Schadstoffe und gefährliche Eigenschaften
Schadstoffe
Allgemein
Die gefährlichen Eigenschaften gebrauchter Katalysatoren resultieren aus
Metalle und Metallverbindungen
In Katalysatoren werden häufig Metallverbindungen verwendet, z. B. Oxide wie Vanadium(V)oxid, Sulfide wie Cobalt(IV)sulfid oder Chloride wie Platin(II)chlorid. Es handelt sich dabei in der Regel um Gefahrstoffe, die als akut toxisch, gesundheitsgefährlich, reizend, umweltgefährlich und/oder gewässergefährdend eingestuft sind. Neben den Metallverbindungen werden Metalle vielfach auch in metallischer Form eingesetzt, z. B. Iridium, Nickel, Palladium und Platin.
Die meisten Katalysatoren sind Misch- oder Mehrstoffkatalysatoren, sodass stets mit mehreren Metallen bzw. Metallverbindungen zu rechnen ist, z. B. Platin, Palladium und Rhodium in Kraftfahrzeugkatalysatoren.
Organische Schadstoffe
Bei den in der organischen Chemie häufig eingesetzten homogenen Katalysatoren handelt es sich um komplexe organische Verbindungen, z. B. Säuren, oder um in organische Lösemittel eingebettete organische Metallverbindungen. Diese Katalysatoren zur Herstellung von Polyolefinen gehen in das Produkt oder Nebenprodukt über und fallen nicht als Produktionsrückstand an.
Organische Schadstoffe treten zudem als gebrauchsbedingte Verunreinigungen oder Anhaftungen auf, z. B. Anhaftungen von Kraft- und Schmierstoffen oder Verunreinigung durch Ruß von Dieselmotoren.
Anorganische Schadstoffe
Hierunter fallen die oben erwähnten und als Katalysator verwendeten komplexen Verbindungen auf Metallbasis, z. B. Chloride, Sulfate und Sulfide. Sie sind überwiegend als Gefahrstoff eingestuft.
Ebenso können bei gebrauchten Katalysatoren produktionsbedingte Verunreinigungen oder Anhaftungen auftreten, z. B. anorganische Säuren.
Bauartbedingt können Katalysatoren anorganische Gefahrstoffe enthalten, z. B. kanzerogene Mineralfasermatten in Kraftfahrzeugkatalysatoren.
Die gefährlichen Eigenschaften gebrauchter Katalysatoren resultieren aus
- dem verwendeten Katalysatormaterial, z. B. toxische Metallverbindungen,
- dem Trägermaterial und Washcoat, z. B. Mineralfasermatten (Quellmatten) der Kfz-Katalysatoren, oder
- den anwendungsbedingten Verunreinigungen und Anhaftungen, z. B. Kohlenwasserstoffe und Ruß.
Metalle und Metallverbindungen
In Katalysatoren werden häufig Metallverbindungen verwendet, z. B. Oxide wie Vanadium(V)oxid, Sulfide wie Cobalt(IV)sulfid oder Chloride wie Platin(II)chlorid. Es handelt sich dabei in der Regel um Gefahrstoffe, die als akut toxisch, gesundheitsgefährlich, reizend, umweltgefährlich und/oder gewässergefährdend eingestuft sind. Neben den Metallverbindungen werden Metalle vielfach auch in metallischer Form eingesetzt, z. B. Iridium, Nickel, Palladium und Platin.
Die meisten Katalysatoren sind Misch- oder Mehrstoffkatalysatoren, sodass stets mit mehreren Metallen bzw. Metallverbindungen zu rechnen ist, z. B. Platin, Palladium und Rhodium in Kraftfahrzeugkatalysatoren.
Organische Schadstoffe
Bei den in der organischen Chemie häufig eingesetzten homogenen Katalysatoren handelt es sich um komplexe organische Verbindungen, z. B. Säuren, oder um in organische Lösemittel eingebettete organische Metallverbindungen. Diese Katalysatoren zur Herstellung von Polyolefinen gehen in das Produkt oder Nebenprodukt über und fallen nicht als Produktionsrückstand an.
Organische Schadstoffe treten zudem als gebrauchsbedingte Verunreinigungen oder Anhaftungen auf, z. B. Anhaftungen von Kraft- und Schmierstoffen oder Verunreinigung durch Ruß von Dieselmotoren.
