein neues Aggregat ersetzt zu werden, in dem zukünftig die gesamte Klinkerproduktion am Standort erfolgen soll. Die neue Anlage wird als Drehofen 3 bezeichnet und verfügt neben einen neuen Wärmetauscher auch über einen neuen Klinkerkühler und einen neuen Gewebefilter zur Entstaubung der Klinkerkühlerabluft. Der Probebetrieb des DO3 wurde am 20.10.2010 aufgenommen. 3. Ersatzbrennstoffe Zur leichteren Lesbarkeit der Daten wurden die Ergebnisse in den einzelnen Tabellen mathematisch gerundet dargestellt. Ebenfalls wird auch der Verlauf der Emissionen seit Beginn des Bürgerbeirates betrachtet, um einen Überblick über die Entwicklung etwaiger Zuoder Abnahmen von Emissionen zu geben. 2. Betriebszeiten 2010 3.1 BRENNSTOFFMENGEN Während des Produktionsjahres 2010 wurden 49.114 t Brennstoffe für die Erzeugung von Zementklinker verfeuert, was einer jährlichen Energiemenge von rund 1.294 Terajoule entspricht. Die Brennstoffmenge setzt sich aus 28.747 t Regel- und 20.367 t Ersatzbrennstoffen zusammen. Die Betriebszeiten der Drehöfen des Zementwerkes LEUBE während des Produktionsjahres 2010 sind in Tab. 1 dargestellt. Insgesamt wurden die Drehöfen 6.384 Stunden betrieben. 1 Betriebszeiten Ofen von bis [d] Stillstandstage [d] Drehofen 1 05.03.2010 09.05.2010 56-56 Drehofen 2 05.03.2010 03.10.2010 212 10 202 Netto- Betriebszeit [d] Inbetriebnahmephase DO3, kein stationärer Betrieb: Drehofen 3 2 20.10.2010 31.12.2010 72 3 72 Tab. 1: Betriebszeiten beider Drehöfen während des Produktionsjahres 2010 1 Zeit, in der zumindest ein Ofen in Betrieb war. 2 Inbetriebnahmephase mit mehreren Ausfällen und Abschaltungen der Drehofenanlage oder Teilen davon; Inbetriebnahmen von Anlagenteilen, Optimierung von Anlagen und der Prozessführung, schwankende Betriebsparameter. 4
Brennstoffe Menge [t] Brennstoffwärmeleistung [TJ] Erdgas 40.690 m 3 1,5 0,1 Heizöle 7.343 296,2 22,9 Kohle 21.404 474,4 36,7 Kunststoffe 14.786 365,9 28,3 Reifen 5.121 138,3 10,7 Tallöl 460 17,5 1,4 Summe fest+flüssig 49.114 1.294 100 Anteil an der Brennstoffwärmeleistung [%] Tab. 2: Eingesetzte Brennstoffmengen während des Produktionszeitraumes 2010 100 [%] 80 75 72 72 60 66 58 53 47 58 47 53 51 49 62 65 60 40 33 42 42 38 35 40 25 28 28 20 0 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Regelbrennstoffe DO2 Ersatzbrennstoffe DO2 Regelbrennstoffe DO1+DO2 Ersatzbrennstoffe DO1+DO2 Abb. 1: Verhältnis zwischen den Ersatz- und Regelbrennstoffen von DO1 und DO2 im Zeitraum von 1999-2010 In Summe wurden während des letzten Jahres 49.114 Tonnen Brennstoffe eingesetzt. Die in Abb. 1 dargestellte Substitutionsrate für das Produktionsjahr 2010 beträgt 40,3 %. Das bedeutet, dass 59,7 % der notwendigen Energie zur Erzeugung von Klinker durch Regel- und 40,3 % durch Ersatzbrennstoffe bereitgestellt wurde. Der seit 2007 erkennbare Trend der zunehmenden Bereitstellung von Energie aus Ersatzbrennstoffen setzt sich auch für das Produktionsjahr 2010 weiter fort. 5
3.2 ANALYSEN KUNSTSTOFFE 3.2.1 Wochenproben Kunststoffe 3.2.1.1 Chlor Von den angelieferten Kunststoffen wurden aus Tagesproben 40 Wochenproben erstellt, die auf Chlor, Cadmium, Blei und Chrom untersucht wurden. Von den Wochenproben wurden Monatsproben erstellt, die auf die in der Vereinbarung festgelegten Schwermetalle analysiert wurden. Die Schwermetallgehalte im Kunststoff wurden nach den aktuellen Grenzwertfestlegungen der Vereinbarung überprüft. Der mittlere Heizwert Huwf der eingesetzten Kunststoffe lag für das Jahr 2010 bei 29,37 