Zukunftsfähige MBA-Konzepte - Vision

Transkript

1 Zukunftsfähige MBA-Konzepte - Vision Dipl.-Ing. Reinhard Schu EcoEnergy Gesellschaft für Energie- und Umwelttechnik mbh Walkenried am Harz SIDAF Abfallkolloquium Oktober 2007, Freiberg 1

2 Basis-MA: Einfache mechanische Vorbehandlung vor der Deponie bis 2005 Grobaufbereitung MVA/Mitverbrennung < 300 mm Trommelsieb > 80 mm < 80 mm Deponie 2

3 Basis MBA bis 2005: Ausgangsbasis für den Gleichwertigkeitsnachweis Grobaufbereitung Energetische Verwertung < 300 mm Trommelsieb > 80 mm < 80 mm Aerobe Stabilisierung (Rotte) H O 2 CO 2 Wäscher Biofilter Rottehalle Deponie 3

4 MBA 2005 bis 2020 Konsequenzen der Artikelverordnung Grobaufbereitung Energetische Verwertung < 300 mm Trommelsieb > 80 mm < 40 mm mm Anaerobe Stabilisierung Aerobe Stabilisierung (Rotte) 30. BImSchV Biogas Verwertung Wäscher RTO Rottehalle Deponie 4

5 Erkenntnisse aus über 30 Jahren MBA 1/2 Hausmüllkompost ist nicht nachhaltig hohe Schadstoffbelastung Kompost aus getrennt erfasstem Bioabfall ist nachhaltig. Wirklich? Schadstoffbelastung aus getrennt erfasstem Bioabfall ist teilweise noch zu hoch Gleiches zu Gleichem Vollzug der TASI unerwartet? Artikelverordnung unzumutbar? Anforderungen der TASI (bzw. der Artikelverordnung) ab Realität Kosten für den Bau und Betrieb einer MBA übersteigen die Erwartungen RTO-Anlagen problematischer und letztendlich teurer als erwartet Ablagerungskriterien meist nicht mit geplantem Aufwand einhaltbar Schlechte Qualität der erzeugten Ersatzbrennstoffe Die heizwertreiche Fraktion aus Siedlungsabfällen hat sich entgegen vieler Prognosen nicht als energetischer Wertstoff, sondern weiterhin als Abfall zur energetischen Verwertung erwiesen. Wie in den 80er Jahren mit dem BRAM-Konzept ist es nicht gelungen, mittels mechanischer Verfahren aus gemischtem Abfall einen schadstoffarmen Brennstoff für effiziente industrielle Kraft- und Wärmeerzeugungsanlagen herzustellen. 5

6 Erkenntnisse aus über 30 Jahren MBA 2/2 Kein Einsatz von Ersatzbrennstoffen in modernen Kohlekraftwerken Einsatz nur in alten Kraftwerken - niedrige Dampfparameter/geringe Effizienz zukünftig: hohe Brennstoffkosten/CO 2 -Abgaben des Grundlastbrennstoffes energieeffiziente Kraftwerke akzeptieren keine Störung durch EBS! Verschmutzung der Reststoffe aus dem Kraftwerksprozess durch EBS nicht akzeptabel! hohe Auflagen der Versicherer bei Mitverbrennung von EBS seit August 2005 Verwertung in Zementwerken eingeschränkt Abhängigkeit von der Baukonjunktur und Saison vorzugsweise sehr heizwertreiche und gut dosierbare Abfälle wie Altreifen, Altöl, Lackschlamm und spezielle produktionsspezifische Abfälle Ersatzbrennstoffe aus MBA werden nur dann eingesetzt, wenn besser geeignete Ersatzbrennstoffe nicht oder nicht zu wirtschaftlichen Bedingungen verfügbar sind Unvollständiger Gleichwertigkeitsnachweis Zitronenfalter-Phänomen Emissionen unvollständig - Emissionen aus der Verbrennung von EBS = 0? Wirtschaftlichkeit MBA-MVA aus heutiger Sicht bei Schadstoffreduktion analog MVA? Ablagerungsverhalten wird berücksichtigt nicht Verwertbarkeit ist Deponie zukunftsfähig? Abschreibungszeitraum MBA bis 2020? Aspekte wie Energieeffizienz, CO 2 -Bilanz und Flächenbedarf nicht berücksichtigt Beispiele: - Trocknung von Abfall mit Strom und Erdgas - ungenutzte CO 2 -Emissionen bei Rotteverfahren 6

