Themen die uns und unsere Systeme bewegen

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1 Themen die uns und unsere Systeme bewegen ABFALL FEUER ENERGIE UMWELT Thermorecycling - Mineralisierung, Metallrückgewinnung, Energie Wertstoffe: Abfall und Gesellschaft, Tutzing Seite 1

2 Übersicht 1. Einleitung 2. Mineralisierung 3. Rückgewinnung - Energie 4. Rückgewinnung - Metalle, Mineralien 5. Thermorecycling Wertstoffe: Abfall und Gesellschaft, Tutzing Seite 2

3 Fir menprofil Gründung: 1925 (als Josef Martin Feuerungsbau) in München Rechtsform: GmbH Eigentümer: Familie Martin (100%) Stammkapital: 10 Millionen Euro Mitarbeiter: 220 (ca. 150 Ingenieure) Umsatz: ca. 100 Millionen Euro Unternehmen: MARTIN GmbH in München, DE MARTIN AG (100%) in Wettingen und Matzingen, CH MARTIN Services SAS (100%) in Lyon, FR MARTIN biopower Pty Ltd. (50%) in West Perth, AU Firmensitz München Wertstoffe: Abfall und Gesellschaft, Tutzing Seite 3

4 Tradition und For tschritt seit 1925 MARTIN ist der Vorreiter bei der Müllverbrennung Familienunternehmen in dritter Generation Vierte Generation im Unternehmen Vollständig unabhängig MARTIN-Technologien seit Jahrzehnten bewährt Umfassender Erfahrungsschatz Die meisten Referenzen weltweit Innovative Entwicklungsarbeit Wertstoffe: Abfall und Gesellschaft, Tutzing Seite 4

5 Abfallverbrennung Müll verbraucht viel Platz, ist schädlich für die Umwelt/ Gesundheit (Pest, Kolera) Aufgaben der Müllverbrennung: 1. Hygienisierung 2. Reduzierung Abfallvolumen (30%) Mineralisierung Erste MVA : Hamburg Bullerdeich, 1894 Wertstoffe: Abfall und Gesellschaft, Tutzing Seite 5

6 Die energetische und stoffliche Verwer tung 3. Energieerzeugung (Strom + Wärme) 4. Klimaschutz: Substitution fossiler Energieträger 5. Ressourcenschutz (Schlacke): Metallrückgewinnung, Nutzung mineralischer Abfälle Wertstoffe: Abfall und Gesellschaft, Tutzing Seite 6

7 Mineralisierung 1 Tonne Abfall 200 kg Mineralien Wertstoffe: Abfall und Gesellschaft, Tutzing Seite 7

8 SYNCOM - Verfahren Wertstoffe: Abfall und Gesellschaft, Tutzing Seite 8

9 SYNCOM-Plus - Verfahren Wertstoffe: Abfall und Gesellschaft, Tutzing Seite 9

10 SYNCOM-Plus - Organikgehalte Wertstoffe: Abfall und Gesellschaft, Tutzing Seite 10

11 SYNCOM-Plus - Zusammenfassung SYNCOM - Höhere Brennbetttemperaturen - Stärkere Versinterung der Rostschlacken SYNCOM-Plus - Zusätzliche Verbesserung der Rostschlackenqualität - Nassmechanische Behandlung und Rückführung in kontinuierlichem Betrieb großtechnisch umsetzbar - Eingesetzte Aggregate erfüllen Anforderungen - Reduzierte Menge an Reststoffen zur Deponierung - Abwasserfreier Betrieb Wertstoffe: Abfall und Gesellschaft, Tutzing Seite 11

12 Rückgewinnung Energie 1 Tonne Abfall 300 l Heizöl 200 kg Mineralien 30 kg Metalle Wertstoffe: Abfall und Gesellschaft, Tutzing Seite 12

13 Rückgewinnung - Energie Energieeffizienz ist ein wichtiges Thema in der EU Dies bezieht sich sowohl auf den sorgfältigen Umgang mit Energie als auch die effiziente Umwandlung/Produktion MVA s können Anlagen zur Verwertung sein, wenn sie den R1 Wert einhalten Dies kann erreicht werden durch Verringerung des Eigenbedarfs Optimierter Kreislauf Kombination mit fossil befeuertem Kraftwerk Nutzung als Wärme/Dampf Höhere Dampfparameter Wertstoffe: Abfall und Gesellschaft, Tutzing Seite 13

