Müllverbrennung
aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Die Müllverbrennung (schweiz.: Kehrichtverbrennung) zählt zu den thermischen Verfahren der Abfallbehandlung und erfolgt zu einem großen Teil in Müllverbrennungsanlagen. Außerdem wird Müll auch in den Drehrohröfen der Zementindustrie verbrannt. Dort ersetzt der Müll andere fossile Energieträger und wird in diesem Zusammenhang als Sekundärbrennstoff bezeichnet. Hinzu kommen außerdem die Verfahren der Pyrolyse, die Hydrierung und die Trocknung von Abfällen. Die Müllverbrennung wird heute in der Regel der Deponierung vorangestellt, da unbehandelte Abfälle nach dem Stand der Technik nicht die Voraussetzungen für die Deponierbarkeit erfüllen, da sie zu hohe organische Anteile besitzen und leicht auslaugbar sind.
Inhaltsverzeichnis |
[Bearbeiten] Verfahren
Müllverbrennung ist die thermische Behandlung von Abfall, um dessen Volumen zu reduzieren und toxische Inhaltsstoffe (beispielsweise bei Krankenhausabfällen, toxischen Abfällen aus gewerblicher Tätigkeit) zu zerstören oder zu immobilisieren.
[Bearbeiten] Heizwert
Bei der Verbrennung von nicht vorbehandeltem Siedlungsabfall kann man in Deutschland von einem unteren Heizwert von 6 - 8 MJ/kg ausgehen. Unter Berücksichtigung aller Bilanzgrenzen und Wirkungsgrade der Teilverfahren in einer klassischen Müllverbrennungsanlage (Hauptkomponenten: Müllaufgabe; Thermisches Hauptverfahren bestehend aus Feststoffausbrand auf einem Rost, Restausbrand in einem nachgeschalteten Kolbenstromreaktor und Dampferzeugung in einem Wasserrohrkessel; Abgas- und Abwasserreinigung; elektrische Energieumwandlung aus dem Heißdampf) ließen sich so ca. 1,3 MJ [elektrische Energie] pro kg feuchtem Abfall erzeugen. Obwohl dem Siedlungsabfall gemäß den Vorgaben des Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetzes (§4 Abs.1 KrW-/AbfG & §6 KrW-/AbfG) stofflich wiederverwertbare Inhaltsstoffe entzogen sind (z. B. sortenreine Kunststoffe, Papier, Glas) und die Grenze für eine energetische Verwertung von Abfallstoffen auf 11 MJ pro kg festgesetzt wurde (§6 Abs. 2 KrW-/AbfG) ist eine selbstgängige Verbrennung ohne Zusatzfeuerung möglich. Eine andere Möglichkeit besteht darin, eine Mechanisch-Biologische Vorbehandlung (MBV) vorzuschalten, um beispielsweise heizwertarme, feuchte organische Abfälle abzutrennen und einer Kompostierung zuzuführen. Auch Inertstoffe werden auf diesem Wege abgetrennt. Der so erhöhte untere Heizwert der Restabfälle gestattet eine energetische Verwertung. In diesem Zusammenhang ist die thermische Behandlung von Rest- und Abfallstoffen eine technisch sinnvolle Ergänzung eines integrierten Abfallmanagementsystems für Siedlungsabfälle.
[Bearbeiten] Prozess
Die Verbrennung ist ein 5-stufiger Prozess, zusammengesetzt aus:
- Trocknung (ohne Sauerstoff),
- Verdampfung (ohne Sauerstoff),
- Entgasung (ohne Sauerstoff),
- Vergasung (mit unterstöchiometrischem Sauerstoffanteil),
- Restausbrand (mit stöchiometrischem Sauerstoffanteil oder auch überstöchiometrisch).
Die Verfahrensschritte 1-3 werden technisch auch als Pyrolyse bezeichnet.
[Bearbeiten] Nutzung
Die bei der Verbrennung von Abfällen gewonnene Energie kann einmalig erzielt werden und in thermischer und/oder elektrischer Form einer weiteren Nutzung zugeführt werden. Die Energiebilanz der Herstellung eines Produktes mit der der Verwertung in Beziehung zu setzen ist bei Siedlungsabfällen, die nicht sortenrein und höchst heterogen in ihrer Zusammensetzung vorliegen, aufgrund multipler Bilanzgrenzen äußerst schwierig.
[Bearbeiten] Müllverbrennung in der Zementindustrie
In der Zementindustrie wird vermehrt Müll als sogenannter Sekundärbrennstoff eingesetzt, mit dem fossile Energieträger ersetzt werden. Dies geschieht in den Drehrohröfen bei der Zementklinkerherstellung. Das Forschungsinstitut der Zementindustrie - unterhalten vom Verein Deutscher Zementwerke e.V. - dokumentiert diesen Einsatz in einem jährlichen Umweltbericht[1].