MJ/kg 3. Die Werte der im Jahr 2010 gemessenen Chlorgehalte (Abb. 2) liegen großteils unter dem vereinbarten Grenzwert von 1,0 Gew% für Einzelproben, 8 Einzelwerte liegen über dem Grenzwert von 1,0 Gew%. [%] 1,4 Chloride 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 43 45 48 50 Kalenderwoche Chloridgehalt Grenzwert Abb. 2: Chlorgehalte der untersuchten Kunststoffe im Jahr 2010 In Tab. 3 sind die Mittelwerte der Wochenproben in den letzten zehn Jahren dargestellt. Erkenntlich ist nach einem Anstieg ab 2007 ein konstantes Niveau der mittleren Chlorgehalte in den Kunststoffen seit 2008. 3 Die vereinbarten Grenzwerte (bezogen auf 25MJ/kg) wurden demnach mit dem Faktor 1,175 multipliziert. 6
[Gew%] 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Chlor 0,52 0,54 0,39 0,52 0,44 0,48 0,64 0,90 0,76 0,84 Tab. 3: Jahresmittel der untersuchten Chlor-Wochenproben für den Zeitraum 2001-2010 [mg/kg] 210 Chrom 180 150 120 90 60 30 0 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 43 45 48 50 Kalenderwoche Chromgehalt 90%-Perzentil Grenzwert Abb. 3: Chromgehalte der untersuchten Kunststoffe im Jahr 2010 3.2.1.2 Chrom Die Chromgehalte der im Jahre 2010 untersuchten Kunststoffproben liegen bis auf einen Wert unter dem Grenzwert der Vereinbarung (Abb. 3). Zwei weitere Proben liegen über dem Toleranzwert der 90%-Perzentile. Die heizwertbezogenen Grenzwerte lauten für das 100%-Perzentil 176 mg/kg und für das 90%-Perzentil 94 mg/kg. Der 90%-Perzentil-Wert für Chrom liegt bei 83,5 mg/ kg, was bedeutet, dass 10% aller Werte diesen Wert überschreiten. Der diesbezüglich vereinbarte Toleranzwert von 94 mg/kg wurde damit eingehalten. [mg/kg] 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Chrom 20,8 20,8 37,6 49,9 42,5 61,6 63,4 70,8 77,8 63,5 Tab. 4: Jahresmittel der untersuchten Chrom-Wochenproben für den Zeitraum 2001 2010 7
3.2.1.3 Blei Alle untersuchten Kunststoffproben lagen unter dem heizwertbezogenen Blei-Grenzwert von 176 mg/kg sowie unter dem Toleranzwert der 90%-Perzentile von 117 mg/kg. 3.2.1.4 Cadmium Der heizwertbezogene Toleranzwert für Cadmium beträgt für das abgelaufene Jahr für den 90%-Perzentil Toleranzbereich 4,7 mg/kg und für den absoluten Grenzwert 9,4 mg/kg. Alle untersuchten Kunststoffproben lagen unter dem vereinbarten absoluten Grenzwert für Cadmium. Eine Probe lag über dem 90%-Perzentil Toleranzbereich von 4,7 mg/kg. Der 90%-Perzentil-Wert für Cadmium liegt bei 2,8 mg/ kg, was bedeutet, dass 10% aller Werte diesen Wert überschreiten. Der diesbezüglich vereinbarte Grenzwert von 4,7 mg/kg wurde eingehalten. [mg/kg] 210 Blei 180 150 120 90 60 30 0 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 43 45 48 50 Kalenderwoche Bleigehalt 90%-Perzentil Grenzwert Abb. 4: Bleigehalte der untersuchten Kunststoffe im Jahr 2010 [mg/kg] 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Blei 31,7 34,5 52,1 44,7 36,4 56,2 58,3 40,8 59,4 52,3 Tab. 5: Jahresmittel der untersuchten Blei-Wochenproben für den Zeitraum 2001 2010 In Tab. 5 sind die Jahresmittel der Wochenproben in den letzten zehn Jahren dargestellt. Seit 2003 befinden sich die Bleigehalte in den Kunststoffen auf einem Niveau zwischen 40 und 60 mg/kg. 8
