Wie schwierig ist die Wasseraufbereitung in der Kohlechemie?

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Wie schwierig ist die Wasseraufbereitung in der Kohlechemie? Autor/Quelle: Datum: 17.02.2016 Klicks: 28 Derzeit steht die inländische Kohlechemieindustrie an einer Wachstumskreuzung. Einerseits wurden seit letztem Jahr die Umweltprüfungen für zahlreiche Kohlechemieprojekte vom Umweltministerium abgelehnt ； Andererseits wird die Wirtschaftlichkeit der Kohlechemie durch den Rückgang der internationalen Ölpreise stark beeinträchtigt. Wie auch immer – wenn die Kohlechemie weiterentwickelt werden soll, dann ist Umweltschutz ein Problem, dem die Branche nicht ausweichen kann. Insbesondere die Abwasserbehandlung stellt für Unternehmen in der Kohlechemiebranche eine unvermeidliche Hürde dar. Gibt es überhaupt wirksame Methoden, mit denen die Kohlechemieindustrie das Problem der Abwasseraufbereitung lösen kann? Können Unternehmen bei erheblich zurückgehenden Gewinnen weiterhin in Umweltschutz investieren? Die Journalisten führten spezielle Recherchen durch. Bei der Abwasserbehandlung wird eher reaktiv vorgegangen. Xu Yanhua, Leiter des Fachbereichs Umweltwissenschaften an der Nanjing University of Technology, nahm an einer von der China Petroleum and Chemical Industry Federation durchgeführten Untersuchung von Kohlechemieunternehmen in vier westlichen Provinzen und Regionen teil. Er sagte den Reportern, dass der Schwerpunkt dieser Untersuchung auf den Umweltproblemen liegt, mit denen die Kohlechemiebranche konfrontiert ist. “Nach sieben oder acht Tagen der Recherche ist das allgemeine Gefühl, dass es sowohl positive als auch negative Aspekte gibt. Erfreulich ist, dass viele Unternehmen der Kohlechemiebranche bei der Inlandsproduktion sowie der Verbesserung von Schlüsseltechnologien und -ausrüstungen wie Gaserzeugung und Umwandlung deutliche Fortschritte erzielt haben. Einige Kohlechemie-Cluster haben aktiv und erfolgreich Erkundungen in den Bereichen Kraft-Wärme-Kopplung aus Kohle, die Weiterentwicklung kohlebasierter Produkte sowie die komplementäre Koexistenz von Kohlechemie und Petrochemie durchgeführt. Beunruhigend ist, dass die Branche mit erheblichen Umweltproblemen konfrontiert ist; Wassermangel und Wasserverschmutzung sind zu entscheidenden Faktoren für die Entwicklung der Branche geworden. An den Standorten einiger Kohlechemieprojekte herrscht einerseits eine erhebliche Wasserknappheit, und andererseits ist die Ökologie dort empfindlich – es gibt somit keine weitere Umweltkapazität mehr. ”Sagte Xu Yanhua. Berichten zufolge verfolgen viele Kohlechemieunternehmen bei der Wassernutzung, Wassereinsparung, der Wiederverwendung von Abwasser sowie bei der Erreichung nahezu null Emissionen eine passive Haltung. Einige Unternehmen behaupten in ihren Berichten, dass es keine Abwasseremissionen gibt, doch die tatsächlichen Verarbeitungsmethoden sowie der Verwendungszweck des Abwassers sind unklar und lassen sich nicht überprüfen. Aufgrund des Fehlens wirksamer Überwachungs- und Kontrollmaßnahmen ist es schwierig, den tatsächlichen Abwasserbehandlungserfolg der Unternehmen, die Wiederverwendung von Rechwasser sowie den Wasserverbrauch pro Produkt zu ermitteln – die Situation ist besorgniserregend. Außerdem ist das Problem der Verschmutzung der Verdunstungstümpel in der Wüste Tengger zum Ziel kritischer Kritik geworden. In den nordwestlichen Regionen unseres Landes, in denen die Verdunstung stark ist, kann die Sonnenenergie genutzt werden, um Abwasser durch natürliche Verdunstung zu konzentrieren. Dadurch können die Investitionskosten sowie die Betriebskosten für den Bau von Verdunstungsanlagen bei Unternehmen eingespart werden. Der ursprüngliche Zweck der Einrichtung von Verdunstungsbecken bestand darin, Abwässer mit niedrigem chemischem Sauerstoffbedarf und hohem Salzgehalt aufzunehmen. Für Kohlechemieprojekte mit hohen Investitionskosten