7 Aber sie vergären doch! Ist Vergärung die Lösung für die CO 2 -Diskutierer? Ja, wenn sie läuft! ein bekannter Anlagenbauer schrieb in seinem Prospekt: Unsere Anlagen stehen auf der ganzen Welt Siehe hierzu: Buchbeitrag SIDAF Abfallkolloquium 2007 Sand im Getriebe der Vergärung von Dipl.-Biol. Kirsten Schu EcoEnergy Gesellschaft für Energie- und Umwelttechnik mbh 7

8 Zieldefinition MBA: Stoffstromtrennung und (Energie)-Recycling Grobaufbereitung < 300 mm < 80 mm Trommelsieb > 80 mm Wertstoffgewinnung Trockene Aufbereitung t r o c k e n i n e r t s t o f f a r m NIR h e i z w e r t r e i c h stoffliche und energetische Verwertung < 40mm EBS Folien Fe NE Wertstoffe < 40mm Sand Nassmechanische Trennung n a s s i n e r t s t o f f r e i c h h e i z w e r t a r m stoffliche und energetische Verwertung Kies Steine Kunststoffe Biomasse Biogas Wasser Klärschlamm EBS < 40 mm chlorarm Folien - PPK Fe- NE- Metalle Wertstoffe (PP - PET- PS-ABS PVC PPK - Holz) 8

9 (Werk)stoffliche versus energetische Verwertung Recycling ist die direkte Konkurrenz zur Verbrennung mit besser Produktenergienutzung! Recycling ist meist eine höhere Form der Energierückgewinnung aus Abfällen als die energetische Verwertung, z.b.: 1 kg Kunststoff entspricht dem Äquivalenteinsatz von 1,8 bis 2,3 l Rohöl. Verbrennung: ca. 17% - 24% Nettowirkungsgrad elektrisch bezogen auf Brennstoffheizwert Recycling: ca. 50% - 150% Nettowirkungsgrad Produktenergie bezogen auf Brennstoffheizwert 9

10 Verfahrensfließbild Tunneltrockner mit Aufbereitung Abfall mm Wäscher Kühlung Kondensator 45 C 30 C Kondensat Trocken- / Naßkühler Kondensat Wärme Kondensatreinigung Tunneltrockner 85 C Rückführung < 40 mm Siebtrommel Windsichter NIR < 40 mm EBS < 40 mm Folien NE-Metall Wertstoffe 10

11 Tunneltrockner mit Wertstoffgewinnung 11

12 Zieldefinition MBA: Stoffstromtrennung und (Energie)-Recycling Grobaufbereitung < 300 mm Trommelsieb < 80 mm Nassmechanische Trennung n a s s i n e r t s t o f f r e i c h h e i z w e r t a r m stoffliche und energetische Verwertung > 80 mm Sand Kies Steine Kunststoffe Biomasse Biogas Wasser Klärschlamm EBS < 40 mm chlorarm Trockene Aufbereitung Folien - PPK t r o c k e n i n e r t s t o f f a r m h e i z w e r t r e i c h stoffliche und energetische Verwertung Fe- NE- Metalle Wertstoffe (PP - PET- PS-ABS PVC PPK - Holz) 12

13 Nassmechanische Trennung - NMT-Verfahren Abfall < 80 mm Plastik, Holz Steine 1. Stufe Siebung Kies 2. Stufe Trocknung Pelletierung Sand 3. Stufe BIOFLUFF Waschwasser Abwassernutzung 4. Stufe Biogas Wasser Klärschlamm 13