12,0 [mg/kg] Cadmium 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 43 45 48 50 Kalenderwoche Cadmiumgehalt 90%-Perzentil Grenzwert Abb. 5: Cadmiumgehalte der untersuchten Kunststoffe im Jahr 2010 [mg/kg] 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Cadmium 2,0 2,2 2,6 1,4 1,8 3,3 2,5 1,9 2,0 1,7 Tab. 6: Jahresmittel der untersuchten Cadmium-Wochenproben für den Zeitraum 2001-2010 In Tab. 6 ist die Entwicklung der Cadmium-Jahresmittelwerte in den letzten zehn Jahren dargestellt. Daraus ersichtlich ist der Schwankungsbereich der Werte zwischen ca. 1,4 und 3,3 mg/kg Cadmium. Der durchschnittliche Cadmiumgehalt der Kunststoffe 2010 lag mit ca. 1,7 mg/kg am unteren Ende des Schwankungsbereiches. 3.2.1.5 Beurteilung der Wochenproben in Bezug auf die vereinbarten Grenzwerte Der Vergleich der höchsten gemessenen Schwermetallwerte mit den Grenzwerten (Tab. 7) zeigt, dass die im Bürgerbeirat vereinbarten Grenzwerte für Blei und Cadmium im Jahr 2010 eingehalten wurden. Bei Chrom überschreitet ein Messwert den Grenzwert. [mg/kg] Grenzwert Messwertmax Beurteilung Blei 176 114,0 Cadmium 9,4 6,4 Chrom 176,0 201,0 Tab. 7: Gegenüberstellung der heizwertbezogenen Grenzwerte mit den gemessenen Maximalwerten 9
[mg/kg] Toleranzwert90%-Perzentile Messwert90%-Perzentile Beurteilung Blei 117,0 80,2 Cadmium 4,7 2,8 Chrom 94,0 83,5 Tab. 8: Gegenüberstellung der heizwertbezogenen 90%-Perzentil-Toleranzwerte mit den 90%-Perzentil-Messwerten 3.2.2 Monatsproben Kunststoffe Die in Tab.8 dargestellten 90%-Perzentilwerte liegen für die Parameter Blei, Cadmium und Chrom im Jahr 2010 unter der Toleranzschwelle und erfüllen daher die Vorgaben in der Vereinbarung. Ausgehend von den aus den Anlieferungsproben erstellten Wochenproben wurden durch Mischung der jeweiligen Wochenproben zehn Monatsproben erstellt, die auf den in der Vereinbarung festgelegten erweiterten Schwermetallumfang untersucht wurden. [mg/kg] Grenzwert Messwert max Beurteilung Antimon 235 100 Arsen 18 3,6 Blei 176 117 Cadmium 9,4 3,4 Chrom 176 109 Kobalt 59 29 Nickel 117 30 Quecksilber 0,6 < 0,3 Thallium 3,5 < 2,0 Vanadium 117 7,0 Zink 1.175 315 Zinn 59 31 Tab. 9: Gegenüberstellung der heizwertbezogenen Grenzwerte mit den gemessenen Maximalwerten 10
Tab. 9 stellt die jeweils höchsten gemessenen Schwermetallwerte (Monatsmittelwerte) für die jeweiligen Schwermetalle dar. Alle gefundenen Gehalte liegen unter den vereinbarten Grenzwerten und entsprechen daher den in der Vereinbarung getroffenen Festlegungen. Die in Tab. 10 dargestellten 90%-Perzentilwerte entsprechen bis auf eine Ausnahme den in der Vereinbarung festgelegten Grenzwerte. Lediglich der Toleranzwert für Kobalt wird geringfügig überschritten. Bei Thallium ist die Nachweisgrenze des Messverfahrens höher als der vereinbarte Toleranzwert und daher ein Vergleich mit demselben nicht statthaft. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass die 2010 zum siebten mal erfolgte Untersuchung der Monatsproben auf die erweiterte Schwermetallpalette ein positives Bild der im Zementwerk LEUBE eingesetzten Kunststoffe zeichnet. Alle Grenzwerte wurden eingehalten, ein Toleranzwert überschritten. Prinzipiell ist festzustellen, dass von einer überwiegend hohen Qualität der Kunststoffe in Bezug auf die Schwermetallgehalte aber auch in bezug auf den Heizwert gesprochen werden kann. [mg/kg] Toleranzwert90%-Perzentile Messwert90%-Perzentile Beurteilung Antimon 117 81 Arsen 12 2,2 Blei 117 90 Cadmium 4,7 3,0 Chrom 94 89 Kobalt 12 13 Nickel 94 24 Quecksilber 0,47 < 0,3 Thallium 1,8 < 2,0 Vanadium 59 6,7 Zink 470 313 Zinn - 21 Tab. 10: Gegenüberstellung der 90%-Perzentil-Toleranzwerte mit der 90%-Perzentile 11
