Bayerisches Staatsministerium für Umwelt, Gesundheit und Verbraucherschutz Abteilung 7: Technischer...

Bayerisches Staatsministerium fürUmwelt, Gesundheit und Verbraucherschutz

Abteilung 7: Technischer Umweltschutz / Ref. 7512.12.20061

Umsetzung der TA Luft – Bausteinekonzept

Integrative Fortbildung „Textilveredlung“ am 12.12.2006

im Landratsamt Böblingen

Vortrag: Dr. Richard Schlachta



Leitfaden Emissionsminderung bei Textilveredlungsanlagen der Nr. 10.23 des Anhangs der 4. BImSchV mit Musterauflagen

Übersicht emissionsrelevanter Prozesse der Textilindustrie Das Emissionsfaktorenkonzept Auswahl der textilen Rohware/Präparationen Emissionen aus direkt beheizten Behandlungsaggregaten Wäsche Bleichen Sengen Drucken Geruch Ableitung von Abgasen Maßnahmen zur Vermeidung diffuser Emissionen Abgasreinigungseinrichtungen Effiziente Energieverwendung Vermeidung, Verwertung und Beseitigung von Abfällen



Anlass für den Leitfaden: TA Luft Novellierung 2002 BREF Textilindustrie 2002

Grundlagen: LAI-Bausteinekonzept 1994 Fortschreibung des LAI-Bausteinekonzepts in Form von Musterauflagen für

Textilveredlungsanlagen durch Bayer. LfU 1999 BREF Textilindustrie 2002 TA Luft 2002

Ziel: Leitfaden zur Information von Behörden und Betreibern!-> Sicherstellung eines einheitlichen Vollzugs!

-> Einrichtung einer Internet-Seite zur Textilveredlung auf LfU-Homepage mit Leitfaden und Anlagen als wesentlicher Bestandteil – keine Veröffentlichung in Papierform vorgesehen! - > Regelmäßige Anpassungen an aktuelle Erkenntnisse geplant



Bei thermischen Behandlungsprozessen in der Textilindustrie können Emissionen in die Luft auftreten:

Beim Bleichen mit Hypochlorit (Chlor) Sengen: Verbrennung/thermische Zersetzung der Fasern bzw.

aufgebrachten Hilfsstoffen Von Ausrüstungs-, Druck- und Färberezepturen Von Restpräparationen durch den Textilherstellungsprozess Von Fasermonomeren und Faserlösemitteln Verbrennungsabgase bei direkt beheizten Aggregaten Von vorgeschalteten Verarbeitungsprozessen, z.B. Färben

(„Verschleppung“) Aus Ablagerungen im Behandlungsaggregat (Kondensate)



Aus Fa. EnviroTex, Leitfaden für ein Umwelt-Qualitätsmanagement in der Textilveredlungsindustrie, 1998

FO = Formaldehyd

Prozess Org. Stoffe [gC/kg Textil]

Staub [g/kg Textil]

Geruch [GE/kg Textil]

FO [g/kg Textil]

SO2 [g/kg

Textil]

Sengen 0,2 0,3 6.000 < 0,01 -

Alkalisch abkochen 0,1 - 2.300 - -

Peroxidbleiche < 0,1 - 900 - -

Trocknen Spannrahmen < 0,1 - 300 -

Küpen-Ätz-Druck Trocknung 0,3 - 4.600 0,4 < 0,01

Küpen-Ätz-Druck Dämpfen 1,0 - - -

Trocknen Appretur 0,3 - -

Kondensation Appretur 0,4 - -



Entscheidend im Bereich Textilindustrie:

Auswahl emissionsarmer Hilfsstoffe/Präparationen!

Nach Möglichkeit Durchführung der Prozesse ohne Chemikalien

Gezielte Auswahl der Chemikalien unter dem Gesichtspunkt einer minimalen Umweltbelastung



Umweltmanagementmethode:

Allgemeine BAT:

Implementierung eines Erfassungs- und Kontrollsystems für die

Prozessinput/Outputmassenströme, einschließlich der Inputs des textilen

Rohmaterials, Chemikalien, Wärme, Energie und Wasser sowie der

Outputs von Produkt, Abwasser, Luftemissionen, Schlämmen, festen

Abfällen und Nebenprodukten

Kenntnis der Input/Outputströme ist Voraussetzung zur

Identifizierung der Umweltprobleme und Verbesserung der

Umweltleistung des Betriebes!



Methan (Spannrahmenbefeuerung)

23%

Textile Rohware35%

Ausrüstung10%

Carrier32%

Zusammensetzung der Emissionsfracht für organische Stoffe - Fallbeispiel



Einstufung organischer Stoffe in Klasse I:

• Verdacht auf krebserzeugende oder erbgutverändernde Wirkung (Cat. K3 oder M3 mit der Kennzeichnung R40)

• Verdacht auf reproduktionstoxische Wirkung (Cat. RE3 oder RF3 mit der Kennzeichnung R62 oder R63)

• Grenzwert für die Luft am Arbeitsplatz kleiner als 25 mg/m3

• Giftig oder sehr giftig

• Mögliche Verursachung irreversibler Schäden (R-40)

• Mögliche Sensibilisierung beim Einatmen (R-42)

• Hohe Geruchsintensität (Geruchsschwelle 0,05 mg/m3)

• Geringe Abbaubarkeit und hohe Anreicherbarkeit



Typisch für Textilveredlungsanlagen (Thermofixieren, Appretieren, Imprägnieren, Thermosolieren, Beschichten):