14 Rückgewinnung - Energie Optimierte konventionelle Anlage (z.b. Brescia) El. Wirkungsgrad, netto: 26 % Zwischenüberhitzung (z.b. Amsterdam) El. Wirkungsgrad, netto: > 30 % Kombination mit GuD Kraftwerk (z.b. Mainz, Bilbao) El. Wirkungsgrad, netto: > 40 % Optimierte Wärmenutzung (z.b. Malmö, Göteborg) Th. Wirkungsgrad, netto: > 90 % Wertstoffe: Abfall und Gesellschaft, Tutzing Seite 14

15 Steigerung des Wirkungsgrades durch Erhöhung der Dampfparameter T 500 C INTERMEDIATE SUPERHEATING 500 C, 177 bar 500 C, 90 bar η el, net ~ 36 % 480 C 440 C AMSTERDAM 480 C, 130 bar 320 C; 14 bar η el, net ~ 30 % 177 bar 130 bar 320 C AMSTERDAM 440 C, 130 bar 320 C, 14 bar η el, net ~ 29 % 73 bar Brescia 480 C, 73 bar η el, net ~ 26 % s Wertstoffe: Abfall und Gesellschaft, Tutzing Seite 15

16 Höhere Dampfparameter Höheres Korrosionspotential Membranwände Keramische und metallische (IN625) Schutzschichten => effektiver Schutz Überhitzer Keine wirklich wirksamen Schutzschichten bekannt Begrenzung der Dampftemperatur auf ca C Wertstoffe: Abfall und Gesellschaft, Tutzing Seite 16

17 Höhere Dampfparameter Schutz der Membranwand durch hinterlüftete SiC-Platten, beaufschlagt mit Sperrluft In vielen Anlagen seit Jahren im Einsatz und bewährt Lebensdauer > 10 Jahre erwartet Quelle: J+G Wertstoffe: Abfall und Gesellschaft, Tutzing Seite 17

18 Höhere Dampfparameter Wandüberhitzer Installiert in Seitenwänden 1. Zug, oberhalb Brenner Platz begrenzt; Wärmeübergang nur von einer Seite Erfolgreich getestet in Schwandorf Strahlungsüberhitzer Von Decke 1. Zug hängend Wärmeübergang von mehreren Seiten Erfolgreich getestet in Rosenheim Wertstoffe: Abfall und Gesellschaft, Tutzing Seite 18

19 Wandüberhitzer im Feuerraum / 1. Kesselzug Wertstoffe: Abfall und Gesellschaft, Tutzing Seite 19

20 Wandüberhitzer Heute: < 440 C Sperrluft SiC Platten Wandüberhitzer Membranwand Ziel: ca. 500 C Wertstoffe: Abfall und Gesellschaft, Tutzing Seite 20

21 Strahlungsüberhitzer Heute: < 440 C Aufhängung ähnlich wie Schotten Ziel: ca. 500 C Direkte Flammenund Gasstrahlung Wärmeübergang von allen Seiten Kompaktes Design Kann nachgerüstet werden Wertstoffe: Abfall und Gesellschaft, Tutzing Seite 21

22 Strahlungsüberhitzer - Einbau MVA Rosenheim Wertstoffe: Abfall und Gesellschaft, Tutzing Seite 22

23 Strahlungsüberhitzer - Einbau MVA Rosenheim Verschmutzung Sandartige Ablagerungen Leicht verkrustet Ablagerungen haften nur leicht an der Oberfläche Nach 4,000 Betriebsstunden Nach 8,000 Betriebsstunden Wertstoffe: Abfall und Gesellschaft, Tutzing Seite 23

24 Strahlungsüberhitzer - Einbau MVA Rosenheim Nach 4,000 Betriebsstunden Nach 8,000 Betriebsstunden Nach 12,000 Betriebsstunden Wertstoffe: Abfall und Gesellschaft, Tutzing Seite 24

25 Zusammenfassung Wand-/Strahlungsüberhitzer Wandüberhitzer in MVA Schwandorf über mehr als 22,000 Stunden in Betrieb Erarbeitung der wärmetechnischen Auslegungsdaten für derartige Systeme Identifikation von potentiellen Schwachstellen / Verbesserungsmöglichkeiten Strahlungsüberhitzer vom bis im MHKW Rosenheim in Betrieb Keine Probleme im Betrieb, keine Korrosion an Überhitzer- und Sperrluft- Rohren nach ca. 20,000 Betriebsstunden Keine Korrosion an der Aufhängung Dampftemperaturen von bis zu 480 C wurden erreicht Moderate Verschmutzung an den keramischen Elementen Wand- und Strahlungsüberhitzer werden kommerziell eingesetzt Wertstoffe: Abfall und Gesellschaft, Tutzing Seite 25