4. Emissionen 4.1 STICKOXIDE Das Jahresmittel der Stickoxidemissionen für den DO2 stieg gegenüber dem sehr geringen Wert des Vorjahres (186 mg/m 3 ) auf 244 mg/m 3. Das entspricht einer Steigerung von rund 31 %. Absolut gesehen ist dieser Wert jedoch als niedrig einzustufen (zum Vergleich betrug das Jahresmittel der Stickoxidemissionen im Jahr 2008 335 mg/m 3, die mittlere Stickoxidemission für den DO2 der letzten 15 Jahre beträgt rund 590 mg/m 3 ). Das Jahresmittel der Stickoxidemissionen für den DO1 beträgt 448 mg/m 3. Die Zielwerte wurden also bei beiden Öfen unterschritten. [mg/nm3] 1000 800 600 400 200 0 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 NOx DO2 Grenzwert BBR Zielwert BBR-DO2 Zielwert BBR-DO1 NOx DO1 Abb. 6: Verlauf der Stickoxidemissionen zwischen 1996 und 2010 [mg/ Nm 3 ] 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 DO1 - - - - - - - - - - - 508 454 453 448 DO2 713 694 648 702 716 737 742 677 754 694 595 408 335 186 244 Tab. 11: Jahresmittel der NO 2 -Emissionen für DO1 und DO2 12
4.2 STAUB Das Jahresmittel der Staubemissionen liegt beim DO2 bei rund 8 mg/m 3, gegenüber 2009 (ca. 11 mg/m 3 ) trat somit eine Verbesserung ein. Das Jahresmittel der Staubemissionen beim DO1 liegt bei rund 4 mg/m 3, was ebenfalls eine Verbesserung gegenüber 2009 bedeutet. Der in der Vereinbarung mit dem Bürgerbeirat festgelegte Grenzwert von 15 mg/nm 3 und auch der Zielwert von 10 mg/m 3 werden bei beiden Drehöfen unterschritten. [mg/nm3] 30 25 20 15 10 5 0 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Staub DO2 Staub DO1 Grenzwert BBR Zielwert BBR Abb. 7: Entwicklung der Staubemissionen zwischen 1996 und 2010 [mg/ Nm 3 ] 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 DO1 - - - - - - - - - - - 7 4 5 4 DO2 19 19 11 14 12 13 11 13 11 11 10 13 11 11 8 Tab. 12: Jahresmittel der Staubemissionen für DO1 und DO2 13
4.3 SCHWEFEL Der 2010 gemessene Jahresmittelwert für Schwefel beträgt beim DO2 rund 27 mg/m 3. Im Vergleich zum Vorjahr stellt dies eine Zunahme der Schwefelemissionen dar, die innerhalb der Messungenauigkeit liegt und damit als unerheblich zu bewerten ist. Dies bedeutet, dass sich die Schwefelemissionen von einem niedrigen Niveau in den 1990er Jahren auf ein in den letzten Jahren mittleres Niveau in Bezug auf den behördlichen Grenzwert von 50 mg/m 3 entwickelt haben. Vergleicht man die Daten mit den durchschnittlichen Schwefelemissionen pro erzeugter Tonne Klinker mit jenen aller österreichischen Zementwerke, so sind sie trotzdem immer noch als niedrig zu bewerten. Der 2010 gemessene Jahresmittelwert für Schwefel beträgt beim DO1 rund 14 mg/m 3. Verglichen zum Vorjahr stellt dies keine Änderung der Schwefelemissionen dar. [mg/nm3] 60 50 40 30 20 10 0 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 SO2 DO2 SO2 DO1 Grenzwert BBR Zielwert BBR Abb. 8: Entwicklung der Schwefeldioxidemissionen zwischen 1996 und 2010 [mg/ Nm 3 ] 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 DO1 - - - - - - - - - - - 9 14 14 14 DO2 10 8 12 6 6 7 9 7 5 10 20 22 26 18 27 Tab. 13: Jahresmittel der Schwefeldioxidemissionen für DO1 und DO2 Der mit dem Bürgerbeirat vereinbarte Grenzwert von 20 mg/m 3 SO 2 wird beim DO2 nun wieder knapp eingehalten, der Zielwert von 10 mg/m 3 SO 2 deutlich verfehlt. Auch der DO1 hält den Grenz- aber nicht den Zielwert ein. 4 Anmerkung: Schließt man die Emissionswerte beim Anfahren (wo kein Volumenstrom und damit auch keine Emission auftritt, aber hohe SO2- Konzentrationen von ca. 400-500 mg/m³ gemessen werden) von der Mittelwertbildung aus, so ergeben sich für 2010 folgende Emissionskonzentrationen: DO1: 13,8 mg/m³; DO2: 23,3 mg/m³. Die statistische Auswertung aller Halbstundenwerte ergibt folgende Emissionskonzentrationen: DO1: 14,0 mg/m³; DO2: 26,9 mg/m³. Die Umstellung auf eine neue Messvorschrift erfolgte im März 2006 mit Ofenstart nach der Winterreparatur, wodurch auch der Anstieg in der Grafik erklärt werden kann. Davor waren nur die Werte im stationären Betrieb heranzuziehen, d.h. die Werte sind nur bedingt vergleichbar. 14