und geringer Rentabilität bietet die Einrichtung von Verdunstungsbecken eine praktikable Lösung, um hochsalzhaltiges Abwasser zu geringen Kosten zu behandeln. Leider verwenden einige Unternehmen die Verdunstungstümpel fälschlicherweise als vorübergehende Auffangbecken für Abwässer oder in Fällen von Unfällen, indem sie große Mengen an stark verschmutztem Wasser direkt hineinleiten. Dadurch entstehen sogar Umweltverschmutzungsunfälle – was völlig im Widerspruch zu dem ursprünglichen Zweck der Errichtung dieser Verdunstungstümpel steht. In einigen Gebieten wurden daher die Verdunstungsteiche pauschal verboten, und von den Unternehmen wurde verlangt, eine absolute Nullemission von Abwässern zu gewährleisten. Doch es gibt mehrere Ursachen für Umweltverschmutzungen in Verdunstungsteichen – das Problem liegt nicht am Verdunstungsteich selbst. Mangelnde Überwachung und unzureichende Regulierungen sowie fehlende entsprechende Politik sind wichtige Gründe dafür. Es gibt viele Probleme im Zusammenhang mit nahezu null Emissionen. Eine echte Null-Emission bei der Kohlechemie ist nicht möglich, doch nahezu null Emissionen sind dennoch erreichbar. ”Das sagten Branchenexperten in Interviews mit Journalisten. Trotzdem sagte Xu Yanhua, dass es bei den Kohlechemieprojekten derzeit immer noch viele Probleme im Hinblick auf nahezu keine Abwasseremissionen gibt. Zunächst werden die Planung der Abwasserbehandlung und die Planung des Hauptverarbeitungsprozesses in der Regel nicht von derselben Einheit durchgeführt. Die Planungsarbeiten sind voneinander getrennt, es kommt zu keiner nahtlosen Verbindung zwischen ihnen. Bei einem Projekt mit nahezu null Emissionen sollte das Abwasseraufbereitungssystem eng mit den Hauptproduktionsanlagen verbunden sein. Die Punkte für die Wassernutzung, die Schadstofferzeugung, die Wiederverwendung von Rechenwasser sowie die Sammlung, Behandlung und Wiederverwendung von Abwasser sollten zu einem organischen Ganzes zusammenhängen. Nur durch eine umfassende und gleichzeitige Berücksichtigung von Abwasserbehandlung und Hauptprozessdesign ist es möglich, echte Nahe-Null-Emissionen zu erreichen. Zweitens weisen die bestehenden Abwasserbehandlungsverfahren im Allgemeinen Probleme hinsichtlich ihrer Zielgerichtetheit und Wirksamkeit auf. Projekte zur Herstellung von Gas aus Kohle (Ruhrgasöfen oder britische Ruhrgas-Gasifizierer mit flüssigem Schlackenabfall), zur Herstellung von Öl aus Kohle (direkte Verflüssigung) sowie zur Herstellung von Anthrazit aus Kohle erzeugen in der Regel giftige Abwässer mit hohen Konzentrationen an Phenolen und Ammoniak. Herkömmliche Verfahren wie einfache Vorbehandlung in Kombination mit biologischer Behandlung funktionieren in solchen Fällen oft nicht zuverlässig und effektiv. Auch bei vollständiger Nachbehandlung der Membranen sowie Entsalzung durch Verdampfung ist es schwierig, nahezu null Emissionen zu erreichen. Eines der herausragenden technischen Probleme ist das Fehlen einer notwendigen Vorbereitung. Erneut weisen die derzeitigen Abwasserbehandlungsverfahren oft Probleme wie technische Zersplitterung und geringe Integrationsgrad auf. Bei den bestehenden Kohlechemieprojekten werden die verschiedenen Einheiten getrennt voneinander umgesetzt. Es besteht eine mangelnde Übereinstimmung zwischen den Technologien der einzelnen Einheiten, es fällt schwer, sie effektiv miteinander zu verbinden, und die Integrationsgrad ist gering. Einige Unternehmen kümmern sich nicht ausreichend um die Trennung von Schmutzwasser und Reinwasser, um die getrennte Sammlung sowie die differenzierte Aufbereitung des Abwassers. Sie legen den Schwerpunkt auf die Endbehandlung des Abwassers und vernachlässigen dabei die Wassereinsparung im Verarbeitungsprozess. Die Vergasungstechnologie bestimmt die Schwierigkeit der Bewältigung. Hu Qianlin, stellvertretender Generalsekretär des Verbands der chinesischen Öl- und