Auf dem Markt ca. 8000 Textilhilfsmittel

Einsatz von bis zu mehreren 100 verschieden Rezepturen bei Betrieben

Die Art der Veredlung und damit die Zusammensetzung der verwendeten Rezepturen auf denselben Aggregaten können an einem Arbeitstag mehrmals wechseln

Zahlreiche Emissionsquellen können vorhanden sein



Wesentliche Elemente des Emissionsfaktorenkonzeptes – Anforderungen nach Nr. 5.4.10.23.1 der TA Luft:

Deklaration von Substanzemissionsfaktoren für die Textilhilfsmittel

durch die Hersteller der Produkte

Rechnerische Ermittlung der zu erwartenden Emissionen für die

eingesetzten Rezepturen durch den Betreiber

Definition der maximal zulässigen Emissionswerte als

warenbezogene Emissionsfaktoren

Überwachung der Anlagen anhand berechenbarer Emissionen,

ergänzt durch stichprobenartige messtechnische Überprüfung der

Substanzemissionsfaktoren und Gesamtemissionen



Warenbezogene Emissionsfaktoren WFgr = Massenstrom des emittierten Stoffes [g/h]/Massenstrom des zu veredelnden Textils [kg/h]

Grenzwertfestlegung:

WFgr [g/kg] = zulässiger Emissionswert [g/m3] * 20 [m3/kg]

Bezugsgröße: Luft-Warenverhältnis von 20 m3/kg

Luft-Warenverhältnis =

Gesamtabgasvolumenstrom [m3/h]/Warendurchsatz [kg zu veredelndes Textil/h]



Zulässige Emissionswerte bei Textilveredlungsanlagen

Stoffe TA Luft Klasse WFgr [g/kg] Bei Emissionsmassen-strom der Anlage

Krebserzeugende Stoffe Nr. 5.2.7.1.1Klasse IKlasse IIKlasse III

0,0010,0100,020

0,15 g/h1,5 g/h2,5 g/h

Summe org. Stoffe Nr. 5.2.5

davon

5.2.5 Klasse I

0,80 g C/kg (1)

0,40

0,80 kg C/h (1)

0,10 kg/h

Anorg. Stoffe Nr. 5.2.4

• Klasse III (z.B. NH3, HCl) 0,60 0,15 kg/h

1) Responsefaktor des Flammenionisationsdetektors bereits berücksichtigt



Emissionen aus der Ausrüstung: 0,80 g C/kg Textil

Emissionen an Restpräparationen:

0,40 g C/kg TextilEmissionen aus der Verschleppung: 0,40 g C/kg Textil

davon:

Maximal akzeptierbare Emissionen: 1,60 g C/kg Textil,

Beispiel für eine Anlage, die nicht unter die 31. BImSchV fällt und bei der Emissionen aus der Ausrüstung, Restpräparationen und vorgeschaltetem Prozess, z.B. Färbung, auftreten:



Maximal akzeptierbare Emissionen: 1,60 g C/kg Textil,

Anzustrebende Gesamtemissionen aus beiden Prozessen: 0,80 g C/kg Textil

Emissionen an Restpräparationen:

0,40 g C/kg Textil

davon:

Beispiel für eine Anlage, die nicht unter die 31. BImSchV fällt und bei der Emissionen aus einem 2. gleichzeitig durchgeführten Verarbeitungsprozess auftreten (z.B. Pigmentdruck):

Sofern nach einer Verfahrensoptimierung die o.g. Gesamt-Emissionen von 0,80 g C/kg Textil nicht einhaltbar: Emissionen aus Verschleppung, hier dem gleichzeitig durchgeführten 2. Verfahren: 0,40 g C/kg Textil



Geltungsbereich der warenbezogenen Emissionsfaktoren:Fall 1: Ein Spannrahmen mit mehreren Feldern und

mehreren Kaminen

Kamin

Feld eines Spannrahmens

Emissionsmessstelle

Emissionen, die mit den warenbezogenen Emissionsgrenzwerten zu vergleichen sind



Fall 2: Ein Spannrahmen mit mehreren Feldern und zwei Kaminen



Fall 3: Ein Spannrahmen mit einem Kamin



Fall 4: Mehrere Spannrahmen mit einer dem Stand der Technik entsprechenden Abgasreinigungsanlage

Abgasreinigungseinrichtung (z.B. Wäscher mit nachgeschaltetem E-Filter)



Anwendung der 31. BImSchV bei Anlagen zur Textilbeschichtung

Lösemittelverbrauch > 5 t/a

Nein

Anforderungen der TA Luft:Speziell Nr. 5.4.10.23.1

Anforderungen der 31. BImSchV Nr. 10.1 des Anhangs II

Entscheidung für Vereinfachten Nachweis nach Abschnitt C Nr. 5.