4.4 GESAMTKOHLENSTOFF (TOC) Die Emission von organischem Kohlenstoff sinkt beim DO2 im Jahresmittel von 18 mg/m 3 im Jahre 2009 auf 16 mg/m 3 im Jahre 2010. Der 2010 gemessene Jahresmittelwert für den Gesamtkohlenstoff (TOC) beträgt beim DO1 wie im Jahr davor 8 mg/m 3. Die TOC Werte bewegen sich allgemein auf sehr niedrigem Niveau. Der in der Vereinbarung festgeschriebene Grenzwert von 50 mg/m 3 wird von beiden Drehöfen weit unterschritten. [mg/nm3] 120 90 60 30 0 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 TOC DO2 TOC DO1 Grenzwert BBR Abb. 9: Entwicklung der Gesamtkohlenstoffemissionen (TOC) von 1998 bis 2010 [mg/ Nm 3 ] 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 DO1 - - - - - - - - - - - 15 10 8 8 DO2 - - 51 44 45 33 32 24 31 17 14 11 14 18 16 Tab. 14: Jahresmittel der Gesamtkohlenstoffemissionen (TOC) für DO1 und DO2 15
4.5 KOHLENMONOXID Die Emission von Kohlenmonoxid konnte beim DO2 gegenüber dem Vorjahr im Jahresmittel von 1.220 mg/m 3 auf 951 mg/m 3 reduziert werden. Der 2010 gemessene Jahresmittelwert für die Kohlenmonoxidemissionen beträgt beim DO1 rund 641 mg/ m 3. Im Vergleich zum Vorjahr (483 mg/m 3 ) stellt dies eine Zunahme der Kohlenmonoxidemissionen dar, liegt aber weiterhin auf niedrigem Niveau. Für Kohlenmonoxid sind mit dem Bürgerbeirat keine Grenzwerte vereinbart und es bestehen auch keine gesetzlichen Grenzwerte. [mg/nm3] 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 CO - DO2 CO - DO1 Abb. 10: Entwicklung der Kohlenmonoxidemissionen von 1998 bis 2010 [mg/ Nm 3 ] 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 DO1 - - - - - - - - - - - 372 344 483 641 DO2 - - 2.821 2.204 999 1.475 1.789 2.037 2.772 2.264 1.349 1.339 1.192 1.220 951 Tab. 15: Jahresmittel der Kohlenmonoxidemissionen für DO1 und DO2 Betrachtet man die Entwicklung der CO-Emissionen seit der Einführung der kontinuierlichen Emissionsmessung im Jahre 1998, wurde in den letzten Jahren am DO2 eine wesentliche Verbesserung erreicht. 16
4.6 VERGLEICH EMISSIONEN 2010 ZUM VORJAHR 4.6.1 Drehofen 1 Für Stickoxide sind die Emissionen im Vergleich zum Vorjahr gleich geblieben, hier konnte also keine signifikante Veränderung der Emissionen festgestellt werden. Für Gesamtstaub ergibt sich im Vergleich zum Vorjahr eine marginale Verbesserung der Emissionen von 5 auf 4 mg/m 3 ; diese Veränderung liegt im Bereich der Messungenauigkeit, stellt also keine signifikante Abnahme dar. Bei Schwefeldioxid ergab sich verglichen mit dem Vorjahr ebenfalls eine annähernd gleich bleibende Emissionskonzentration. Die Schwefelemissionen des Drehofen 1 bewegen sich ebenso wie beim Drehofen 2 auf niedrigem bis mittlerem Niveau in Bezug auf den behördlichen Jahresgrenzwert von 50 mg/m 3. Verglichen mit den durchschnittlichen Schwefelemissionen aller österreichischen Zementwerke pro erzeugter Tonne Klinker, sind diese als niedrig zu werten. Die Gesamtkohlenstoffemissionen sind auf sehr niedrigem Niveau annähernd gleich geblieben. Für Kohlenmonoxid ergibt sich gegenüber dem Vorjahr eine Verschlechterung von 483 auf 641 mg/m 3, die über den Bereich der Messungenauigkeit hinaus geht, also eine signifikante Erhöhung der Emissionen darstellt. Absolut gesehen, sind diese aber nach wie vor als niedrig zu werten. 60 [%] 40 20 0-20 -40-60 NOx Staub SO2 TOC CO Fehlertoleranz 09-10 Fehlertoleranz 5 09-10 33 50 Abweichung 09-10 12-7 Abweichung 09-10 1 12 7 1-33 Abb. 11: Prozentuelle Veränderung der mittleren Emissionen des DO1 von 2009 zu 2010 17
