Energie aus Abfall

Energy from Waste – sauber und sicher

Waste to Energy oder Energy from Waste meint die thermische Verwertung des Abfalls zur Erzeugung von elektrischer oder thermischer Energie. Steinmüller Babcock Environment hat diese Technik entscheidend mitentwickelt und geprägt. Wir ermöglichen die Nutzung der im Abfall gebundenen Energie und tragen maßgeblich zur Entlastung der Umwelt bei. Durch die Nutzung des Abfalls werden auf sauberem Weg klimaschädliche, fossile Energieträger wie Erdgas, Erdöl und Kohle ersetzt. Zusätzlich wird das Ausgangsvolumen des Mülls drastisch verringert, in modernen Verbrennungsanlagen um ca. 90%. Je nach Zusammensetzung des Abfalls und je nach Verbrennungsgrad kann die Energieeffizienz bei der Erzeugung elektrischer Energie bis über 30% erreichen. Zur Erhöhung der Effizienz kann das Kraft-Wärme-Kopplungs-Konzept genutzt werden. Hierbei wird thermische Energie zum Beispiel an Fernwärmenetze ausgekoppelt, die Gesamteffizienz der Anlage kann auf über 80% erhöht werden. 

Energy from Waste löst gleich mehrere Probleme:

  • Reduzierung des Abfalls um 90%
  • Erzeugung elektrischer und thermischer Energie aus der im Abfall enthaltenen Energie
  • Ersatz fossiler Brennstoffe, damit Reduzierung der CO2-Emissionen
  • Behandlung des Abfalls, so dass die Rest-Schlacke ohne Gefahr in der Deponie verwertet werden kann
  • Rückgewinnung der im Abfall enthaltenen Wertstoffe durch Schlackeaufbereitung

Der Prozess der Abfallverbrennung in einer typischen EfW-Anlage 

Der angelieferte Abfall wird im Müllbunker (1) gesammelt und vom Müllkran homogenisiert. Dann transportiert der Kran den gemischten Abfall zum Aufgabetrichter (2) . Von hier gelangt der Müll zum Zuteiler (3) der das Material entsprechend den Anforderungen der Feuerungsregelung dem Verbrennungsrost zuführt.

Der Abfall verbrennt auf dem Rost (4), der aus Roststabreihen mit nebeneinander liegenden Roststäben besteht. Die Roststabreihen sind überlappend hintereinander angeordnet. Jede zweite Reihe bewegt sich abwechselnd vor und zurück, das bewegt den Müll und später auch die Schlacke zum Rostende. Dort wird die Schlacke in den Entschlacker (5) abgeworfen.

Der Entschlacker (5) ist teilweise mit Wasser gefüllt, so entsteht ein Luftabschluss zwischen Umgebung und Feuerung. Die vom Rost herunter fallende Schlacke kühlt  im Wasser ab und wird vom Stößel des Entschlackers einem Schwingförderer zugeteilt, der die Schlacke zum Schlackebunker (6) transportiert.

Über eine Videokamera beobachtet der Anlagenfahrer das „Müllfeuer“ (7) . Die zur Verbrennung notwendige Luft (die Primärluft) wird geregelt von unten durch den Rost zugeführt. Um einen guten Ausbrand der Rauchgase zu erhalten, düst man oberhalb der Feuerung zusätzliche Luft (die Sekundärluft) ein. Im Kessel werden dann die heißen Abgase auf die gewünschte Austrittstemperatur heruntergekühlt.

Die Wärme der Abgase nutzt man, um speziell aufbereitetes Wasser in den Heizflächen des Economisers (10) aufzuwärmen. Dieses sogenannte Speisewasser wird der Trommel (11) zugeführt, die den im Naturumlauf betriebenen Verdampfer speist. In den Wänden der Strahlungszüge (Verdampfer) (8) entsteht ein Wasser-Dampf-Gemisch, dieses trennt man in der Trommel (11) in Wasser und Dampf. Der Dampf wird den Überhitzerheizflächen (9) zugeführt. Nach Aufheizung auf die vorgesehene Temperatur gelangt der Dampf zur Turbine (12) .

In der Turbine (12) entspannt der überhitzte Dampf und kondensiert anschließend, beispielsweise in einem luftgekühlten Kondensator. Die bei der Entspannung freigesetzte Energie nutzt die Turbine und der angekoppelte Generator zur Erzeugung von Strom, der in das öffentliche Netz eingespeist wird. Das kondensierte Wasser wird in den Speisewasserbehälter (13) geleitet und von dort wieder zum Kessel gepumpt. Alternativ kann ein Teil der Energie auch in ein Nah- oder Fernwärmenetz eingespeist oder als Prozessdampf genutzt werden (Kraft- Wärme-Kopplung).

Im Sprühabsorber (14) düst man Wasser und Kalkmilch in das aus dem Kessel kommende Abgas. Die Verdampfung des Wassers führt zu einer Abkühlung. Das ermöglicht optimale Reaktionsbedingungen für die Einbindung insbesondere der sauren Schadgase.  Nach der Rauchgasabkühlung erfolgt im Flugstromreaktor (15) die Eindüsung von Rezirkulat (im Gewebefilter abgeschiedene Reaktionsprodukte), frischem Trockenabsorbens und Herdofenkoks.

Die noch im Abgas enthaltenen, schädlichen Substanzen reagieren chemisch oder werden im nachfolgenden Gewebefilter (16) an den dort auf den Filterschläuchen abgeschiedenen Feststoffen absorbiert und zusammen mit der Flugasche aus dem Rauchgas entfernt. Als Filtermedium dienen mehrere tausend Filterschläuche, die dafür sorgen, dass das gefilterte Abgas alle gesetzlichen Anforderungen sicher erfüllt. Ein Großteil der Reaktionsprodukte wird vor dem Gewebefilter wieder eingedüst (rezirkuliert). Das Rezirkulat kann angefeuchtet werden, um den Ausnutzungsgrad der Einsatzstoffe zu optimieren. Ein Teilstrom wird kontinuierlich ausgeschleust und in Silos (17) zur Entsorgung gefördert.

Der Saugzug (18) erzeugt den nötigen Unterdruck in der Feuerung und zieht die Abgase durch den Kessel und die Abgasreinigung. Durch den Unterdruck können keine Schadgase nach außen gelangen. 

Die gereinigten Abgase werden über den Schornstein (19) in die Atmosphäre abgeleitet. Um den Wirkungsgrad nochmals zu erhöhen, setzen Abfallverbrennungsanlagen immer häufiger Kondensationswärmetauscher ein. Dadurch wird der saubere, reine Wasserdampf am Austritt aus dem Schornstein als weiße, sich wieder auflösende Schwaden sichtbar – ein Zeichen für optimale Energienutzung.

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