Zukunftsfähige MBA-Konzepte - Vision

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Adolph Eugen Stieber
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1 Zukunftsfähige MBA-Konzepte - Vision Dipl.-Ing. Reinhard Schu, EcoEnergy Gesellschaft für Energie- und Umwelttechnik mbh Walkenried Berliner Energiekonferenz 8. und 9. November 2006 Ersatzbrennstoffe und Biomasse zur Substitution fossiler Brennstoffe 1

Umwelttechnik mbh Walkenried Berliner Energiekonferenz 8. und 9.

2 Historie MBA-Konzepte Deponierung Hausmüllkompost/ BRAM separate Sammlung ab 1988 Grundlage der Abfallwirtschaft Standsicherheit, Einbaudichte Anfänge der Kreislaufwirtschaft 1984 Ende Demonstrationsvorhaben Bioabfallkompostierung MBA vor der Deponie Technische Anleitung Siedlungsabfall (TASi) Kreislaufwirtschaft- und Abfallgesetz Artikelverordnung (ArtikelV) Verabschiedung Abfallablagerungsverordnung Vision MBA als reine Vorbehandlung vor der Deponie, Ende der Hausmüllkompostierung bis 2005 einfache MBA ausreichend Vorrang der Verwertung, Reduzierung vor der Deponierung, Gleichwertigkeitsnachweise Grenzwerte für AT 4, GB 21, TOC, H o, Abluft Mitverbrennung/EBS-Kraftwerke Konsequenzen, Umbau, Nachrüstungen, Zwischenlagerung, EBS-Kraftwerke spätestens ab 2020 soll ein vollständiges Schließen der Stoffkreisläufe erfolgen 2

Abfallablagerungsverordnung Vision 2020 1990 1993 1996 2001 2005 2020 MBA als reine Vorbehandlung vor der Deponie, Ende der Hausmüllkompostierung bis 2005 einfache MBA ausreichend Vorrang der

3 Einfache mechanische Vorbehandlung vor der Deponie bis 2005 Grobaufbereitung Energetische Verwertung < 300 mm Trommelsieb > 80 mm < 80 mm Fe-Metall Deponie 3

4 MBA bis 2005 Ausgangsbasis für den Gleichwertigkeitsnachweis Grobaufbereitung Energetische Verwertung < 300 mm Trommelsieb > 80 mm < 80 mm Fe-Metall Aerobe Stabilisierung (Rotte) 30. BImSchV H O 2 CO 2 Wäscher Biofilter Rottehalle Deponie 4

Verwertung < 300 mm Trommelsieb > 80 mm < 80 mm Fe-Metall

5 MBA 2005 bis 2020 Konsequenzen der Artikelverordnung Grobaufbereitung Energetische Verwertung < 300 mm Trommelsieb > 80 mm < 40 mm Fe-Metall mm Fe-Metall Anaerobe Stabilisierung Aerobe Stabilisierung (Rotte) Biogas Verwertung Wäscher RTO Rottehalle Deponie 5

80 mm < 40 mm Fe-Metall 40-80 mm Fe-Metall Anaerobe

6 Selektive Zerkleinerung und 1. Stufe Stoffstromtrennung Grobaufbereitung < 300 mm < 80 mm Trommelsieb > 80 mm Fe-Metall Trocknung Grobfraktion Trockene Aufbereitung < 40mm EBS 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 Folien Fe NE NIR 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 Abwasser Klärschlamm EBS < 40 mm chlorarm Folien - PPK Fe- NE- Metalle Wertstoffe (PP - PET- PS-ABS PVC PPK - Holz) 6

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 Folien Fe NE NIR Wertstoffe < 40mm Sand

7 Tunneltrockner Input Output Input Eintragsbänder Lüftungstechnik Austragsklappe 4 m 7 m 10 m 10 m Belüftung Hydraulik 30 m 5 m Output 7

8 Verfahrensfließbild Tunneltrockner mit Aufbereitung Tunneltrockner Kühlung Input mm 40 C Wäscher Kondensator 30 C Kondensat Wärme Tunneltrockner C Rückführung < 40 mm Siebtrommel Windsichter NIR < 40 mm EBS < 40 mm Folien Fe-Metall NE-Metall Wertstoffe 8

Wärme Tunneltrockner 80-90 C Rückführung < 40 mm Siebtrommel

9 Darstellung des Tunneltrockners mit Aufbereitung Büro/Schaltwarte Lüftungstechnik Tunneltrockner Ballenlager Grobzerkleinerer Feinzerkleinerer Anlieferung Windsichter Ballenpresse Folien, Papier EBS NE-Metall Fe-Metall Wertstoff 9

Ballenlager Grobzerkleinerer Feinzerkleinerer Anlieferung

10 Einfluss des Wassergehaltes auf die Siebgüte Inertstoffe können entweder trocken oder nass abgetrennt werden Siebgütegrad [%] Stufe 2. Stufe 3. Stufe 4. Stufe trocken nass Wassergehalt [Gew.-%] 10

100 90 Siebgütegrad [%] 80 70 60 50 40 30 1. Stufe 2. Stufe 3.