4.6.2 Drehofen 2 Für Stickoxide ergibt sich eine Verschlechterung 5 der Emissionen ausgehend von einem sehr geringen Wert des Vorjahres (186 mg/m 3 ) auf 244 mg/m 3, dies entspricht einer Steigerung von rund 31 %. Absolut gesehen ist dieser Wert jedoch sowohl in Bezug auf den Zielwert von 400 mg/m 3 als auch im Vergleich mit anderen österreichischen Zementwerken als sehr niedrig einzustufen. Für Gesamtstaub ergibt sich im Vergleich zum Vorjahr eine Verbesserung, welche aber noch innerhalb der Messungenauigkeit liegt, also nicht als signifikant zu werten ist. Bei Schwefeldioxid ergab sich verglichen zum Vorjahr eine Verschlechterung um 49%, welche jedoch innerhalb der Messungenauigkeit liegt, also nicht als signifikant zu werten ist. Der Anteil an organischem Kohlenstoff im Abgas erfuhr gegenüber dem Vorjahr eine Verbesserung um 8 %, ist aber aufgrund der Messungenauigkeit nicht als signifikant zu beurteilen. Für Kohlenmonoxid ergibt sich gegenüber dem Vorjahr ebenfalls eine Verbesserung. Die Reduktion um 22 % ist als signifikant zu werten. 60 [%] 40 20 0-20 -40-60 NOx Staub SO2 TOC CO Fehlertoleranz 09-10 Fehlertoleranz -5 09-10 33-50 Abweichung 09-10 12 7 Abweichung 09-10 -31 30-49 8 22 Abb. 12: Prozentuelle Veränderung der mittleren Emissionen des DO2 von 2009 zu 2010 5 Eine tatsächliche Verbesserung / Verschlechterung liegt dann vor, wenn die prozentuelle Änderung der Emission den Bereich der Messunsicherheit der eingesetzten Messsysteme übersteigt. 18
4.7 VERGLEICH EMISSIONEN 2010 ZU DEN EMISSIO- NEN AM BEGINN DES BEIRATES 1996 Bei dieser Betrachtung werden die jeweiligen Emissionen (Jahresmittel) am Beginn des Bürgerbeirates (1996) mit den mittleren Emissionen der Periode 1997-2010 verglichen, um den Trend seit Beginn des Bürgerbeirates darzustellen. Stickoxide haben seit Beginn des Bürgerbeirates im Mittel um 18,5 % abgenommen. Diese Änderung liegt außerhalb der Messunsicherheit und ist als signifikant zu werten. Staub hat seit Beginn des Bürgerbeirates im Mittel um 37 % abgenommen. Das liegt außerhalb der Fehlergrenze und ist in Bezug auf eine tatsächliche Absenkung des Staubgehaltes als Verbesserung zu sehen. Schwefeldioxid hat seit Beginn des Bürgerbeirates im Mittel um 31 % zugenommen. Diese Änderung liegt innerhalb der Messunsicherheit und ist als nicht signifikant zu werten; die Messwerte sind nur bedingt vergleichbar. 6 Gesamtkohlenstoff (TOC) hat seit 1998 im Mittel um rund 51 % abgenommen und stellt eine tatsächliche drastische Verbesserung der Emissionssituation dar. Kohlenmonoxid hat seit 1998 im Mittel um rund 42 % abgenommen und stellt ebenfalls eine erhebliche Verbesserung der CO-Emissionen dar. 60 [%] 40 20 0-20 -40-60 NOx Staub SO2 TOC CO Fehlertoleranz 96-10 Abweichung 96-10 5 Fehlertoleranz 96-10 33-50 12 Abweichung 96-10 19 37-31 51 7 42 Abb. 13: Prozentuelle Veränderung der mittleren Emissionen des DO2 von 1996 zu 2010 6 Siehe auch Anmerkung auf Seite 14 19