Ja

Ja

Ja



Vereinfachter Nachweis nach Anhang 4 Abschnitt C Nr. 5Maximale akzeptierbare Emissionen: 1,20 g C/kg Textil,

davon:Gesamtemissionen aus der Beschichtung und – sofern gleichzeitig durchgeführt – dem Bedrucken:0,80 g C/kg TextilEmissionen von Restpräparationen und aus Verschleppung, insgesamt:0,40 g C/kg Textil

Für die anderen Anlagen der Nr. 10.1 des Anhangs I der 31. BImSchV:Einhaltung der Anforderungen nach Anhang III oder des Reduzierungsplans nach Abschnitt B



Für Beschichtungsanlagen, die nicht der 31. BImSchV unterliegen:

-> Anforderungen unter Nr. 5.4.10.23.1 der TA Luft sind einzuhalten

In begründeten Ausnahmefällen, wie bei Beschichtungen und technischen Textilien:

-> Bezug auf ein Luft-Warenverhältnis von 20 m3/kg kann entfallen

-> Anwendung der Nr. 5.2.5 der TA Luft für organische Stoffe sowie auch die Nummern der TA Luft für andere Stoffe in unveränderter Form



Begründung:

Häufig: Auftrag der gleichen Menge an Beschichtungsmasse unabhängig vom Flächengewicht der textilen Ware->Warenbezogener Emissionsfaktor bei schwerem Gewebe eingehalten und bei leichtem Gewebe nicht eingehalten, obwohl die tatsächlichen Emissionen die gleichen sind.

Bei der Berechnung des warenbezogenen Emissionsfaktors mittels der Substanzemissionsfaktoren häufig Prognose höherer Emissionen als tatsächlich wegen Schichtbildungseffekten („Hautbildung an der Oberfläche“) messtechnisch ermittelt werden.



Bei Ausnahmen von der Nr. 5.4.10.23.1 der TA Luft ist zu beachten:

Eine Berücksichtigung eines zusätzlichen Emissionsbeitrages aus Restpräparationen bzw. Verschleppungsprozessen ist nicht zulässig

In dem Emissionswert von 50 mg C/m3 für organische Stoffe der Nr. 5.2.5 sind die Responsefaktoren nicht berücksichtigt; bei der Emissionsmessung ist Abs. 2 der Nr. 5.3.2.3 der TA Luft zu beachten (Berücksichtigung des Responsefaktors)



Es dürfen maximal 50 mg C/m3 für organische Stoffe der Nr. 5.2.5 der TA Luft als Emissionsmassenkonzentration emittiert werden (auch bei gleichzeitiger Durchführung verschiedener Verfahrensprozesse)

Innerhalb des Emissionswertes von 50 mg C/m3 für die Summe der organischen Stoffe sind die Anforderungen für Stoffe der Nr. 5.2.5 Klassen II und I zu berücksichtigen

Kontinuierliche Emissionsmessungen gemäß Nr. 5.3.3 der TA Luft können ggf. erforderlich werden



Vorausberechnung warenbezogener Emissionsfaktoren anhand von Substanzemissionsfaktoren

Substanzemissionsfaktor= Menge an Stoff in [g], die bei definierten

Prozessbedingungen von einem [kg] Textilhilfsmittel emittiert werden können

• fc = Emissionen an organischen Stoffen [g C/kg Textilhilfsmittel]

• fs = stoffspezifischer Emissionsfaktor [g Stoff/kg Textilhilfsmittel]



Die Substanzemissionsfaktoren werden vom Textilhilfsmittelhersteller als Produktinformation zur Verfügung gestellt

Berechnung anhand eines Leitfadens oder messtechnische Ermittlung

Deklaration von: Gefährlicheren organischen Stoffen > 500 ppm Krebserzeugenden, erbgutverändernden oder

reproduktionstoxischen Stoffen > 1 ppmHinweis:Sind Stoffe der Nr. 5.2.7.1 der TA Luft in den einzelnen Textilhilfsmitteln enthalten oder können freigesetzt werden, und können diese mit einer Genauigkeit < 10 mg/kg Produkt nicht angegeben werden, so ist bei der Emissionsprognose eine worst case Freisetzungsrate von 10 mg/kg Produkt als Berechnungsgrundlage zu verwenden.

Anorganischen Stoffen



Flotte Hilfsmittel FK

[g/kg] FA [kg/kg]

Substrat T [°C]

fs [g/g]

fc [g/g]

FK*FA*fs FK*FA*fc WFs [g/kg]

WFc [g/kg]

Rezept 1 Fettsäureester 20 0,65 CO 170 - 0,0152 0,2 - - Polysiloxan 20 0,65 CO 170 - 0,0052 - 0,07 - - Reaktantvernetzer mit

Katalysator 100 0,65 CO 170 0,0041

FO 0,0009 0,27 FO 0,06 - -

Stearylharnstoffderivat mit Katalysator

20 0,65 CO 170 0,0165 FO

0,0162 0,21 FO 0,21 - -

Summe 1 - - - - - - - - 0,48 FO

0,54

FK: Flottenkonzentration in g Hilfsmittel/kg Flotte

FA: Flottenaufnahme in kg Flotte/kg textiles Substrat

WFs: Warenbezogener Emissionsfaktor in g Stoff/kg Substrat = Σ(FK*FA*fs) (innerhalb der selben Substanzklasse; hier: Nr. 5.2.5 Klasse I)

WFc: Warenbezogener Gesamt-Kohlenstoff-Emissionsfaktor in g C /kg Substrat = Σ(FK*FA*fc)



Ziel der Vorausberechnung der Emissionen:

Unmittelbarer Vergleich mit den Emissionsgrenzwerten möglich

Durchführung von Optimierungsmaßnahmen, z.B.

