In welchem Land wurden die ersten Siedlungsabfallverbrennungsanlagen in Betrieb genommen und was war der Grund?

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1 Abfalltechnik 2016, Übung 2 Abfallverbrennung und Rauchgasreinigung Teil 1 ohne Hilfsmittel Frage 1: Wie entsorgten im Mittelalter die Stadtbewohner ihre Abfälle? Frage 2: In welchem Land wurden die ersten Siedlungsabfallverbrennungsanlagen in Betrieb genommen und was war der Grund? Frage 3: Wozu dient und wie wirkt die "Sekundärluft" bei der Verbrennung von Siedlungsabfällen auf einem Rost?

2 Frage 4: Das Wort Abfall wird in vielen Zusammenhängen gebraucht. Was aber ist Abfall im engeren Sinn? Bitte geben Sie die Definition von Abfall gemäss schweizerischer Gesetzgebung an. Frage 5 Im der Schweizer Umweltschutz Gesetzgebung gilt das Verursacherprinzip. Wie wird dieses beim Recycling von Elektroschrott angewendet?

3 2. Teil: mit Hilfsmittel (Skipt, Notizen) Frage 1: Berechnen Sie den unteren Heizwert einer Tonne verschmutzten Kunststoffes mit folgender Zusammensetzung: 75 Gew% C, 9 Gew% H, 3 Gew% O, 0.1 Gew% S, 5 Gew% Cl, 4 Gew% Wasser, 3.9 Gew% Diverses (Stabilisatoren, Schwermetalle) Frage 2: Wie verändert sich der untere Heizwert aus Frage 1 wenn diese Kunststofffraktion zusätzlich 10 Gew% Glasscherben enthält? Frage 3: Berechnen Sie den minimalen Luftbedarf, wenn Sie diese Tonne verschmutzten Kunststoffes mit der Zusammensetzung aus Frage 1 verbrennen wollen.

4 Frage 4: Berechnen Sie die bei der Kunststoffverbrennung aus Frage 1 entstehende Abgasmenge unter der Annahme, dass mit einem 20%igen Luftüberschuss (λ = 1.2) verbrannt wird und dass die Umgebungsluftfeuchte x = kg/kg beträgt. : Frage 5: In einer Wirbelschichtverbrennung wird entwässerter Klärschlamm verbrannt. Fig. 1 zeigt ein typisches Feuerungsleistungsdiagramm einer solchen Anlage. Die violett (bzw. grau) ausgefüllte Fläche stellt den mit dem Kunden vereinbarten Garantiebereich dar, den die Anlage in der Lage zu fahren ist. 1. Wie lautet der allgemeine funktionale Zusammenhang zwischen der therm. Belastung (Leistung) und dem Durchsatz für eine thermische Anlage? 2. Wie gross sind bei einem Heizwert von 3.455MJ/kg der garantierte Durchsatz und die garantierte Leistung? 3. Bei Nominalbedingungen bei 8.3 t/h muss die Anlage bei dem Heizwert von 3.455MJ/kg welche thermische Leistung erbringen?

5 4. In diesem Fall (Nennlastfall 1) produziert die Verbrennungsanlage bei 8400 Betriebsstunden pro Jahr 12 GWh elektrische Energie ab Generator, hat davon einen elektr. Eigenverbrauch pro Jahr von 3 GWh und kann 20 GWh Fernwärmeenergie verkaufen. Wie gross ist der Bruttoenergiewirkungsgrad (ohne Abzug des Eigenverbrauchs)? Wie gross ist der Nettoenergiebedarf (Abzüglich Eigenbedarf, Annahme: kein Eigenbedarf für Wärme)? Wie gross ist der ENE-Faktor (gemäss der Feststellung und Anwendung des Standes der Technik für die Energienutzung in KVA, AWEL, publiziert auf deren Homepage) Ist die Anlage Stand der Technik? Bem.: Zahlen sind fiktiv. 5. Wie gross ist der Carnot-Wirkungsgrad bei einer thermodynamischen Temperatur T der Wärmeaufnahme (Gastemp. Im Ofen=1000 C) und der mittleren Umgebungstemp. (Abgabetemperatur der Abwärme) von 10 C?

6 Frage 6: Aus der folgenden Grafik einnehmen Sie einen ungefähren Transferkoeffizienten für Pb in die Schlacke einer KVA. Er hängt unter anderem von der Temperatur im Ofen ab. Mit dem Siedepunkt kann in etwa der Tk in die Schlacke geschätzt werden. Quelle: TU Wien P. H. 1) Wie gross ist der Transferkoeffizient Pb in die Schlacke beim Siedepunkt von Pb (Siehe Merck PSE App oder Periodensystem)? Bem: Sie können den Tk prüfen anhand von durchgeführten Stoffflussanalysen (siehe Literatur bzw. Vorlesung Folie 118, MVA Spittelau). Im Abfallinput der KVA beträgt die Pb-Konzentration 500 mg/kg. Des Weiteren kennen Sie den ungefähren spezifischen Schlackeanfall pro t Abfallinput in die KVA. In der von Ihnen betriebenen Schlackeaufbereitung gelingt es nicht Pb aus der Schlacke abzutrennen. Die aufbereitete Schlacke wird in die Deponie Typ D (gemäss VVEA) eingebaut. Der Wassergehalt der Schlacke ist ca. 20%. 2) Gilt für KVA-Schlacke ein Grenzwert für Pb in Deponietyp (D=Schlackedeponie), und falls ja, welcher? 3) Würde bei der gegebenen Abfallqualität und angewandten KVA-Technologie der angegebene Grenzwert in Anhang 5, Ziffer 4.4, Bst. a (VVEA) überschritten? 4) Wenn es in Zukunft das Ziel ist, die Schlacke in Zukunft ohne die Hilfe eines Schmelzprozesses auf Deponietyp B (Inertstoffdeponie) ablagern zu dürfen: a. Wie gross dürfte bei konst. Transferkoeffizienten in die Schlacke (spez. Schlackemenge und Pb) die Input-Konzentration max. sein? b. Wie stark müsste bei konstantem Input der Transferkoeffizient in die Schlacke verändert werden? Wie könnte dies zum Beispiel erreicht werden?

7 Gesetzesausschnitte (VVEA).

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