5. Zusammenfassende Darstellung 5.1 EINSATZMENGEN UND ANALYSENERGEBNISSE Zusammenfassend lassen sich folgende wesentliche Punkte darstellen: Im Produktionsjahr 2010 wurden insgesamt 49.114 t Brennstoffe eingesetzt Der Anteil der Ersatzbrennstoffe betrug über beide Öfen betrachtet 40,3 % 5.1.1 Ersatzbrennstoffe Wochenproben Die im Jahr 2010 gemessenen Chlorgehalte liegen bis auf 8 Einzelwerte unter dem vereinbarten Grenzwert von 1,0 Gew% für Einzelproben. Bei Chrom gab es eine Grenzwertüberschreitung. Für Blei und Cadmium gab es bei den Wochenproben 2010 keine Überschreitungen des Grenzwertes. Der Toleranzwert wird bei Chrom von zwei Proben, bei Blei von keiner Probe und bei Cadmium von einer Probe überschritten. eingehalten. Die mit dem Bürgerbeirat vereinbarten Zielwerte werden nur beim Parameter Schwefeldioxid nicht eingehalten, befinden sich jedoch ebenfalls auf einem niedrigen Niveau. Verglichen mit den durchschnittlichen Emissionen aller österreichischen Zementwerke pro erzeugter Tonne Klinker, sind die Emissionen beim Zementwerk Leube als niedrig zu werten. Betrachtet man die Entwicklung der Emissionen seit Beginn des Bürgerbeirates, so kommt es, verglichen mit dem Ausgangsjahr 1996, bei Stickoxiden, Staub, Gesamtkohlenstoff und Kohlenmonoxid seit dem Einsatz von Ersatzbrennstoffen zu einer Verbesserung der Emissionssituation. Für Schwefeldioxid ist eine marginale, innerhalb der Messungenauigkeit liegende Verschlechterung der Situation festzustellen. 5.1.2 Ersatzbrennstoffe Monatsproben Alle untersuchten Schwermetalle lagen unter den vereinbarten Grenzwerten. Der Toleranzwert wird lediglich bei Kobalt geringfügig überschritten. 5.2 BEURTEILUNG DER EMISSIONEN Beim DO2 konnte bei den Stickoxidemissionen eine Verschlechterung - jedoch ausgehend von einem sehr niedrigen Niveau - festgestellt werden. Einer signifikanten Verbesserung der Kohlenmonoxidemissionen beim DO2 steht eine signifikante Verschlechterung beim DO1 (ausgehend von einem sehr niedrigen Niveau) gegenüber, sodass sich insgesamt betrachtet keine Änderung der vorjährigen Situation ergibt. Die Veränderungen der restlichen Emissionsparameter sind als nicht signifikant zu bezeichnen. Die behördlich vorgeschriebenen Grenzwerte werden 20
6. Rückblick und Ausblick Das Betriebsjahr 2010 war geprägt von den Baumaßnahmen zur Errichtung der Drehofenlinie 3 und deren Inbetriebnahme, die Ende Oktober startete. Der Drehofen 3 verfügt nun über einen neuen Wärmetauscher, einen neuen Klinkerkühler und einen neuen Gewebefilter zur Entstaubung der Klinkerkühlerabluft. Für die Umbaumaßnahmen wurden der Drehofen 1 im Mai und der Drehofen 2 Anfang Oktober abgestellt. Im Jahr 2010 wurden wie 2009 neben den primären Brennstoffen nur Kunststoffe und Altreifen sowie eine geringe Menge an Tallöl 7 eingesetzt. Im Jahr 2011 werden die Arbeiten zur Optimierung der neuen Anlage fortgesetzt. Außerdem werden Leistungstests für alle neu errichteten Anlagen durchgeführt. 7 Tallöl (vom schwed.: tall = Kiefer) ist im wesentlichen ein Gemisch von Fett- und Harzsäuren, welches als wichtigstes Nebenprodukt bei der Herstellung von Zellstoff anfällt. Es enthält die bei der Zellstoffkochung frei werdenden Extraktstoffe des Holzes. 21