Verwendung emissionsärmerer Hilfsmittel Veränderung der Flottenkonzentration Erniedrigung der Trocknungstemperatur Verringerung der Flottenaufnahme



Achtung! Abhängigkeit der Substanzemissionsfaktoren von z.B.: Substrat Temperatur Aufenthaltszeit Auflagenmenge Luft/Warenverhältnis

Angabe der Substanzemissionsfaktoren von den Herstellern in der Regel für:

a) Baumwolle – als Vertreter der polaren Fasern (170°C, 4 Minuten)

b) Polyester – als Vertreter der unpolaren Fasern (190°C, 1,5 Minuten)



Ergebnis Forschungsprojekt Fa. EnviroTex "Spezielle Fragestellungen bei der Ermittlung von Emissionsfaktoren", Februar 2003:

Generell: •Bei höhermolekularen, schwerflüchtigen Stoffen starke Temperaturabhängigkeit der Emissionsfaktoren!

•Bei niedermolekularen, leichtflüchtigen Stoffen: geringe Abhängigkeit der Emissionsfaktoren von der Temperatur

•Polare Substanzen weisen hohe Affinität zur Baumwolle auf -> geringere Emissionen

•Unpolare Substanzen zeigen relativ substratunabhängiges Verhalten



Exemplarische Graphen von Gesamtkohlenstoffbestimmungen

(Anstieg - Emissionsgleichgewicht - Abfall)

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0 10 20 30 40 50 60 70Zeit [min]

Ges

amtk

oh

len

sto

ff [

pp

m P

rop

anäq

uiv

alen

te]

Verlauf Leichtsieder

Verlauf Hochsieder



Ergebnis Forschungsprojekt Fa. EnviroTex "Spezielle Fragestellungen bei der Ermittlung von Emissionsfaktoren", Februar 2003:

•Bei Viskose: Niedrigste Substanzemissionsfaktoren; -> höheres Rückhaltevermögen für Wasser -> weniger Emissionen an Hilfsmitteln bei der Trocknung

•Im Allgemeinen bei Mischgeweben mit hohem Baumwollanteil niedrigere Substanzemissionsfaktoren als im Vergleich zu reinen Polyestergeweben.

•Bei leichtflüchtigen Stoffen: „Vorverdampfung“ -> scheinbar niedrigerer Substanzemissionsfaktor

•Gewebedicke: Bei leichter Ware höhere Emissionen als vorausberechnet! -> offene Struktur des Gewebes -> Luftstrom erfasst größere Oberfläche



• Verweilzeit: Bei leichtflüchtigen Stoffen und langer Verweilzeit: -> erheblich niedrigere Emissionsfaktoren als Vorausberechnung aufgrund der Vorverdampfung im Einlaufbereich des Spannrahmens nach der Applikation der Hilfsmittel (bis zu 70%)!

• Verweilzeit: Bei schwerflüchtigen Stoffen und langer Verweilzeit: -> höhere Emissionen aufgrund längerer Energieeinwirkung



•Die Substanzemissionsfaktoren abhängig nicht nur von der Temperatur und Aufenthaltszeit, sondern auch vom Materialgewicht und Inhaltsstoffen (leichtflüchtige, schwerflüchtige Komponenten) sowie insbesondere bei Schwersiedern von der Auflagenmenge und Luft-Waren-Verhältnis ("Oberflächeneffekte").

•Baumwolle weiterhin als Referenzsubstrat für polare Fasern bei der Bestimmung der Substanzemissionsfaktoren.

•Polyester weiterhin als Referenzsubstrat für unpolare Fasern bei der Bestimmung der Substanzemissionsfaktoren, obwohl die ermittelten Substanzemissionsfaktoren für verschiedene Hilfsmittel bei den Fasern Acetat und PAN höher waren.



Die Berechnung der warenbezogenen Emissionsfaktoren

anhand der Substanzemissionsfaktoren ist mit einem Fehler

von ca. 25% verbunden.

Bei verfahrenstechnischen Abweichungen (z.B.

Verweilzeit, Temperatur, Substratart) muss sich der

Betreiber bei einem rechnerischen Wert von 75% des

Emissionsgrenzwertes über das Ausmaß der

tatsächlichen Emissionen vergewissern.



Textile Kette

Faser/Garnhersteller

Flächengebildehersteller (Weberei, Strickerei, Wirkerei)

Veredler



Auswahl der textilen Rohware

Zusammenarbeit mit den Vorlieferanten zur Schaffung eines Informationsaustausches über die Menge und Art der Hilfsmittel (z.B. Pestizide, Präparationen)(z.B. Warenbegleitschein)

Auswahl von textilem Rohmaterial mit möglichst geringer Vorbelastung (z.B. Präparationen), z.B. bei Synthesefasern: Verwendung emissionsarmer (thermostabiler) Präparationen



Präparationen

Primärpräparationen: Spinnpräparationen (Faserherstellung)

Sekundärpräparation: Spulöle, Avivagen, Schäröle, Nadelöle etc.

Auftragsmenge:

a) primär: 0,3%

b) sekundär: 1,5 – 5% (durchschnittlich 2 – 3 %)



Präparationsmittel Emissionsfaktor [g C/kg Textil]

Emissionskonzentration [mg C/m3]

Herkömmliche Produkte

Mineralöle 10 – 16 500 – 800

Klassische Fettsäureester 2 – 5 100 – 250

Optimierte Produkte

Sterisch gehinderte Fettsäureester 1 – 2 50 – 100

Polyolester 0,4 – 4 20 – 200

Polyester-/Polyetherpolycarbonate 0,2 – 1 10 - 50

Präparationsauflage: 2%; Luft/Warenverhältnis: 20 m3/kg; Fixiertemperatur: 190 °C;Verweilzeit: 1,5 Minuten



Nachteile herkömmlicher Präparationen (Mineralöle):

Hohe Auflagen

Niedrige Temperaturstabilität

Geringe biologische Abbaubarkeit

Hohe Luftemissionen beim Thermofixieren in Verbindung mit erheblichen Geruchsbelästigungen

-> Rohwarenfixierung ohne Abgasreinigung nicht zulässig!