11 Verfahrensschema des NMT-Verfahrens Aufstromklassierer Sieb Schneckensieb Schneckenpresse Organik mm Sternsieb Organik 1 < 30 mm Kunststoffe > 30 mm Organik mm Schneckenpresse Organik 2 Beschickung < 80 mm Hydrozyklon Organik 3 0,1-5 mm Schneckenpresse Sandklassierer Sortierspirale Sieb Organik 3 BioFluff < 30 mm Mischer Sieb Abwasser < 100 µm zur Abwasserreinigung Spülwasser aus Abwasserreinigung 11 Steine mm Kies 2-15 mm Sand 0,1-3 mm

Hydrozyklon Organik 3 0,1-5 mm Schneckenpresse Sandklassierer Sortierspirale Sieb Organik 3 BioFluff < 30 mm

12 NMT-Verfahren - Draufsicht Versuchsanlage Biogas Verwertung Biogas Abwasserreinigung aerob UASB gereinigtes Abwasser Strom Wärme Klärschlamm Abwasser Input < 80 mm Organik mm Organik mm Organik 3 0,1 10 mm BIOFLUFF (roh) Steine Sand Kies Baustoffe 12

Klärschlamm Abwasser Input < 80 mm Organik 2 10 30 mm Organik 1 30

13 Anaerobe Hochleistungsverfahren zur Abwasserbehandlung BIOPAQ -IC-Reaktor Systemdarstellung UASB-IC-Reaktor System Fa. Aquatyx 13

14 Versuchsanlage Standort Walkenried 14 Standort Wiefels

15 Produkte des NMT-Prozesses BioFluff < 5 mm BioFluff < 2 mm BioFluff-Pellets Sand < 2 mm Kies 2-15 mm Steine mm 15

16 Schematische Darstellung des Gesamtverfahrens Grobaufbereitung > 80 mm Trocknung Grobfraktion < 300 mm Trommelsieb > 30 mm NIR < 40mm < 80 mm Fe-Metall < 30 mm EBS < 40 mm Folien Fe NE Wertstoffe NASSMECHANISCHETRENNUNG mm > 30 mm Organik mm Organik 2 0,1 10 mm BIOFLUFF Trocknung Bandtrockner < 5 mm BIOFLUFF Biogas Verwertung Wärme Strom BIOFLUFF Konfektionierung Pelletierung/Brikettierung Trockendünger/ Brennstoff Vergärung Methan Kompost Steine Kies Sand Organik 3 Abwasser Biogas UASB Abwasserreinigung Klärschlamm aerob Abwasser Bioraffinerie Ethanol Bioprodukte Stoffliche Anwendungen Dämmstoffe Aufbereitung Baustoffe Filterstoffe 16

Biogas Verwertung Wärme Strom BIOFLUFF Konfektionierung Pelletierung/Brikettierung Trockendünger/ Brennstoff Vergärung Methan Kompost Steine Kies Sand Organik 3

17 Massenbilanz des Gesamtverfahrens Klärschlamm 5,1% Abwasser 6,1% Frischmasse Trockensubstanz Wasser BioFluff 17,8% Wasserdampf 19,6% Wertstoff 9,9% Inert 17,2% EBS 21,0% Klärschlamm 2,0% Biogas 4,8% BioFluff 23,6% Inert 26,1% Wertstoff 13,9% EBS 29,4% Klärschlamm 10,8% Wertstoff 2,7% EBS 6,2% BioFluff 7,4% Abwasser 16,8% Inert 1,1% Wasserverdampfung 54,3% Biogas 0,6% Klärschlamm 0,9% Inert 0,9% Biogas 7,4% Biogas 3,3% Glühverlust Asche Biomasse BioFluff 33,2% EBS 38,5% Wertstoff 19,0% Wertstoff 4,4% BioFluff 5,7% Klärschlamm 4,1% Metalle 12,6% EBS 12,4% Inert 3 27,4% Inert 1 10,7% Inert 2 22,6% Klärschlamm 1,1% Inert 0,5% Biogas 11,0% EBS 27,8% BioFluff 46,9% Wertstoff 12,6% 17

Wasserverdampfung 54,3% Biogas 0,6% Klärschlamm 0,9% Inert 0,9% Biogas 7,4% Biogas 3,3% Glühverlust Asche Biomasse BioFluff 33,2% EBS 38,5% Wertstoff 19,0% Wertstoff 4,4%

18 Energiebilanz des Gesamtverfahrens Energie Hausmüll 100 % Grobaufbereitung Inertstoffe 0,4 % Zugewinn mechanische Entwässerung < 80 mm 40,5 % > 80 mm Fe-Metall 0,4 % 59,1 % NMT Tunneltrockner Verdampfungswärme 2,1 % Bandtrockner Verdampfungswärme 2,9 % Biogas 5,7 % BioFluff 26,4 % Brennstoff 20,3 % Leichtfraktion 28,5 % Gesamtenergie Output 105,9 % 18 elektrische Energie 165 kw/t 6% Wertstoffe 24,9 %

Verdampfungswärme 2,1 % Bandtrockner Verdampfungswärme 2,9 % Biogas 5,7 % BioFluff 26,4 % Brennstoff

19 Sonneneinstrahlung Jährliche Sonneneinstrahlung (kwh/m 2 ) Äquator < (kwh/m 2 ) 19

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