Den Daten ist zu entnehmen, dass in Deutschland aktuell (2004) 42 % des Brennstoffenergieeinsatzes durch Müll gedeckt werden. Neben aufbereiteten Fraktionen aus Hausmüll (Siedlungsabfällen) mit 157 000 t/Jahr und Fraktionen aus Industrie- und Gewerbeabfällen mit 863 000 t/Jahr zählen dazu insbesondere Tiermehle und -fette (439 000 t/Jahr), Altöl (100 000 t/Jahr) und Altreifen (290 000 t/Jahr). Zur gesetzlich vorgeschriebenen Bestimmung der Emissionen gemäß Bundes-Immissionsschutzgesetz / BImSchV stehen dabei sowohl kontinuierliche als auch diskontinuierliche Messverfahren zur Verfügung. Kontinuierlich werden hauptsächlich Staub, NOx und SO2 gemessen; die anderen immissionsrechtlich relevanten Parameter werden in der Regel diskontinuierlich auf der Basis von Einzelmessungen bestimmt und im Rahmen der gesetzlichen Bestimmungen dokumentiert.
[Bearbeiten] Alternativen
Bei einer Wiederverwertung z. B. von sortenrein vorliegenden Kunststoffen kann die selbe Menge, die als Energie bei der Verbrennung erzeugt wurde, im Recycling ein neues Produkt erzeugen. Da die Sortenreinheit, gerade bei Verbundkunststoffen und Kunststoffen aus Siedlungsabfällen nur in seltenen Fällen gegeben ist, erfolgt hier entweder ein "Downcycling" zu Produkten mit geringeren Materialanforderungen oder ein Materialrecycling nach erfolgter verfahrenstechnischer Aufbereitung.
Im Sinne des Kyoto-Protokolls sind zur Ressourcenschonung Techniken einzusetzen, die Rohstoffe schonen oder diese über ein Stoffstrommanagement sinnvoll verwerten. In Kombination mit dem Kreislaufwirtschafts- und Abfallgesetz sei hier die sinnvolle thermische Verwertung von Siedlungsabfällen als Ersatzbrennstoff für fossile Rohstoffe angeführt, zum Beispiel in der Zementindustrie oder der Stahlherstellung, wo beispielsweise die Shredderleichtfraktion aus der Automobilverwertung als Reduktionsmittel den Steinkohlekoks substituiert.
Da Abfälle in Deutschland nur noch bis 31. Mai 2005 unbehandelt deponiert werden durften, müssen Kommunen weitere Anlagen zur Abfallvorbehandlung errichten. Es gibt verschiedene weitere Verfahren zur Abfallbehandlung, wie z. B. die kalten Abfallbehandlungstechnologien, die von der Bundesregierung als gleichwertige Abfallanlagen statt der Müllverbrennung zugelassen wurden. Diese haben eine wesentlich höhere Akzeptanz in der Bevölkerung als Müllverbrennungsanlagen, was wohl auch daran liegt dass ein System, charakterisiert durch eine wesentlich höherer technischer Komplexität (wie eine Hausmüllverbrennungsanlage mit integrierter Abgasreinigung) als beispielsweise ein biologisches Rottensystem mehr Verunsicherung bei einer subjektiven Bewertung auslöst.
[Bearbeiten] Quellen
- ↑ Forschungsinstitut der Zementindustrie / Verein Deutscher Zementwerke e.V.:Umweltdaten der deutschen Zementindustrie 2004
[Bearbeiten] Literatur
- Walter Leidinger, Joachim Beyer: Möglichkeiten und Grenzen verschiedener Methoden der Sonderabfallverbrennung. Umweltwissenschaften und Schadstoff-Forschung 17(2), S. 59 - 63 (2005), ISSN 0934-3504
- Heuel-Fabianek, B.: Standortsuche für Abfallbehandlungsanlagen in Ballungsräumen. in: Umweltverträglichkeit in der Abfallwirtschaft" (Hrsg.: Heuel-Fabianek, B., Schwefer, H.-J., Schwab, J.), S. 71 - 87 (1998), Springer-Verlag, ISBN 3-540-63732-X
- Fritz Stuber et al.: Kursiver TextEmissionsschäden bei einer KehrichtverbrennungsanlageKursiver Text, in: Schweizer Ingenieur und Architekt, Jg. 105, Nr. 45, 1987, S. 1309-1314, 3 Abb.