26 Rückgewinnung Metalle, Mineralien 1 Tonne Abfall 300 l Heizöl 200 kg Mineralien 30 kg Metalle Wertstoffe: Abfall und Gesellschaft, Tutzing Seite 26

27 Schlacke als Ressource Fe - Metalle NE - Metalle Kupferspulen VA Stahl Minerale Glas Edelmetalle Seltene Erden Wertstoffe: Abfall und Gesellschaft, Tutzing Seite 27

28 Motivation Trockenentschlackung Ressourcengewinnung: Fe-Metalle NE-Metalle Mineralischer Anteil Glas Warum Trockenentschlackung? Gesetzliche Vorgaben Reduzierung der Transport- und Deponierungskosten Wertstoffe: Abfall und Gesellschaft, Tutzing Seite 28

29 Rückgewinnungsrate Nass - Trocken Quelle: Dr. Morf, AWEL Wertstoffe: Abfall und Gesellschaft, Tutzing Seite 29

30 MARTIN - Trockenentschlackung Luftsystem: Luftrecycling durch Integration in SL-System kein zusätzlicher Abluftstrom definierter Feinschlackenstrom MARTIN Windsichter: Trennung Fein- von Grobschlacke Entnahme mineralischer Feinanteil nachfolgende Prozesse staubbefreit für Nassaustrag geeignet MARTIN Stösselentschlacker: Luftabschluss zum Feuerraum robustes, bewährtes System für Nassaustrag geeignet hohe Verfügbarkeit Wertstoffe: Abfall und Gesellschaft, Tutzing Seite 30

31 Stoffströme SATOM Monthey Wertstoffe: Abfall und Gesellschaft, Tutzing Seite 31

32 Stoffströme SATOM Monthey Feinschlacke < 1 mm nahezu metallfrei stofflich verwertbar hoher mineralischer Anteil Grobschlacke > 1 mm metallangereichert Wertstoffe: Abfall und Gesellschaft, Tutzing Seite 32

33 Metallrückgewinnung aus Trockenschlacke Kupfergehalt (KEZO) 250 Cu - Gehalt [kg/mg] Erz Feine Fraktion NE-Material NE Schwermetalle Wertstoffe: Abfall und Gesellschaft, Tutzing Seite 33

34 Metallrückgewinnung von Trockenschlacke Aluminium Gehalte (KEZO) 1000 Al - Gehalt [kg/mg] Feine Fraktion NE-Material Leichte NE Metalle Wertstoffe: Abfall und Gesellschaft, Tutzing Seite 34

35 Zusammenfassung Trockenentschlackung Trockenentschlackung System MARTIN mit MARTIN Entschlacker + Windsichter großtechnisch bewährt Kein Wasserverbrauch / Gewichtsreduzierung Reduzierung Entsorgungskosten Verbesserung der Rostschlackequalität Qualitativ hochwertige Fe-Metalle Qualitativ hochwertige NE-Metalle; Auftrennung durch Verfahren entwickelt beim ZAR (MARTIN ist Gründungsmitglied) Mineralische Feinfraktion kann zu Keramik verarbeitet werden Integration in Neuanlagen / Nachrüstung Altanlagen möglich Wertstoffe: Abfall und Gesellschaft, Tutzing Seite 35

36 Zusammenfassung Thermische Abfallbehandlung ist Stand der Technik Ein wichtiger Baustein eines nachhaltigen Abfallmanagement Sicherer Betrieb, sehr niedrige Emissionen, geringe Belastung der Umwelt Fokus ist aus nicht stofflich verwertbarem Restabfall Energie und Metalle / Mineralien nutzbar zu machen => Thermorecycling Wertstoffe: Abfall und Gesellschaft, Tutzing Seite 36

37 Wertstoffe: Abfall und Gesellschaft, Tutzing Seite 37

38 Danke für Ihre Aufmerksamkeit MARTIN, SYNCOM, MICC und MARTIN Rückschub -Rost sind eingetragene Warenzeichen. Die in der Präsentation beschriebenen MARTIN-Technologien sind durch zahlreiche Patente in vielen Ländern geschützt. Wertstoffe: Abfall und Gesellschaft, Tutzing Seite 38