Chemieindustrie, betonte, dass die Abgase sowie festen Abfälle aus der Kohlechemieindustrie unter Kontrolle gebracht werden können. Allerdings stellen die Abwässer – insbesondere Abwässer mit hohem Konzentrationen an schwer abbaubaren organischen Stoffen sowie salzhaltige Abwässer – ein Problem dar. Wenn das Problem der Verschmutzung durch die Kohlechemie nicht gelöst werden kann, wird dies die Entwicklung der Kohlechemiebranche behindern. Zum Beispiel unterscheidet sich bei der Gasifizierung je nach verwendeter Gasifizierungstechnik die Menge an Verunreinigungen, die entstehen. Entsprechend variieren auch die notwendigen Maßnahmen zur Beseitigung dieser Verunreinigungen sowie die Schwierigkeit ihrer Umsetzung. Die schwierigsten Abwässer aus der Kohlechemie sind jene, die bei der Gasifizierung mit Rußberg-Gasifizierern sowie bei der Herstellung von Kohlebriketten entstehen. Solche Abwässer enthalten oft nicht nur hohe Konzentrationen an organischen Giftstoffen, sondern auch große Mengen an öligen Stoffen sowie Schwebstoffen (Kohlenstaub und Kohlepulver). Dies führt häufig dazu, dass die Anlagen zur Rückgewinnung von Phenolen und Ammoniak verkleben und verstopfen, wodurch das System nicht mehr stabil arbeiten kann. Tang Hongqing, Berater bei der Zhongke Synthetic Oil Co., Ltd., sagte den Reportern, dass Ende letzten Jahres einige Vertreter von Unternehmen aus der Kohlechemiebranche in Shanghai zusammenkamen, um über die Entsorgung von Abwässern aus dieser Branche zu diskutieren. Im Grunde ging es dabei um die Behandlung von Abwässern, die durch den Prozess der Gasifizierung mit Ruhrgas erzeugt werden. Da diese Abwässer Phenole und Teer enthalten, ist ihre Behandlung äußerst schwierig. “Tatsächlich sind die Probleme mit der Abwasserbehandlung bei allen Kohlechemieunternehmen nicht besonders ernst. Die Vorbehandlung von Abwässern bei der Itai Coal-to-Oil Company, die Wasser-Kohle-Slurry-Gaserung verwendet, ist hervorragend. In der Endbehandlung werden zusätzlich Ionentrennmembranen eingesetzt sowie Maßnahmen wie mehrfache Verdampfung angewandt. Dadurch können die Abwassermengen auf ein Minimum reduziert werden, sodass nur noch sehr geringe Mengen an Abwasser abgegeben werden müssen. Der Grund, warum die Unternehmen darüber diskutieren müssen, liegt hauptsächlich darin, dass es mehrere Anlagen zur Herstellung von Erdgas aus Kohle gibt, die das Gassierungsverfahren mit Rußich-Öfen verwenden. Wie das Projekt zur Herstellung von Erdgas aus Kohle in der Region Datang Keqi usw. ”Sagte Tang Hongqing. Tang Hongqing analysiert, dass es angesichts der derzeitigen Technologie selbst bei gemeinsamen Diskussionen zu keinem Ergebnis kommen wird. Denn für solche giftigen Abwässer mit hohem Ölgehalt und konzentrierten Phenolaminen gibt es bisher keine praktikableren Verfahren, um sie vollständig zu reinigen. Tang Hongqing sagte den Reportern, dass einige Unternehmen der Kohlechemiebranche bei der Errichtung ihrer Anlagen bereits für den Prozessweg mit Lurgi-Öfen entschieden haben – eine Entscheidung, die an sich problematisch ist. Aber das ist kein Problem der Unternehmen, und man kann ihnen keine Schuld geben. Denn als sie die Fabrik errichteten, wussten sie nicht, dass dieses Verfahren ernsthafte Folgen haben würde. Jetzt ist die Fabrik fertiggestellt, und es gibt Probleme mit den Abwässern. Es ist nicht möglich, weitere 20 Milliarden Yuan auszugeben, um diesen Ofen abzubauen und durch einen neuen zu ersetzen – das wäre gleichbedeutend damit, eine neue Fabrik zu bauen. “Für neu gegründete Unternehmen ist es besser, von vornherein zu vermeiden, dass solche Abfälle entstehen, anstatt versuchen zu müssen, sie später zu beseitigen – das bedeutet, man sollte nicht auf den Ruhrgas-Prozess zurückgreifen. Außerdem sollte Kohle gut genutzt werden; man sollte nicht mehr Braunkohle für die Kohleverarbeitung verwenden. Unternehmen können Steinkohle sowie den