Emissionsarme (thermostabile Präparationen)

= Präparationen, die bei der für die jeweilige Anwendung benötigten

Auflage unter Thermofixierbedingungen an einem Spannrahmen (ca.

190°C, Verweilzeit: 1,5 Minuten)

mit nur maximal 0,80 g C/kg Textil

zur Abluftbelastung beitragen



Vorteile thermostabiler Präparationen:

Reduzierung der Abluftbelastung: ca. 90%

Reduzierung der AuftragsmengeMineralöle: ca. 2 – 3% Auflagethermostabile Präparationen: ca. 0,6 – 1,5 % Auflage -> Reduzierung um ca. 50%

Reduzierung der Abwasserbelastung (reduzierte Auftragsmenge, Präparationen biologisch abbaubar/eliminierbar)

Vorwäsche kann teilweise entfallen



Emissionsfaktoren von Produkt A (Mineralölbasis) auf Polyester in Abhängigkeit

von der Temperatur und Auflage bei einer Aufenthaltszeit von 1,5 min

0

100

200

300

400

500

600

700

800

90 110 130 150 170 190 210 230

Temperatur [°C]

Flottenkonzentration 25 g/kg(0,5 bis 1 % Auflage)

Flottenkonzentration 250 g/kg(5 bis 10 % Auflage)



Emissionsfaktoren von Produkt F (Polyolestermischung) auf Polyester in Abhängigkeit von der Temperatur und Auflage bei einer Aufenthaltszeit von 1,5 min

0

5

10

15

20

25

30

35

40

90 110 130 150 170 190 210 230

Temperatur [°C]

Flottenkonzentration 25 g/kg(0,5 bis 1 % Auflage)

Flottenkonzentration 250 g/kg(5 bis 10 % Auflage)



Anwendbarkeit thermostabiler Präparationen:

PES

PA 6.6

PA 6

CV

Baumwolle

Wolle und Mischungen mit PES

Als Spulöle, Avivagen, flüssiges Kettwachs, Primärpräparationen



Beispiel für Angaben zu Präparationen/Nadelölen (1)

Präparationsarten: Chemische Charakterisierung

- Primärpräparationen: z.B. Esteröl

- Sekundärpräparationen:

- Nadelöl:

Präparationsauflagen: Gew.%

- Primär: z.B.: 0,3

- Sekundär: z.B.: 1,2

- Nadelöl: z.B.: 0,3

Auswaschbar durch: z.B. nichtionische Tenside



Biologische Eliminierbarkeit: [%] Methode

Gesamtpräparationen: z.B. > 80% z.B. OECD 302B

Spezifischer Emissionsfaktor: [g C/kg Präp.]

Gesamtpräparationen: z.B. 80 g C/kg Präp.

d.h. nur bei einer Gesamtauflage von 1% würde Grenzwert von 0,80 g C/kg Ware eingehalten!

Beispiel für Angaben zu Präparationen/Nadelölen (2)



Thermofixierung/Rohwarenfixierung

Ziel: Einhaltung eines Emissionsgrenzwertes von 0,80 g C/kg Textil

Verminderung der zusätzlichen Luftemissionen durch Restpräparationen:

Emissionsarme Präparationen

Reduzierung der Auftragsmenge an Präparationen

Vorbehandlung des Textils durch eine Wäsche

Optimierung der Vorreinigung (Wäsche)

Bei Rohwarenfixierung: Installation einer Abgasreinigungsanlage



Auswahl von Rohtextilien mit keiner/geringer Vorbelastung

Minimierung des Gehaltes emissionsrelevanter Stoffe in oder auf der zu

veredelnden Ware (z.B. Präparationen):

- Einsatz thermostabiler Präparationen

- Reduzierung der Auftragsmenge

- Vorbehandlung des Textils durch Wäsche

- Optimierung der Vorreinigung (z.B. Steigerung der Wascheffizienz)

Minimierung des Einsatzes von Chemikalien - >

Emissionsfaktorenkonzept

Zusammenfassung primärer Emissionsminderungsmaßnahmen



Emissionen aus direkt beheizten Behandlungsaggregaten (1)

Feuerungsabgase: Häufige Emissionswerte

Methan 5 – 500 mg C/m3

Propan/Butan 5 – 600 mg C/m3

Formaldehyd 0,1 – 60 mg/m3

Kohlenmonoxid 5 – 400 mg/m3

NOx 2 – 10 mg/m3



Emissionen aus direkt beheizten Behandlungsaggregaten (2)

Zur Minimierung der Feuerungsabgase: Regelmäßige Wartung (jährlich) der Brenner erforderlich!

Bei alten Spannrahmen: Häufig hohe Formaldehydemissionen aus der Feuerung, das vom Textil adsorbiert werden kann!

Aus Gründen der Verhältnismäßigkeit: Bei Restmethan-Emissionen im Allgemeinen ein Brenneraustausch nicht möglich -> Anteil an unverbranntem Methan gesondert von den anderen Emissionen festlegen!