Anorganische Schadstoffe
Hierunter fallen die oben erwähnten und als Katalysator verwendeten komplexen Verbindungen auf Metallbasis, z. B. Chloride, Sulfate und Sulfide. Sie sind überwiegend als Gefahrstoff eingestuft.
Ebenso können bei gebrauchten Katalysatoren produktionsbedingte Verunreinigungen oder Anhaftungen auftreten, z. B. anorganische Säuren.
Bauartbedingt können Katalysatoren anorganische Gefahrstoffe enthalten, z. B. kanzerogene Mineralfasermatten in Kraftfahrzeugkatalysatoren.
Hinweis
Aufgrund der großen Vielfalt der verwendeten Katalysatormaterialien und der Einsatzbereiche können keine allgemeinen Angaben zu Schadstoffgehalten in Katalysatoren gemacht werden. Es ist meist eine Einzelfallprüfung notwendig.
Dafür können z. B. Sicherheitsdatenblätter, Produktspezifikationen, Produktbeschreibungen, Technische Datenblätter der Hersteller bzw. Prozessbeschreibungen (einsatzbedingte ad-/absorbierte Schadstoffe) von den Anwendern, welche die Katalysatoren einsetzen, herangezogen werden. Angaben über einsatzbedingte ad-/absorbierte Schadstoffe ergeben sich aus der Prozessbeschreibung von den Anwendern.
Zur Einstufung der Gefährlichkeit von Stoffen kann in Stoffdatenbanken nachgesehen werden, z. B. Einstufungs- und Kennzeichnungsverzeichnis der ECHA (EU), GESTIS (DE), GisChem (DE), GSBL (DE) oder IGS (NW), verlinkt im Quellenverzeichnis.
In dem Forschungsbericht UBA-Texte 18/03 "Stand der Verwertung von verbrauchten Katalysatoren aus der chemischen Industrie sowie Einflussfaktoren zur Verbesserung der Kreislaufführung" werden die unterschiedlichen Katalysatoren, deren Einsatz, die entstehenden Produkte sowie Schadstoffe und das Recycling im Besonderen beschrieben.
Dafür können z. B. Sicherheitsdatenblätter, Produktspezifikationen, Produktbeschreibungen, Technische Datenblätter der Hersteller bzw. Prozessbeschreibungen (einsatzbedingte ad-/absorbierte Schadstoffe) von den Anwendern, welche die Katalysatoren einsetzen, herangezogen werden. Angaben über einsatzbedingte ad-/absorbierte Schadstoffe ergeben sich aus der Prozessbeschreibung von den Anwendern.
Zur Einstufung der Gefährlichkeit von Stoffen kann in Stoffdatenbanken nachgesehen werden, z. B. Einstufungs- und Kennzeichnungsverzeichnis der ECHA (EU), GESTIS (DE), GisChem (DE), GSBL (DE) oder IGS (NW), verlinkt im Quellenverzeichnis.
In dem Forschungsbericht UBA-Texte 18/03 "Stand der Verwertung von verbrauchten Katalysatoren aus der chemischen Industrie sowie Einflussfaktoren zur Verbesserung der Kreislaufführung" werden die unterschiedlichen Katalysatoren, deren Einsatz, die entstehenden Produkte sowie Schadstoffe und das Recycling im Besonderen beschrieben.
Gefährliche Eigenschaften
Gefährliche Abfälle sind in der Abfallverzeichnis-Verordnung (AVV) mit einem Sternchen (*) gekennzeichnet. Von ihnen wird angenommen, dass sie mindestens eine gefahrenrelevante Eigenschaft nach Anhang III der Richtlinie 2008/98/EG besitzen. Einige Abfallarten sind aufgegliedert in gefährliche (*) und in nicht gefährliche Abfälle (sogenannte Spiegeleinträge), bei denen die Einstufung als "gefährlich" vom Gehalt gefährlicher Stoffe abhängig gemacht wird.
Die Regelungen für den Abfallbereich beruhen u. a. auf den Rechtsvorschriften der Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP-Verordnung) und gelten seit dem 01.06.2015 im europäischen Recht. Im deutschen Abfallrecht ist die AVV durch die Verordnung zur Umsetzung der novellierten abfallrechtlichen Gefährlichkeitskriterien geändert worden (siehe hierzu die Rubrik - Aktuelles zur AVV).
