von Bioabfall durch die SRH

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1 Stoffliche und energetischen Nutzung von Bioabfall durch die SRH Dr. Anke Boisch Abteilung Ressourcenwirtschaft und Technik

2 Gliederung Einführung Aktuelle Situation der Mengen Zukünftige Entwicklung Behandlungswege Grundsätze Grünabfall Aufbereitung Behandlung Verwertung Bioabfallbehandlung in der Nassvergärung Bioabfallbehandlung in Kompostierungsanlagen Bio- und Grünabfallbehandlung in der Trockenfermentation und Kompostierung Produkte / Verwertungswegeert ege Energetische Nutzung Stoffliche Nutzung Schlussfolgerung und Ausblick 2

3 Einführung 1/2 Bioabfälle gemäß BioAbfV: Abfälle tierischer oder pflanzlicher Herkunft und durch mikrobielle Tätigkeit abbaubar Gem. BioAbfV Anh.1 zur Verwertung geeignete Bioabfälle, u.a. Garten- und Parkabfälle ab (Grünabfall) a Landschaftspflegeabfälle, einschl. Holz (Grünabfall) Getrennt erfasste Bioabfälle (Biotonne, Bioabfall i.e.s.) Küchen- und Kantinenabfälle (vorrangig Gewerbe) Pflanzliche und tierische Abfälle aus der Lebensmittelindustrie Marktabfälle pflanzlicher oder tierischer Herkunft Zur Behandlung können diese Abfälle weiteren rechtlichen Regelungen / Anforderungen unterliegen 3

4 Einführung 2/2 Start Bioabfallsammlung und -verwertung 1986 in Hamburg mit dem Projekt Grüne Nassmülltonne Abfallwirtschaftsplan der FHH aus Planung von 4 Anlagen für Bioabfälle aus der Biotonne Standort im Norden realisiert Pilotanlagen in Harburg / Wilhelmsburg (bis 2003) und Bergedorf (bis 1995) Einführung der Biotonne stagniert ab 1996 Verarbeitung der Sammelmengen Biotonne ab 1995 vorrangige Behandlung Kompostierung Annahme von Grünabfällen an den Recyclinghöfen vorrangige Behandlung Kompostierung (zeitweise i in eigenen Analgen in Volksdorf und Wilhelmsburg) Sammlung ggewerblicher Bioabfälle - vorrangige gg Behandlung Vergärung 4

5 Aktuelle Situation 2010 wurden Mg organische Abfälle von der SRH gesammelt, davon waren Mg Bioabfälle Speiseabfälle; Altholz; Bioabfall; Laub; Grünabfall;

6 Zukünftige Entwicklung Ziele der Mengensteigerung bis 2012: Mg Bioabfälle aus der Biotonne Mg Grünabfälle Ziele der Behandlung: Nutzung der Energiegehalte zur Einsparung fossiler Energien Nutzung der stofflichen Eigenschaften zur Schonung von Ressourcen und Steigerung der Umweltentlastung, z.b. Phosphor Recycling unter Beachtung des gesamten Lebenszyklus des Abfalls und optimierte Ausschöpfung aller Nutzungspotentiale 6

7 Behandlungswege Grundsätze! Vermeidung von CO 2 -Emissionen durch Optimierung der Transportwege! Behandlungsverfahren Bioabfallverwertung erfolgen nach guter fachlicher Praxis! Standorte unterliegen den Anforderungen des emissionsarmen Anlagenbetriebes mit! Optimierter Prozesssteuerung! Maßnahmen zur Minderung von Staubemissionen Keimemissionen i i Geruchsemissionen Gasförmigen Emissionen vorrangig Treibhausgase Methan, Lachgas und Ammoniak 7

8 Behandlungswege Grünabfall Sammlung auf Recyclinghöfen Aufbereitung Zerkleinerung Shredder Fraktionierung Siebtechnik Behandlung = Stoffliche Nutzung Optimal Kompostierung Direktverwertung (wenn hygienisch unbedenklich / unbehandelte Grünabfälle stellen e ein Rückzugsgebiet et für Schädlinge und Krankheitserreger an pflanzlichen Materialien dar) Einsatz als Dünger und Humusträger für den Boden oder zur Torfsubstitution Energetische Nutzung überschüssiger holziger Mengen 8

9 Behandlungswege Nassvergärung 9

10 Außenansicht der Biogasanlage 10

11 Biogasanlage Kennzahlen Abfallmengen Abfall-Input ca Mg/a Störstoff-Output ca Mg/a Gärrest-Output ca Mg/a Biogasdaten Gasproduktionsrate ca. 330m 3 /h Energieinhalt Biogas ca.6,5 kkwh/m 3 Energieumwandlung BHKW Elektrische Leistung ca kw Thermische Leistung ca kw Gesamtwirkungsgrad ca. 83 % 11

12 Behandlungswege Bioabfall - Kompostierung I. Grobaufbereitung oder Vorbereitung: Annehmen Sichten Zerkleinern Störstoffentfernung Aufsetzen der Miete Materialzusammensetzung II. Rotte oder Kompostierungsprozess: Umsetzen - Bewässern Belüften Nachweis zum Temperaturverlauf (Hygienisierung) Kontrollieren und Steuern III. Feinaufbereitung oder Konfektionierung: Sieben Lagerung Vermarktung Qualitätskontrollen t ll / Gütesicherung 12