Wäsche (1)

Grundsätzlich: Vor einer thermischen Behandlung sollen die Textilhilfsmittel/Präparationen, insbesondere auch von vorgeschalteten Behandlungsprozessen, wie Färben, durch Wasserwäschen entfernt werden!

Optimierung der Wäsche durch- Wahl der richtigen Flottentemperatur (niedrige Temperaturen für

Synthetica)- lange Verweilzeiten- regelmäßiger Flottenaustausch- Einsatz des richtigen Waschmittels (Ladungseigenschaft der

Präparationen beachten)



Wäsche (2)

Wenn eine Reinigung mit halogenierten organischen Lösemitteln nicht vermeidbar (z.B. bei stark mit Präparationen beladenen Textilien, die mit einer Wasserwäsche sich nicht entfernen lassen) -> Verwendung einer vollkommen nach außen geschlossenen Wascheinrichtung mit Kreislaufführung!

Achtung! Mit halogenhaltigen Stoffen behandelte Textilien sollten keiner thermischen Behandlung an direkt beheizten Aggregaten unterzogen werden - > Gefahr der Bildung von Dioxinen! - > Einzelfallprüfung erforderlich!Außerdem: Gefahr der Überschreitung des Emissionswertes von 0,40 g/kg Textil bei Per-gereinigten Textilen



Bleichen

Verwendung von Wasserstoffperoxid

Verwendung von Natriumchlorit nur bei Flachs oder Bastfaserzellen,

die mit Wasserstoffperoxid alleine nicht gebleicht werden können - > 2

Stufen-Verfahren mit H2O2 und chlorfreiem Chlordioxid

Anwendung von Natriumhypochlorit nur in Fällen, wo hoher Weißgrad

erforderlich und für empfindliche Textilien (Spezialfälle!) -> 2 Stufen-

Prozess (1. H2O2; 2. Natriumhypochlorit)



Sengen (1)

Emissionen an:

Organischen Stoffen aus der thermischen Zersetzung der

Fasern/Ausrüstungschemikalien sowie aufgrund unverbranntem

Brennstoff:

Achtung bei Mischgeweben und synthetischen Fasern: Emissionen

kritischer Stoffe wie Acrylnitril, Dimethylformamid, HCN möglich!

Staub

Gerüche!



Sengen (2)

Anforderungen: Emissionsbegrenzungen für organische Stoffe einschließlich der Stoffe der Nr.

5.2.7 Klasse I und ggf. 5.2.7

Emissionsbegrenzung für Staub

Regelmäßige Emissionsmessungen

Ableitbedingungen

Wartung (z.B. Brennereinstellung)

Häufig werden Sengvorgänge nur an wenigen Betriebsstunden/Jahr durchgeführt

- > Festlegung der Auflagen unter dem Gesichtspunkt der Verhältnismäßigkeit



Färben (1)

Nach dem Färbeprozess sollte das Textil gründlich gewaschen werden!

-> bei anschließenden Trocknungs- und Veredlungsprozessen sind dann

keine relevante Emissionen zu erwarten!

Aber:

Es sind Verschleppungen von Färbehilfsmitteln, z.B. Phthalate, zum

Veredlungsprozess möglich, häufig verbunden mit hohen Gerüchen!

-> Analyse der Färbehilfsmittel und Substitution!



Färben (2)

Problematisch: Carrierfärbung

Vermeidung von Emissionsproblemen durch (in nachstehender

Rangfolge):

Verwendung von Polyesterfasern, die sich ohne Carrier färben

lassen (wirtschaftliche Situation beachten!)

Färben unter HT-Bedingungen carrierfrei im geschlossenen System

Ersatz konventioneller Carrier durch emissionsoptimierte Produkte

Zur Einhaltung eines Emissionswertes von 0,80 g C/kg Textil in

der Regel Abgasreinigung erforderlich!



Drucken

Druckvorgang:

Drucken

Trocknen

Dampf- und/oder Heißluftfixieren

Waschen (entfällt bei Pigmentdruck)

Trocknen (entfällt bei Pigmentdruck)

Beim Pigmentdruck: Nach dem Drucken erfolgt eine Heißluftbehandlung

(Fixierung). Das bedruckte Gewebe wird direkt, d.h. ohne zu Waschen

der Ausrüstung zugeführt (häufig auch Kombiprozess Druck- und

Ausrüstungsfixierung)



Drucken (2): Beispiel-Emissionen [aus EnviroTex Forschungsbericht]

Verfahren Gesamt-C [g C/kg Textil]

Geruch [GE/kg Textil]

Sonstige Stoffe [g/kg Textil]

Formaldehyd [g/kg Textil]

Dispersionsdruck

Trocknen 1,34 1.700 -

HT-Dampf-Fixierung 0,01 3.500 -

Pigmentdruck

Druckmansarde 0,16 3.500 0,71 NH3 0,02

Druckkondensation 0,12 2.000 0,36 NH3 0,03

Küpen-2-Phasen Druck 0,55 5.700 -

Fixierung 1,28 17.000 -

Küpen-Ätzdruck Trocknung 0,28 4.600 <0,01 SO2 0,36

Dämpfen 0,97 - -



Drucken (3)

Achtung:

Es ist für den jeweiligen Fall zu prüfen, ob das Drucken der 31.

BImSchV unterliegt!

Bei IVU-Anlagen:

Aufgrund der Emissionsrelevanz sollten Anforderungen zur

Luftreinhaltung festgelegt werden!