In der folgenden Tabelle wird aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht die vollständige Stoffeinstufung dargestellt, die bei Bedarf in Stoffdatenbanken, z. B. Einstufungs- und Kennzeichnungsverzeichnis der ECHA (EU), GESTIS (DE), GisChem (DE), GSBL (DE) oder IGS (NW), verlinkt im Quellenverzeichnis, nachgesehen werden kann.
Die Regelungen für den Abfallbereich beruhen u. a. auf den Rechtsvorschriften der Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP-Verordnung) und gelten seit dem 01.06.2015 im europäischen Recht. Im deutschen Abfallrecht ist die AVV durch die Verordnung zur Umsetzung der novellierten abfallrechtlichen Gefährlichkeitskriterien geändert worden (siehe hierzu die Rubrik - Aktuelles zur AVV).
In der folgenden Tabelle wird aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht die vollständige Stoffeinstufung dargestellt, die bei Bedarf in Stoffdatenbanken, z. B. Einstufungs- und Kennzeichnungsverzeichnis der ECHA (EU), GESTIS (DE), GisChem (DE), GSBL (DE) oder IGS (NW), verlinkt im Quellenverzeichnis, nachgesehen werden kann.
| Schadstoffe | Gehalte / Konzentrationen | Erläuterungen |
|---|---|---|
| 160801 gebrauchte Katalysatoren, die Gold, Silber, Rhenium, Rhodium, Palladium, Iridium oder Platin enthalten (außer 160807) | ||
| Edelmetalle in kompakter Form (massiv oder stückig) | bauartbedingt | Palladium und Iridium sind reizend bzw. gesundheitsgefährlich (Kontaktallergene), die übrigen Edelmetalle sind in kompakter Form nicht gefährlich |
| Edelmetalle als Pulver oder Staub (z. B. Abrieb) | außer Gold und Silber sind Edelmetalle in dieser Form entzündbar; Silber ist umweltgefährlich; Palladium und Iridium sind gesundheitsgefährlich bzw. reizend (Kontaktallergene); ggf. Entsorgung als AS 160807* | |
| Mineralfasern | bauartbedingt | bei Zerlegung der Katalysatoren können staubartige Fasern kanzerogen und/oder reizend wirken |
| 160802* gebrauchte Katalysatoren, die gefährliche Übergangsmetalle oder deren Verbindungen enthalten | ||
| Übergangsmetalle in metallischer, kompakter Form (massiv oder stückig) | bauartbedingt | in metallischer kompakter Form sind Vanadium, Mangan und Cobalt gesundheitsgefährlich; Nickel ist reizend (Kontaktallergen), kanzerogen, gesundheitsgefährlich und umweltgefährlich |
| Übergangsmetalle als Pulver oder Staub (z. B. Abrieb) | Scandium, Vanadium, Mangan, Cobalt, Kupfer, Yttrium, Niob, Hafnium, Wolfram, Titan, Nickel, Zink, Zirconium, Titan und Tantal sind entzündbar; Cobalt, Kupfer; Nickel und Zink sind umweltgefährlich; Cobalt ist außerdem akut toxisch und gesundheitsgefährlich, Nickel ist gesundheitsgefährlich und reizend (Kontaktallergen), Vanadium und Mangan sind gesundheitsgefährlich (Anreicherung im Körper führt zu einer Vergiftung) | |
| Oxide der Übergangsmetalle | Oxide von Vanadium, Cobalt, Kupfer, Chrom-VI und Zink sind umweltgefährlich; Oxide von Vanadium, Mangan (außer Mangan-II und -VII-oxide), Cobalt, Kupfer, Niob und Nickel weisen darüber hinaus noch weitere Gefährlichkeitsmerkmale auf, z. B. Vanadium-V-oxid ist reizend und gesundheitsgefährlich | |
| Sulfide, Sulfate, Chloride der Übergangsmetalle | diese Verbindungen haben in der Regel gefährliche Eigenschaften; z. B. Cobalt-IV-sulfid ist umweltgefährlich; Platin-II-chlorid ist reizend und beide sind auch gesundheitsgefährlich | |