14 NMT-Verfahren - Verfahrensfließbild 4. stufige Trennung Schneckensieb 1. Stufe Schneckenpresse Organik mm Sieb Kunststoffe > 30 mm Organik 1 < 30 mm Sieb Organik mm Schneckenpresse Fraktion < 80 mm Sandklassierer 2. Stufe Organik mm BIOFLUFF < 30 mm Mischer Sieb Organik 3 0,1-10 mm 3. Stufe Sieb Schneckenpresse Abwasser < 100 µm Organik 3 0,1-10 mm 4. Stufe Hydrozyklon Aufstromklassierer Sortierspirale Abwassernutzung Biogas Wasser 14 Steine mm Kies 2-15 mm Sand 0,1-2 mm Klärschlamm

15 NMT-Verfahren Kompost aus Abfall Pilotanlage zur Abfalltrennung und Analyse Standort Wiefels Technikum Walkenried 15

16 Zieldefinition MBA: Stoffstromtrennung und (Energie)-Recycling Grobaufbereitung Wertstoffgewinnung Trommelsieb > 80 mm < 300 mm < 40mm NIR < 80 mm Nassmechanische Trennung n a s s i n e r t s t o f f r e i c h h e i z w e r t a r m stoffliche und energetische Verwertung < 40mm EBS Folien Fe NE Wertstoffe Sand Kies Steine Kunststoffe Biomasse Biogas Wasser Klärschlamm EBS < 40 mm chlorarm Folien - PPK Fe- NE- Metalle Wertstoffe (PP - PET- PS-ABS PVC PPK - Holz) 16

17 Zieldefinition MBA: Stoffstromtrennung und (Energie)-Recycling Grobaufbereitung < 300 mm < 80 mm Trommelsieb > 80 mm Kunststoffe etc. Wertstoffgewinnung Trockene Aufbereitung EBS t r o c k e n i n e r t s t o f f a r m NIR h e i z w e r t r e i c h stoffliche und energetische Verwertung < 40mm Folien Fe NE Wertstoffe < 40mm N ASS- M ECHANISCHE T RENNUNG Biomasse-Trocknung Biogasnutzung Biomasse-Konfektionierung Abwassernutzung Steine Kies Sand Klärschlamm Wasser Biomasse 17

18 Zieldefinition MBA: Stoffstromtrennung und (Energie)-Recycling Grobaufbereitung < 300 mm Trommelsieb > 80 mm mm 5-30 mm Wertstoffgewinnung Trockene Aufbereitung EBS t r o c k e n i n e r t s t o f f a r m NIR h e i z w e r t r e i c h stoffliche und energetische Verwertung < 40mm Folien Fe NE Wertstoffe < 40mm NASSMECHANISCHETRENNUNG mm > 30 mm Organik mm Organik 2 0,1-10 mm BIOFLUFF Trocknung Bandtrockner < 5 mm BIOFLUFF Biogasnutzung Wärme Strom BIOFLUFF Konfektionierung Pelletierung/Brikettierung BIOFLUFF -Dünger BIOFLUFF - Brennstoff Steine Kies Organik 3 Sand Abwasser Abwassernutzung Biogas aerob Klärschlamm Wasser Stoffliche Verwertung Aufbereitung - Dämmstoffe - Baustoffe - Filterstoffe 18

19 Zieldefinition MBA: Stoffstromtrennung und (Energie)-Recycling Grobaufbereitung < 300 mm Trommelsieb < 80 mm Nassmechanische Trennung n a s s i n e r t s t o f f r e i c h h e i z w e r t a r m stoffliche und energetische Verwertung > 80 mm Sand Kies Steine Kunststoffe Biomasse Biogas Wasser Klärschlamm EBS < 40 mm chlorarm Trockene Aufbereitung Folien - PPK t r o c k e n i n e r t s t o f f a r m h e i z w e r t r e i c h stoffliche und energetische Verwertung Fe- NE- Metalle Wertstoffe (PP - PET- PS-ABS PVC PPK - Holz) 19

20 Produkte des NMT-Verfahrens BioFluff < 5 mm Organik 2 (10 30 mm) BioFluff < 2 mm Organik 3 (< 10 mm) BioFluff-Pellets Ist das EBS? Sand < 2 mm Kies 2-15 mm Steine mm 20