7. Anhang 7.1 STATISTISCHE KENNZAHLEN DER KONTINUIERLICHEN EMISSIONSMESSUNG AM DREHOFEN 2 7.1.1 Stickoxide [mg/nm 3 ] 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Jahresmittel 713 694 648 702 716 737 742 677 754 694 595 402 335 186 244 Minimum 200 201 200 201 200 201 200 200 200 203 200 200 200 0 0 25 %-Perzentil 635 589 508 587 608 605 596 474 633 565 480 260 237 115 151 75 %-Perzentil 815 812 782 824 831 866 898 861 905 821 725 525 443 235 334 Maximum 1.413 1.324 2.113 1.590 1.676 2.155 1.745 2.045 2.209 1.984 1.672 1.780 1.639 606 1.306 Anzahl HMW 12.076 4.542 9.013 12.745 13.391 13.158 13.988 10.572 14.370 13.492 14.115 13.337 13.085 13.734 9.840 7.1.2 Staub [mg/nm 3 ] 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Jahresmittel 19 19 11 14 12 13 11 13 11 11 10 13 11 11 8 Minimum 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 0 0 0 0 25 %-Perzentil 5 7,7 8 5 7 9 10 12 9 9 7 10 9 10 5 75 %-Perzentil 31 24 12 18 14 17 13 15 13 12 12 16 14 13 11 Maximum 229 312 212 179 157 111 53 105 75 84 137 112 75 132 99 Anzahl HMW 9.349 4.391 6.663 4.147 13.361 13.050 14.013 10.471 13.983 12.082 14.283 13.604 13.237 13.797 9.784 7.1.3 Schwefeldioxid [mg/nm 3 ] 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Jahresmittel 10 8 12 6 6 7 9 7 5 10 20 22 26 18 27 Minimum 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 25 %-Perzentil 5 1 1 3 2 2 3 1 0 4 17 17 19 12 12 75 %-Perzentil 14 11 13 9 10 12 11 10 7 14 20 21 23 18 21 Maximum 92 254 194 141 100 104 156 148 142 64 393 479 568 452 495 Anzahl HMW 12.227 4.593 9.256 12.765 13.507 13.216 13.988 12.149 14.446 14376 14.135 13.470 13.214 13.832 9.863 22
7.1.4 Organischer Kohlenstoff (TOC) [mg/nm 3 ] 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Jahresmittel - - 51 44 45 33 32 24 31 17 14 11 14 18 16 Minimum - - 7 5 7 4 7 1 0 0 1 0 0 0 1 25 %-Perzentil - - 33 34 32 24 24 19 18 14 8 7 11 14 13 75 %-Perzentil - - 59 50 50 36 38 29 40 20 18 14 16 20 17 Maximum - - 382 291 315 268 103 164 252 57 113 141 254 149 160 Anzahl HMW - - 8.840 12.765 12.751 13.135 13.988 2.789 6.562 14556 13.989 13.465 13.214 13.727 9.836 7.1.5 Kohlenmonoxid [mg/nm 3 ] 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Jahresmittel - - 2.821 2.204 999 1.475 1.789 2.037 2.773 2.264 1.349 1.323 1.192 1.220 951 Minimum - - 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 25 %-Perzentil - - 1.500 875 375 750 1.250 1.125 2.125 1625 480 877 729 703 530 75 %-Perzentil - - 3.625 2.750 1.250 1.625 2.250 2.750 3.375 3000 725 1.715 1.504 1.652 1.294 Maximum - - 18.125 9.375 12.750 17.000 7.625 15.500 14.875 8125 1.672 6.269 6.461 3.831 3.989 Anzahl HMW - - 9.477 11.405 13.554 13.350 14.031 12.215 14.556 14376 14.115 13.426 13.148 13.786 9.856 7.2 STATISTISCHE KENNZAHLEN DER KONTINUIERLICHEN EMISSIONSMESSUNG AM DREHOFEN 1 7.2.1 Stickoxide [mg/nm 3 ] 2007 2008 2009 2010 Jahresmittel 508 454 453 448 Minimum 200 200 0 10 25 %-Perzentil 429 448 455 439 75 %-Perzentil 596 485 482 484 Maximum 2.031 1.047 1.189 986 Anzahl HMW 10.002 13.777 9.780 2.702 23
7.2.2 Staub [mg/nm 3 ] 2007 2008 2009 2010 Jahresmittel 7 4 5 4 Minimum 2 0 0 0 25 %-Perzentil 4 2 2 2 75 %-Perzentil 8 5 6 7 Maximum 95 78 97 74 Anzahl HMW 9.991 13.633 9.700 2.422 7.2.3 Schwefeldioxid [mg/nm 3 ] 2007 2008 2009 2010 Jahresmittel 9 14 14 14 Minimum 0 0 0 1 25 %-Perzentil 4 6 7 10 75 %-Perzentil 10 14 17 16 Maximum 285 471 478 242 Anzahl HMW 9.833 13.723 9.350 2.705 7.2.4 Organischer Kohlenstoff (TOC) [mg/nm 3 ] 2007 2008 2009 2010 Jahresmittel 15 10 8 8 Minimum 0 0 0 0 25 %-Perzentil 7 8 7 2 75 %-Perzentil 10 11 9 12 Maximum 195 165 105 22 Anzahl HMW 9.471 13.582 8.940 2.647 7.2.5 Kohlenmonoxid [mg/nm 3 ] 2007 2008 2009 2010 Jahresmittel 372 344 483 641 Minimum 0 0 6 13 25 %-Perzentil 164 143 217 331 75 %-Perzentil 485 393 610 820 Maximum 2.691 2.777 2.642 2.676 Anzahl HMW 9.949 13.678 9.669 2.697 24
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