| je nach Einsatzbereich Anreicherung mit Schadstoffen möglich, z. B. Lösemittel oder Rußpartikel | Ad- bzw. Absorption von Schadstoffen, z. B. Anhaftungen von halogenierten, entzündlichen Lösemitteln oder Kraft- und Schmierstoffen; diese Stoffe sind i. Allg. gesundheitsgefährlich und umweltgefährlich | |
| 160803 gebrauchte Katalysatoren, die Übergangsmetalle oder deren Verbindungen enthalten, a. n. g. | ||
| Übergangsmetalle in metallischer, kompakter Form (massiv oder stückig) | bauartbedingt | in metallischer kompakter Form sind bis auf Vanadium, Mangan, Cobalt und Nickel alle Übergangsmetalle keine gefährlichen Stoffe |
| Übergangsmetalle als Pulver oder Staub (z. B. bauartbedingt anhaftend) | sehr gering | Scandium, Vanadium, Mangan, Cobalt, Kupfer, Yttrium, Niob, Hafnium, Wolfram, Titan, Nickel, Zink, Zirconium, Titan und Tantal sind entzündbar; Cobalt, Kupfer und Zink sind umweltgefährlich; Kobalt ist außerdem akut toxisch und gesundheitsgefährlich; Nickel ist gesundheitsgefährlich und reizend (Kontaktallergen); Vanadium und Mangan sind gesundheitsgefährlich (Anreicherung im Körper führt zu einer Vergiftung) |
| Oxide der Übergangsmetalle | sehr gering | Oxide von Vanadium, Cobalt, Kupfer, Chrom-VI und Zink sind umweltgefährlich; Oxide von Vanadium, Mangan (außer Mangan-II und –VII-oxide), Cobalt, Kupfer, Niob, und Nickel weisen darüber noch weitere Gefährlichkeitsmerkmale auf, z. B. Vanadium-V-oxid ist reizend und gesundheitsgefährlich |
| Sulfide, Sulfate, Chloride der Übergangsmetalle | sehr gering | diese Verbindungen haben in der Regel gefährliche Eigenschaften, z. B. Cobalt-IV-sulfid ist umweltgefährlich; Platin-II-chlorid ist reizend und beide sind auch gesundheitsgefährlich |
| 160804 gebrauchte Katalysatoren von Crackprozessen (außer 160807) | ||
| Edelmetalle | Ruthenium, Rhodium, Palladium und Platin sind als Pulver entzündlich, in metallischer kompakter Form (massiv oder stückig) sind sie nicht gefährlich; ggf. Entsorgung als AS 160807* | |
| Übergangsmetalle | Eisen, Wolfram und Molybdän sind in metallischer Form nicht gefährlich; Wolfram ist als Pulver entzündbar; Nickel ist als Pulver reizend (Kontaktallergen), kanzerogen, gesundheitsgefährlich und umweltgefährlich; Cobaltsulfide sind keine gefährlichen Stoffe; ggf. Entsorgung als AS 160807* | |
| je nach Einsatzbereich Anreicherung mit Schadstoffen möglich, z. B. Lösemittel oder Rußpartikel | Ad- bzw. Absorption von Schadstoffen, z. B. Anhaftungen von halogenierten, entzündlichen Lösemitteln oder Ölen, die gefährliche Eigenschaften besitzen; ggf. Entsorgung als AS 160807* | |
| 160805* gebrauchte Katalysatoren, die Phosphorsäure enthalten | ||
| Phosphorsäure | als katalytisches Imprägniermittel von mineralischem Trägermaterial, ätzend und gesundheitsgefährlich | |
| Kohlenwasserstoffe, z. B. Alkylhalogenide oder -aromaten | als Promotor, Zwischenprodukt oder Verunreinigung, gesundheitsgefährlich, umweltgefährlich und/oder kanzerogen | |
| 160806* gebrauchte Flüssigkeiten, die als Katalysatoren verwendet wurden | ||
| organische Säuren | z. B. Aminosäuren sind ätzend und/oder reizend | |
| Kohlenwasserstoffe | z. B. Halogene als Hydrierungsrückstände sind gesundheitsgefährlich bzw. umweltgefährlich | |