Fluidisierbettprozess nutzen, um Kohlechemikalien herzustellen. Auf diese Weise entstehen keine Abwässer mit Phenolen und Teer – das Problem ist somit gelöst. Selbst wenn Braunkohle verwendet werden muss, sollte man versuchen, sie zu Pulver zu verarbeiten – auch wenn dadurch der Energieverbrauch etwas höher ist, lohnt sich das dennoch. Im Allgemeinen ist das Problem mit den Abwässern der Kohlechemieindustrie nicht besonders ernst. Allerdings gibt es derzeit keine Methode, um das bei der Verwendung des Ruhr-Ofen-Verfahrens entstehende Abwasser zu 100 % zu behandeln. ”Tang Hongqing betonte. Unzureichende Investitionen behindern die Erreichung nahezu null Emissionen. Yang Chuanwu, Vizepräsident der China National Chemical Engineering Corporation, sagte gegenüber Reportern, dass das Problem der Abwasserbehandlung in der Kohlechemie letztendlich ein Investitionsproblem sei. Um die Abwässer gründlich zu reinigen und nahezu keine Emissionen zu erzeugen, sind Investitionen notwendig. Derzeit sind die Umweltanforderungen an die Kohlechemieindustrie gestiegen, doch einige der im Bau befindlichen sowie bereits fertiggestellten Anlagen wurden nach den alten Vorgaben errichtet. Nach den neuen Standards würden sie sicherlich nicht den Anforderungen entsprechen. Wenn ein Unternehmen die Vorgaben nicht erfüllt und dazu gezwungen wird, weitere Anlagen hinzuzufügen, müssen Kosten entstehen, wodurch die wirtschaftliche Effizienz des Unternehmens beeinträchtigt wird. Die wirtschaftlichen Vorteile der Kohlechemie sind durch den Rückgang der Ölpreise stark beeinträchtigt worden. Es ist daher sehr schwierig, für Unternehmen zu verlangen, dass sie Investitionen in Technologien zur Erreichung von nahezu null Emissionen tätigen. Nur wenn vonseiten der **behördlichen Stellen** zwingende Anforderungen gestellt werden oder den Unternehmen bestimmte staatliche Zuschüsse gewährt werden, kann die Belastung für die Unternehmen verringert werden. Aber wenn man die Unternehmen einfach allein damit beauftragt, sind die Gewinne aus der Kohlechemie ohnehin gering. Wenn man ihnen außerdem noch Geld zum Ausgeben gibt, verlieren die Unternehmen ihre Anreize. Außerdem ist es nicht verpflichtend, dass Unternehmen dies tun, und die Umsetzung ist außerdem recht kostspielig, wodurch eine Reduzierung der Emissionen erschwert wird. “Ich denke jetzt, dass das Hauptproblem bei der Aufbereitung von Abwässern aus der Kohlechemie nicht die Technologie ist, sondern die Kosten. Nun sind die Emissionsstandards höher geworden. Im Gegensatz zur vorherigen groben Aufbereitung müssen die Unternehmen nun auch mehr Kosten für die Aufbereitung des Abwassers aufbringen, um den neuen Standards zu entsprechen. Dadurch wird das Verhältnis zwischen investierten Mitteln und erzielten Ergebnissen unverhältnismäßig. Für Unternehmen, egal ob staatseigen oder privatwirtschaftlich, muss die Rentabilität an erster Stelle stehen. Daher **sollten einige verbindliche Vorgaben erlassen werden, um in diese Investoren einzugreifen.** ”Yang Chuanwu betonte. Yang Chuanwu schlägt vor, zunächst an der Quelle anzusetzen, eine gründliche Umweltprüfung durchzuführen und den Anteil der Investitionen der Unternehmen in Umweltschutz zu erhöhen. Wenn ein Unternehmen die Umweltauflagen nicht erfüllt, darf es auf keinen Fall in Betrieb genommen werden – man muss diesem Weg einfach ein Ende setzen. Andernfalls wird es schwierig, die Produktion eines Unternehmens einmal in Gang gebracht wieder zum Stillstand zu bringen. Selbst wenn die Emissionen des Unternehmens nicht den Vorgaben entsprechen, kann es weitermachen. Es ist sicherlich nicht möglich, ihn weiter nach hinten zu verschieben – die Investitionen würden dann das Budget überschreiten. Daher muss bereits bei der ursprünglichen Planung und Errichtung des Unternehmens ausreichend in Umweltschutz investiert werden, um die neuen Umweltstandards einhalten zu können. Dadurch wird die