Zu Anhang 46

BMU- / LAGa Hinweise und Erläuterungen zu Anhang 46 Abwasserverordnung:
Steinkohleverkokung

Stand: März 2002

1 Anwendungsbereich

Dieser Anhang gilt für Abwasser, dessen Schadstofffracht im Wesentlichen aus der Steinkohleverkokung stammt.

Dieser Anhang gilt nicht für Abwasser aus

• der Verarbeitung von Kohlewertstoffen wie Teer, Phenolatlauge, Rohphenolöl und Rohbenzol,
• der Kokslöschung,
• indirekten Kühlsystemen und
• der Betriebswasseraufbereitung.

Das bei der Steinkohleverkokung anfallende Abwasser wird nach Behandlung überwiegend direkt in Oberflächengewässer eingeleitet.

Deutschland verfügt zur Zeit über 6 Kokereien, davon zwei Zechenkokereien und vier Hüttenkokereien. Insgesamt erzeugten diese Kokereien bei einer Einsatzmenge von etwa 13 Mio. t Kohle m ¹ im Jahr 1998 m² ca. 10 Mio. t Koks m³. Dabei entstand kokereispezifisches Abwasser in einer Menge von rund 4 Mio. m³.

2 Abwasseranfall und Abwasserbehandlung

2.1 Herkunft, Menge und Beschaffenheit des Rohabwassers

2.1.1 Herstellungsverfahren

Koks wird durch trockene Destillation unter Luftabschluss aus Steinkohle gewonnen. Während dieses Verkokungsvorgangs entweichen aus der Steinkohle alle unter den Prozessverhältnissen flüchtigen Bestandteile. Sie bilden das Rohgas, das etwa 25% bis 30% der eingesetzten Kohle ausmacht. Hauptbestandteile des Rohgases sind:

Das Rohgas wird zur Verwendung als Brennstoff gekühlt und gereinigt. Dabei fallen Kondensate an, die im Wesentlichen Schwefelwasserstoff/Sulfide, Ammoniak / Ammonium, Cyanwasserstoff / Cyanid und Phenole enthalten.

Schwefelwasserstoff und Ammoniak werden ausgewaschen. Das Waschwasser wird in Entsäurern und Abtreibern durch Strippung mit Dampf von seinen flüchtigen Bestandteilen, insbesondere von freiem Ammoniak und Schwefelwasserstoff befreit. Durch Zusatz von Natronlauge kann auch das Ammonium aufgeschlossen und als Ammoniak abgetrieben werden. Die früher übliche Entphenolung des Kohlewassers wurde durch biologische Behandlungsverfahren ersetzt.

2.1.2 Herkunft, Anfall und Beschaffenheit des Abwassers

Kokereiabwasser ist aufgrund der Entstehungsgeschichte der Kohle und des Verkokungsprozesses hauptsächlich mit organischen Inhaltsstoffen belastet. Die Kohle hat je nach Lagerstätte unterschiedliche Gehalte an anorganischen Salzen, in der Hauptsache Chloride, und Stickstoffverbindungen.

Das kokereispezifische Abwasser setzt sich zusammen aus dem reinen Kohlewasser, das beim Verkokungsvorgang aus der eingebrachten Kohlefeuchte und dem Bildungswasser aus chemischen Reaktionen entsteht, sowie Wasser, das zur Reinigung des Koksofengases benötigt wird. Der spezifische Anfall dieses Kokereiabwassers beträgt etwa 0,3 m³ je t Einsatzkohle. Eine schematische Darstellung der jeweiligen Abwasserteilströme einer Kokerei zeigt die folgende Abbildung 1.

Die Beschaffenheit des Kokereiabwassers hängt von den unterschiedlichen Verkokungsverfahren (Schütt- oder Stampfbetrieb), den Einsatzkohlen und den unterschiedlichen Techniken der Gasbehandlung ab. Grundsätzlich ist der Anteil an flüchtigen Bestandteilen der Einsatzkohle im Stampfbetrieb höher als der im Schüttbetrieb. Infolge des kleineren Gassammelraumes beim Stampfbetrieb und der dadurch bedingten geringeren Aufenthaltsdauer des Rohgases werden in diesem Fall CSB-bildende und organische Stickstoffverbindungen weniger zersetzt und gelangen daher bei der Kondensation des Gases vermehrt ins Abwasser. Daher ist beim Stampfbetrieb mit bis zu zwei- bis dreifach höheren Rohfrachten an CSB und organischen Stickstoffverbindungen auszugehen.

Zu den wesentlichen Inhaltsstoffen und Parametern des kokereispezifischen Abwassers können folgende Konzentrationsbereiche angegeben werden (siehe Tabelle). Sie beziehen sich auf das Kohlewasser nach Filtration über Kiesfilter (vgl. Abbildung 1 Punkt A).

Tabelle: Wesentliche Inhaltsstoffe und Parameter kokereispezifischen Abwassers

Abb. 1: Prozessabwasser einer Kokerei (Schematische Darstellung der Teilströme)

2.2 Abwasservermeidungsverfahren und Abwasserbehandlungsverfahren

2.2.1 Maßnahmen zur Abwasservermeidung und Abwasserverminderung

Durch den teilweisen Verzicht des Einsatzes von Frischwasser bei der Schwefelwasserstoff/Ammoniak-Wäsche und die Optimierung des Dampfverbrauchs bei der Strippung (Abtreiberanlage) kann der Anfall von Abwasser reduziert werden.

2.2.2 Maßnahmen zur Abwasserbehandlung

Die Abwasserreinigung in Kokereien umfasst folgende Verfahrensschritte:

• Filtration
• Basische Strippung
• Biologische Reinigung

Zur Abscheidung von teerhaltigen Partikeln aus dem Kohlewasser wird ein Kiesfilter verwendet, der regelmäßig rückgespült wird. Hierdurch wird insbesondere der Gehalt an polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK) entscheidend vermindert. Das Rückspülgut wird der Teerscheidung zugeführt.