| je nach Einsatzbereich Anreicherung mit Schadstoffen möglich, z. B. Schwermetalle oder Rußpartikel | z. B. Schwermetalle wie Nickel, Molybdän oder Chrom aus verunreinigten Rohöl beim Hydrotreating sind u. a. umweltgefährlich und gesundheitsgefährlich; Ruß bei Dieselmotoren ist kanzerogen | |
| 160807* gebrauchte Katalysatoren, die durch gefährliche Stoffe verunreinigt sind | ||
| Kohlenwasserstoffe | z. B. PAK, angelagert an Ruß, oder Zwischenprodukte des Prozesses sind gesundheitsgefährlich und/oder kanzerogen | |
| Edelmetalle in kompakter Form (massiv oder stückig) | bauartbedingt | Palladium und Iridium sind reizend bzw. gesundheitsgefährlich (Kontaktallergene), die übrigen Edelmetalle sind in kompakter Form nicht gefährlich |
| Edelmetalle als Pulver oder Staub (z. B. Abrieb) | außer Gold und Silber sind Edelmetalle in dieser Form entzündbar; Silber ist umweltgefährlich; Palladium und Iridium sind gesundheitsgefährlich bzw. reizend (Kontaktallergene) | |
| Übergangsmetalle in metallischer, kompakter Form (massiv oder stückig) | gering | in metallischer kompakter Form sind fast alle Übergangsmetalle keine gefährlichen Stoffe; Vanadium, Mangan und Cobalt sind gesundheitsgefährlich; Nickel ist reizend (Kontaktallergen), kanzerogen, gesundheitsgefährlich und umweltgefährlich |
| Übergangsmetalle als Pulver oder Staub (z. B. Abrieb) | Scandium, Vanadium, Mangan, Cobalt, Kupfer, Yttrium, Niob, Hafnium, Wolfram, Titan, Nickel, Zink, Zirconium; Titan und Tantal sind entzündbar; Cobalt, Kupfer und Zink sind umweltgefährlich; Cobalt ist außerdem akut toxisch und gesundheitsgefährlich; Nickel ist gesundheitsgefährlich und reizend (Kontaktallergen); Vanadium und Mangan sind gesundheitsgefährlich (Anreicherung im Körper führt zu einer Vergiftung) | |
| Oxide der Übergangsmetalle | gering | Oxide von Vanadium, Cobalt, Kupfer, Chrom-VI und Zink sind umweltgefährlich; Oxide von Vanadium, Mangan (außer Mangan-II und -VII-oxide), Cobalt, Kupfer, Niob und Nickel weisen darüber hinaus noch weitere Gefährlichkeitsmerkmale auf, z. B. Vanadium-V-oxid ist reizend und gesundheitsgefährlich |
| Mineralfasern | bauartbedingt | bei Zerlegung der Katalysatoren können staubartige Fasern kanzerogen und/oder reizend wirken |
Auswertungen aus der Abfallanalysendatenbank ABANDA
In der folgenden Tabelle sind Links zur Abfallanalysendatenbank ABANDA angegeben, mit deren Hilfe Sie Informationen zur chemischen Zusammensetzung der Abfälle erhalten. Zu jeder Abfallart ist in der Tabelle die Anzahl der vorhandenen Analysen angegeben. (Bei weniger als 10 Analysen sind keine sinnvollen statistischen Auswertungen möglich und es wird deshalb nicht nach ABANDA verlinkt).
| Abfallarten | Anzahl der Analysen |
|
|---|---|---|
| 160801 gebrauchte Katalysatoren, die Gold, Silber, Rhenium, Rhodium, Palladium, Iridium oder Platin enthalten (außer 16 08 07) | 1 | |
| 160802* gebrauchte Katalysatoren, die gefährliche Übergangsmetalle oder deren Verbindungen enthalten | 261 |  Analytik |
| 160803 gebrauchte Katalysatoren, die Übergangsmetalle oder deren Verbindungen enthalten, a. n. g. | 10 | Analytik |
| 160805* gebrauchte Katalysatoren, die Phosphorsäure enthalten | 1 | |
| 160806* gebrauchte Flüssigkeiten, die als Katalysatoren verwendet wurden | 12 | Analytik |
| 160807* gebrauchte Katalysatoren, die durch gefährliche Stoffe verunreinigt sind | 42 | Analytik |
Glossar
Quellenverzeichnis(Quellen, wenn nicht anders angegeben, in der aktuellen Fassung)