anschließende Emissionskontrolle erleichtert. Anstatt zunächst zu bauen und im Falle von Nichterfüllung der Standards anschließend umzubauen und zu verbessern, würden dadurch die Kosten des Unternehmens erheblich steigen. Zweitens sollten die Strafen an die Unternehmen zurückgegeben werden, die sich bewusst um den Umweltschutz kümmern. Die derzeitige Situation ist folgende: Solange die Emissionen eines Unternehmens nicht den Vorgaben entsprechen, wird ein Bußgeld verhängt, das vollständig in den Staatsschatz eingezahlt wird. Einen Blockadeversuch zu unternehmen, ist eine passive Vorgehensweise, die das Ziel nicht von Grund auf erreichen kann. Zum Beispiel planen viele Unternehmen ihre Produktion nicht tagsüber, sondern heimlich nachts, oder sie planen nur an einem Tag pro Woche und nicht an fünf oder sechs Tagen – Geldstrafen können diese Phänomene nicht dauerhaft beseitigen. Die Wurzelbehandlung besteht darin, das Bewusstsein der Unternehmen zu stärken, damit sie die Folgen der Verschmutzung erkennen und daher selbstverständlich eine ordnungsgemäße Abwasserbehandlung durchführen. Yang Chuanwu hofft, **dass die Geldstrafen an jene Unternehmen vergeben werden, die sich freiwillig um den Umweltschutz kümmern und Modernisierungsmaßnahmen durchführen, anstatt in den Staatsschatz zu fließen.** Andernfalls sind die Unternehmen nicht bereit, die Kosten für die Bekämpfung der Umweltverschmutzung zu tragen – **sie wollen es einfach nicht tun. Das ist kein positiver Faktor für die Entwicklung der gesamten Umweltschutzbranche.** Doch wenn die Strafen den Unternehmen zurückgegeben werden könnten, würden diese das Gefühl haben: „Ich habe zum Umweltschutz beigetragen – **man zahlt mir sogar Geld. Die gesellschaftliche Verantwortung, die ich tragen muss, habe ich ebenfalls erfüllt**“, was dazu beitragen kann, dass der Umweltschutz die gewünschten Ergebnisse erzielt. Xu Yanhua schlug vor, dass Umweltverschmutzungen in Verdunstungstümpeln eng mit unzureichender Überwachung und Kontrolle sowie unpassenden Politiken zusammenhängen. Abwässer mit wirklich niedrigem chemischem Sauerstoffbedarf, geringer Toxizität und hohem Salzgehalt in Verdunstungsteichen stellen in der Regel keine ernsthafte Bedrohung für die Ökologie dar. Daher weist eine pauschale Entscheidung bezüglich der Verdunstungsbecken in Bezug auf Wissenschaftlichkeit, Vernunft und praktische Umsetzbarkeit gewisse Probleme auf. Der Schlüssel liegt darin, die Überwachung und Kontrolle zu verstärken, um sicherzustellen, dass die Qualität und Menge des in die Verdunstungsbecken eingeleiteten Abwassers den festgelegten Anforderungen entsprechen. Außerdem sollten angemessene Begleitmaßnahmen ergriffen werden: Unternehmen, die über die zulässigen Grenzwerte hinaus Abfälle ausstoßen, sollten mit höheren Abfallgebühren belegt oder mit Strafen belegt werden. Unternehmen, die ihre Emissionen im Rahmen der vorgeschriebenen Grenzen halten, sollten hingegen mit Subventionen und Belohnungen unterstützt werden. Zudem sollte eine gestufte Gebührenstruktur für den Verbrauch von Frischwasser eingeführt werden. Diese Maßnahmen werden dazu beitragen, die derzeitige Situation zu ändern – in der Kohlekraftwerke die Verdunstungsteiche missbräuchlich nutzen, ohne dabei unter Druck oder Anreizen zur Wassereinsparung und Emissionsreduzierung zu stehen. Außerdem sollte zur Erreichung von Wassereinsparungen und Emissionsreduzierungen die Optimierung des gesamten Prozesses der Abwasserbehandlung verstärkt werden. Zudem sollten die Prinzipien der Systemtechnik angewandt werden, um aktiv die „Wasserpunkt-Technologie“ einzuführen sowie eine effektivere Nutzung und wiederverwendbare Nutzung von Wasser zu fördern. Auf dieser Grundlage wird ein Gesamtwassergebund für das gesamte Werk geschaffen, eine Wiederverwendungseinheit errichtet, um eine flexible Steuerung der wiederverwendeten Wasserströme im gesamten Werk zu ermöglichen.