13 Kompostierung nach Stand der Technik Kompostwerk Bützberg 13

14 Kompostierung nach Stand der Technik Beispiel Grünkompostierung 14

15 Kompostierung nicht nach Stand der Technik 15

16 Kompostierung nicht nach Stand der Technik 16

17 Mindere Qualität und überaltertes Kompostlager 17

18 Behandlungswege Bio-/ Grünabfall Trockenfermentation ti und Kompostierung Vorschaltung Prozessschritt Trockenfermentation zur Kompostierung. Folge: Kapazitätserhöhung der Anlage am Standort Verfahrensablauf Fermentation und Kompostierung: I. Grobaufbereitung II. Fermentation Befüllung Fermenter Sauerstoffabschluss Perkolation Gasproduktion Aerobisierung i (Ende der Gasproduktion) Leerung der Fermenter Gärrestaufbereitung und Mischung III. Biogasaufbereitung und Einspeisung IV. Kompostierung V. Feinaufbereitung ng 18

19 Besondere Anforderungen Vermeidung von Treibhausgasemissionen durch:! Zügige Verarbeitung angelieferter Bioabfallmengen! Vermeidung von Emissionen von der Fermenter- Leerung bis zum Beginn der Kompostierung Überwachung der optimalen Aerobisierung Verhinderung der Bildung anaerober Nester durch zügige Weiterverarbeitung Mischungsverhältnis Gärrest, Struktur und Frischmaterial Anteile individuell anpassen! Anpassung der Parameter der Prozesssteuerung an die Materialeigenschaften des Gärrestes! Optimierung der Ablufterfassung und Einsatz geeigneter Abluft-Reinigungsverfahren 19

20 Produkte und Verwertungswege Erzeugte Produkte Biorohgas aus der Trockenfermentation Qualitätskompost t Aufbereiteter Siebüberlauf Verwertungswege g Gasaufbereitung Einspeisung in das Gasnetz Vermarktung Rückführung als Strukturmaterial Energetische Verwertung in Biomassekraftwerken 20

21 Verwertungsweg Bio-Rohgas Nutzungsmöglichkeiten des Biogases 1 Verwertung zur Stromerzeugung am Standort 2 Transport über Biogasleitung zu Ort mit Wärmebedarf in der Nähe Biogas 3 Aufbereitung und Einspeisung ins Erdgasnetz KWK- Anlage (lokal) Aufbereitung Wärme Strom KWK- Anlage Bioerdgas Kraftstoff Wärme Strom Einspeisung ins Erdgasnetz Wärme Kraftstoff KWK- Anlage Wärme Strom zunehmende Energieeffizienz

22 Verwertungsweg Biorohgas Nutzungsmöglichkeiten des Biogases: Wärmeabsatz 700 Spitzenlast 690 kw Leistun ng in kw Monat bereitstehende t Wärmeleistung in kw Wärmeabnahme in kw Beispielrechnung für Mg/a, Abwärmenutzung BHKW

23 Fermenter Aufbereitung Bioabfall Biofilter Bestand Aufbereitung Grünabfall Rottehalle Kompostlager Biofilter und Fackel Gasaufbereitung und Einspeisestation Gärrestlager Heizwärme- Versorgung Betriebsgebäude

24 Trockenfermentation der SRH am Standort Bützberg - Kenngrößen 80 m³ Biogas pro Mg Input Methangehalt von 55 %, 10 kwh/m³ Heizwert Biomethan Wirkungsgrad im BHKW von 80 % Mg Input Produktion 2,53 Mio m³ Biomethan = 25,3 kwh p.a. entspricht einer Bruttowärmeleistung von 3,16 MW Vergleich: bei einem Energie-Verbrauch im Haushalt mit 2 Personen von kwh pro Jahr entspricht die Energiemenge Haushalte CO 2 -Einsparung = Mg p.a. 24

25 Verwertungswege stoffliche Nutzung Anwendungsbereiche Qualitätskompost : Landwirtschaft, GALABAU und Hobbygarten: Düngung g mit Haupt- und Mikronährstoffen, Humusreproduktion und Kohlenstoffsenke allgemeine Bodenverbesserung Substratherstellung: Torfsubstitution (vorrangig aus Grünabfällen) Erden (Mischung aus Kompost und Oberboden) Rekultivierung: Herstellung von Vegetationsflächen an devastierten Standorten Nutzung von Qualitätssicherungssysteme als Voraussetzung optimierter stofflicher Nutzung 25

26 Verwertungswege stoffliche Nutzung Produktion und Vermarktung heute Mg 9,4% Mg 5,3% Biokompost Komposterde 57,9% 20,6% 0,0% 6,8% Substratherstellung GALABAU Baumschulen Rekultivierung Landwirtschaft Hobbygarten Diverse 26

27 Ausblick Steigender Bedarf: Nährstoffen aus bestehenden Kreisläufen Humusdüngung zum Schutz der Bodenfunktionen Regenerativen Energiequellen Steigende Bedeutung stofflicher und energetischer Verwertung von Biomasse Berücksichtigung klimarelevanter Einflüsse aus Aufbereitung, Behandlung und Verwertung Lebenszyklus des Abfalls und Abfallhierarchie 27

28 Ausblick Ziele der SRH Sicherung der stofflichen und energetischen Verwertung von Bio- und Grünabfällen ganzheitliche Nutzungskonzepte wie es unter Einsatz der Kompostierung mit vorgeschalteter Trockenfermentation gewährleistet wird. sind erreichbar! 28

29 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit 29