Drucken (4)

Im Allgemeinen mit Ausnahme vom Pigmentdruck:

Vor der Ausrüstung erfolgt eine Wäsche des bedruckten Textils ->

Emissionsbeitrag bei der Textilveredlung/-ausrüstung durch das

Drucken in der Regel nicht emissionsrelevant!

Aber:

Verschleppung von Druckhilfsmitteln in den

Textilveredlungsprozess möglich!

-> Analyse des Druckprozesses

-> Optimierung der Druckrezeptur erforderlich!



Drucken (5)

Beste Verfügbare Technik (BAT) beim Pigmentdruck:

Emissionsarme Verdicker mit niedrigem Gehalt an VOC oder lösemittelfrei und formaldehydfreie Binder:-> Emissionsbeitrag: < 0,4 g C/kg Textil (Bezug: Luft-Warenverhältnis von 20 m3/kg Textil)

Reduzierter Ammoniakgehalt: < 0,6 g NH3/kg Textil

Kein Benzinpigmentdruck

APEO-frei und hoher Grad an Bioeliminierbarkeit



Drucken (6): BAT Pigmentdruck

Beispiel für emissionsarmen Pigmentdruck:

Bei einstufiger Durchführung von Druckfixierung und Ausrüstung kann – wenn die Emissionsbegrenzung für die Ausrüstung nicht eingehalten werden kann und eine weitere Optimierung nicht möglich ist – ein Zusatzbeitrag von 0,40 g C/kg Textil aus dem Pigmentdruck zugelassen werden!

Rezeptur I [gC/kgTextil] Rezeptur II [gC/kg Textil] Rezeptur III [gC/kg Textil]

Trocknen 2,33 0,46 0,30

Fixierung 0,04 0,73 0,06

Summe 2,37 1,19 0,36



Geruch

Ziel: Primärseitige Vermeidung geruchsintensiver Stoffe z.B. Einsatz thermostabiler Präparationen Optimierte Vorwäsche vor thermischer Behandlung Prozessoptimierung (z.B. Substitution geruchsintensiver Stoffe,

Verringerung der Auftragsmenge, Temperaturerniedrigung)

Beim Auftreten von Geruchsbeschwerden:

-> Ursachenermittlung - > Prozessoptimierung, z.B. in Zusammenarbeit mit dem Produkthersteller-> ggf. Abgasreinigung oder – falls Emissionsgrenzwerte eingehalten werden - Kaminerhöhung



Abgasreinigungseinrichtungen (1)

Hoher Wirkungsgrad nach dem Stand der Technik (mind. 70%)

In der Praxis häufig: Kombination aus

Kondensation -> Abgaswäscher -> Elektrofilter



Abgasreinigungseinrichtungen (2)

Entscheidend für einen dauerhaften erfolgreichen Betrieb von

Abgasreinigungseinrichtungen: Regelmäßige Wartung, z.B. E-

Filter:

Regelmäßige Überprüfung der Filterzellen, speziell der Isolatoren und

der Ionisiereinrichtungen

Regelmäßige Reinigung der Filterzellen des E-Filters z.B. mit

Ultraschall (Einhaltung der Betriebsspannung)

Kontinuierliche Überwachung der Stromaufnahme des E-Filters

(Überprüfung der Leistungsfähigkeit der Ionisation, Feststellung des

Verschmutzungsgrades)



Ableitung der Abgase ins Freie (1)

Ziel: Ungestörter Abtransport der Emissionen mit der freien Luftströmung

Bei Textilveredlungsanlagen im Allgemeinen nur Mindestanforderungen ausreichend:

5 m über Flach- und Shed-Dächern 5 m über Firsthöhe der Wohngebäude im Umkreis von 50 m

Mindestens 10 m über Erdgleiche und 3 m höher als Dachfirst (bei Dachneigung < 20°: Berechnung des Dachfirstes unter Zugrundelegung einer Neigung von 20°: H = HG + B/2 tan 20° +3 m;

B = Gebäudebreite; HG = Gebäudehöhe)



Verbesserung der Ableitungsbedingungen, z.B.:

Zusammenfassung von mehreren Einzelquellen zu einer größeren, aber dafür mit besseren Auftriebsbedingungen

Senkrechte Ableitung ins Freie

Keine Verwendung von Abdeckhauben (der vertikale Auftrieb der Abluft wird verhindert; Ausbildung von diffusen „Emissionswolken“: Verhinderung des Einfalls von Regenwasser durch Deflektoren

Verbesserung der Ableitbedingungen - > Verbesserung des Abtransports der Emissionen mit der freien Luftströmung - > geringere Immissionsbelastung (insbesondere durch

Gerüche)



Maßnahmen zur Vermeidung diffuser Emissionen

Einsatz automatischer Dosiersysteme für Textil/Färbehilfsmittel: Durch

kontinuierliche Messung der Flottenaufnahme und Substratmenge kann

die benötigte Flottenmenge berechnet und genau dosiert werden

Transport der Textil/Färbehilfsmittel über Rohrleitungen zum

Ausrüstungsapparat

Emissionsmindernde Maßnahmen an Flanschen, Absperrarmaturen,

Lagerbehältern und Pumpen

Beim Umfüllen von Textil/Färbehilfsmitteln: Gaspendelungstechnik



Effiziente Verwendung von Energie (1)

