Schadstoffe und gefährliche Eigenschaften

Allgemein

Ofenauskleidungen und feuerfeste Erzeugnisse sind ungefährliche, mineralische und keramische oder aus Kohlenstoff bestehende Materialien. Bei älteren Anlagen können noch asbesthaltige Auskleidungen im Einsatz sein, so dass hier entsprechend auch asbesthaltige Ofenausbrüche anfallen können. Asbest ist krebserzeugend und darf in Deutschland seit 1994 nicht mehr hergestellt und verarbeitet werden. Künstliche Mineralfasern, die vor 1996 eingebaut wurden, gelten gemäß TRGS 521 - "Abbruch-, Sanierungs- und Instandhaltungsarbeiten mit alter Mineralwolle" (TRGS 521) als krebserzeugend und können im Ofenbau immer noch angetroffen werden.

Nach Gebrauch können Ofenauskleidungen abhängig von der Herkunft mit Schadstoffen verunreinigt sein und gefährliche Eigenschaften aufweisen. Im Vordergrund stehen dabei schädliche Metalle, Metalloxide, Salze und organische Verbindungen.

Feuerfestausbrüche aus der Primäraluminiumherstellung, der Sonderabfallverbrennung und teilweise auch aus der weiteren Nichteisenmetallurgie bzw. -gießerei sind in der Regel als gefährliche Abfälle einzustufen.

In der Glasindustrie ist der Ausbruch der Glasschmelzwannen in der Regel ein nicht gefährlicher Abfall, allerdings können die feuerfesten Einbauten in den Regeneratoren zur Wärmerückgewinnung aus der Abluft hohe Schwermetallkonzentrationen aufweisen. Schwermetallverbindungen gelangen mit der Abluft durch Verstaubung des Gemenges sowie durch Kondensation von verdampften Glasschmelzprodukten in die Regeneratoren.

Ofenausbrüche aus den übrigen Prozessen sind überwiegend ungefährlich. Zur sachgerechten Einstufung und Entsorgung ist stets eine Einzelfallbetrachtung erforderlich.

Neben Asbest bzw. Künstlichen Mineralfasern aus dem Ofenbau können Ofenausbrüche abhängig vom jeweiligen Prozess folgende Schadstoffe enthalten.

Metalle und Halbmetalle

Metalle liegen in der Regel als Oxide, ggf. auch in metallischer Form vor. Art und Gehalte der Metalle im Ausbruch hängen vom jeweiligen Prozess und den dabei verwendeten Einsatzstoffen und Verfahren ab.

In der Metallurgie sind neben Eisen auch die Nichteisenmetalle, z. B. Aluminium, Blei, Kupfer, Chrom, Zink, Zinn, Cadmium, Nickel, Cobalt und Vanadium, von Bedeutung.

In der Baustoffindustrie, insbesondere bei der Zementherstellung, ist das mögliche Vorkommen von Thallium zu beachten.

Außer Eisen, Zinn, Chrom und Vanadium sind alle oben genannten Schwermetalle gewässergefährdend. Dies gilt insbesondere dann, wenn das Metall feinkörnig (i. d. R. < 1 mm) vorliegt. Cadmium und Thallium sind zudem als akut toxisch und Blei als gesundheitsschädlich eingestuft. Insbesondere Cadmium ist darüber hinaus auch krebserzeugend, reproduktionstoxisch und mutagen. Sensibilisierende Eigenschaften weisen Nickel und Cobalt auf.

In der Glasindustrie wird dem Gemenge zur Herstellung von Bleisilicatgläsern Bleioxid bis zu ca. 30% zugesetzt, wobei einige Spezialgläser auch höhere Bleigehalte erfordern. In Massenglaswaren wird Bleioxid in der Regel nicht mehr verwendet. Zum Färben der Gläser werden der Glasschmelze im Wesentlichen bestimmte Schwermetalloxide zugesetzt, z. B. von Nickel, Eisen, Chrom, Kupfer, Mangan und Cobalt sowie Oxide der seltenen Erden Cer, Praseodym und Neodym. Auch Kaliumchromat dient als Färbemittel. Als Läutermittel werden z. B. Arsentrioxid, Antimontrioxid oder Fluoride/Chloride von Barium verwendet.

Die meisten genannten Metalloxide sind gewässergefährdend. Akut toxisch sind z. B. einige Oxide von Arsen, Cadmium, Cobalt und Thallium. CMR-Eigenschaften weisen z. B. Oxide von Blei, Cadmium und Nickel sowie von Arsen und Antimon auf. Die Oxide von Nickel und Cobalt wirken zudem sensibilsierend. Kaliumchromat und Arsentrioxid sind besonders besorgniserregende Stoffe (SVHC-Stoffe) und in der REACH-VO Anhang XIV im Verzeichnis der zulassungspflichtigen Stoffe aufgeführt.

Werden in verschiedenen Industriebereichen Chromit-haltige Feuerfestmaterialien eingesetzt, kann es je nach Prozessführung durch die hohen Temperaturen zur Bildung von Chrom-VI-Verbindungen kommen, die u. A. krebserregend, mutagen und gewässergefährdend sein können.

Organische Schadstoffe

Bei den organischen Schadstoffen kann es sich um unverbrannte organische Bestandteile oder durch unvollständige Verbrennung neu gebildete Stoffe mit gefährlichen Eigenschaften handeln, insbesondere Polzyklische Aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK), ggf. auch Dioxine und Furane (PCDD/PCDF). Art und Gehalte der organischen Schadstoffe hängen vom Einsatzmaterial und Verfahren ab.

Bei Ofenausbrüchen aus metallurgischen Prozessen ist der Gehalt an organischen Schadstoffen in der Regel gering. Bei Ofenausbrüchen aus der Abfallverbrennung, der Herstellung von Baustoffen und thermischen Kraftwerksprozessen, insbesondere der Energiegewinnung aus Öl, können gefährliche organische Verunreinigungen anhaften, z. B. PAK und ggf. Dioxine und Furane (PCDD/PCDF).

Sonstige Schadstoffe, z. B.

Fluoride

In der Glas- und Keramikindustrie werden Fluoride als Flussmittel eingesetzt, z. B. Kalium- oder Natriumfluorid. Glasschmelzen werden unter anderem durch Fluoride wie Bariumfluorid geläutert, d. h. von Gasblasen befreit. Kathodenausbruch aus der Primäraluminiumherstellung enthält häufig hohe Fluoridgehalte, die unter Anderem aus dem Schmelzmittel Kryolith stammen, so dass dieser Ausbruch in der Regel ein gefährlicher Abfall ist.

Einige Fluoride wie Kalium-, Natrium- und Bariumfluorid sind akut toxisch. Darüber hinaus wirkt Natriumfluorid auch haut- und augenreizend.

Cyanide

Neben den Fluoriden enthält Kathodenausbruch auch akut toxische und gewässergefährdende Cyanide in Konzentrationen von ca. 0,002 - 0,6%.

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.

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).