Überprüfung der Prozesse, ob Energieeinsparungen durch das

Zusammenlegen bzw. auf deren Verzicht möglich sind

Verwendung von Druckluft: Regelmäßige Kontrolle des

Druckluftsystems auf Leckagen, regelmäßige Wartung, möglichst

Nutzung der Kompressorenabwärme

Thermische Behandlungsprozesse: Möglichst niedriges Luft-Waren-

Verhältnis sowie niedrige Behandlungstemperaturen und Verweilzeiten

Minimierung der Wareneingangsfeuchte durch mechanische

Methoden




Verwendung moderner Mess- und Regelungstechnik für Temperatur,

Luftdurchsatz, Luftfeuchtigkeit (Abluft) und Warenfeuchte

(Warentemperatur) u.a. zur Regelung der Warenverweilzeit sowie

differenzierter Prozesstemperaturen bei der thermischen Behandlung

Warenendfeuchte so hoch wie möglich

Optimierte Luftströmungs- und Verteilungssysteme im thermischen

Behandlungsaggregat

Optimierte Isolierung von Rohrleitungen, Ventilen, Tanks...

Verwendung von Wärmerückgewinnungsanlagen für Abwasser




Installation von Einrichtungen zur Überwachung des Energieverbrauchs

Energieeffiziente Beleuchtung

Verwendung von Heißwasser statt Dampf als Wärmeträgermedium

Verwendung elektrischer Motoren mit Energieeffizienzklasse 1 und

drehzahlgesteuerter Motoren

Wärmerückgewinnung aus der Abluft durch Wärmetauscher

Installation von Brennern mit niedrigem Gasschlupf

Regelmäßige Wartung und Reinigung von Wärmetauschern




Regelmäßige Wartung der Brenner bei direkt beheizten thermischen

Behandlungsaggregaten

Gezielte und richtig dimensionierte Schadstoffabsaugung am

Entstehungsort, verbunden mit energetisch günstiger Luftzuführung unter

Ausnutzung von Wärmerückgewinnungsmöglichkeiten



Zusammenfassung der wesentlichen Punkte des Leitfadens:

Konkretisierung der Nr. 5.4.10.23.1 der TA Luft:

Primäre Emissionsminderungsmaßnahmen: Auswahl textiler

Rohware mit geringer Vorbelastung, Durchführung eines

Informationsaustausches mit Vorlieferanten

Emissionsgrenzwerte für organische Stoffe Nr. 5.2.5: Beibehaltung

der Emissionsgrenzwerte nach dem LAI-Bausteinekonzept auf der

Basis von Propanäquivalenten (Abweichung von Nr. 5.3.2.3 der

TA Luft) – Keine Verschärfung



Konkretisierung der Nr. 5.4.10.23.1 der TA Luft:

Anpassung der Emissionsgrenzwerte für Stoffe der Nr. 5.2.7 der TA Luft

Festhalten am bewährten Konzept der Vorausberechnung der warenbezogenen Emissionsfaktoren anhand von Substanzemissionsfaktoren:- Kontrolle der Emissionen - > Möglichkeit der Optimierung der Rezepturen- Auswahl der Rezepturen für die Emissionsmessung mit den höchsten Emissionen

Verschärfung der Deklarationsschwelle von Stoffen der Nr. 5.2.7.1 der TA Luft auf 1 ppm



Konkretisierung der Nr. 5.4.10.23.1 der TA Luft: In Abweichung von Nr. 5.3.2.2 der TA Luft Beibehaltung des

Messumfangs nach dem LAI-Bausteinekonzept:

- Pro Anlage Emissionsmessungen bei mind. 3 Flotten

- Pro thermischem Behandlungsaggregat:

Emissionsmessung bei mind. einer Flotte

- Falls Rohwaren- oder Thermofixierungen zusätzlich

durchgeführt werden: Eine weitere Emissionsmessung

hierfür erforderlich!



Konkretisierung der Nr. 5.4.10.23.1 der TA Luft: Klarstellung der tolerierbaren Zusatz-Emissionsbeiträge:

Max. akzeptierbare Emissionen: 1,60 g C/kg Textil, davon max. 0,40 g C/kg Textil an Restpräparationen + 0,40 g C/kg Textil aus Verschleppung: Wichtig: Eine Kompensation der Einzelbeiträge ist nicht zulässig!

Klarstellung, dass bei der Möglichkeit der Freisetzung von

anorganischen Stoffen hierfür warenbezogene

Emissionsgrenzwerte festgelegt werden müssen Auf eine kontinuierliche Messung kann bei Anwendung des

Bausteinekonzepts verzichtet werden.



Berechnung der Emissionen auf der Basis von Substanzemissionsfaktoren: Bei

verfahrenstechnischen Abweichungen (z.B. Verweilzeit, Temperatur, Substratart) muss

sich der Betreiber bei einem rechnerischen Wert von 75% des Emissionsgrenzwertes

über das Ausmaß der tatsächlichen Emissionen vergewissern.

Caprolactam aus PA 6 zählt vollständig zu den Emissionen der Stoffe Nr. 5.2.5 Kl. I;

keine Abzugsmöglichkeit mehr.

Neu: Abfallwirtschaft einschließlich Musterauflagen

Neu: Energieverwendung: Ergebnisse des Bayer. LfU -Forschungsprojekts „CO2-

Minderungspotenziale durch rationelle Energienutzung in der Textilveredlungsindustrie“

wurden berücksichtigt

Anwendung der 31. BImSchV, insbesondere bei Beschichtungen

Textildruck

Bayerisches Staatsministerium für Umwelt, Gesundheit und Verbraucherschutz Abteilung 7: Technischer...

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