1 Einleitung.............................................................................................................. 1
2 Ziele der thermischen Behandlung................................................................ 5
3 Rahmenbedingungen....................................................................................... 11
3.1 Politische Vorgaben.............................................................................................. 12
3.2 Juristisches Rahmenwerk.................................................................................... 14
3.3 Technische Themen.............................................................................................. 19
4 Historische Entwicklung.................................................................................. 20
4.1 Mittelalter bis Mitte 19. Jahrhundert....................................................................... 20
4.2 Mitte 19. Jahrhundert bis 1945 (Industrialisierung)............................................... 28
4.3 1945 bis zur Gegenwart....................................................................................... 34
5 Abfallstoffe: Analytik und Eigenschaften..................................................... 41
5.1 Einleitung............................................................................................................... 41
5.2 Eigenschaften....................................................................................................... 42
5.3 Probenahme und Probevorbereitung.................................................................... 48
5.4 Analyse................................................................................................................. 55
5.5 Auswertung.......................................................................................................... 60
6 Thermische Verfahren.................................................................................... 65
6.1 (Mono-) Verbrennung........................................................................................... 66
6.1.1 Verbrennungsablauf und -reaktionen................................................................... 68
6.1.2 Statik und Dynamik der Verbrennung................................................................... 72
6.1.3 Verbrennungsrechnung....................................................................................... 73
6.2 Co- (Mit-) Verbrennung......................................................................................... 81
6.2.1 Genehmigungssituation......................................................................................... 82
6.2.2 Einsatzstoffe......................................................................................................... 82
6.2.3 Eintrag- bzw. Ausgabesysteme........................................................................... 84
6.3 Feuerungssysteme............................................................................................... 84
6.3.1 Festbett- bzw. Rostfeuerung............................................................................... 87
6.3.2 Drehrohrofen........................................................................................................ 97
6.3.3 Etagenofen............................................................................................................ 97
6.3.4 Durchlaufofen....................................................................................................... 98
6.3.5 Schachtofen......................................................................................................... 99
6.4 Wirbelschichtfeuerung........................................................................................ 100
6.4.1 Stationäre atmosphärische Wirbelschichtfeuerung............................................ 100
6.4.2 Zirkulierende Wirbelschichtfeuerung.................................................................. 102
6.4.3 Druckbetriebene Wirbelschichtfeuerung............................................................ 103
6.5 Staubfeuerung.................................................................................................... 103
6.6 Brennkammer und Brennkammerauslegung/Feuerraumgeometrie..................... 106
6.7 Brennersysteme................................................................................................. 113
6.7.1 Ölbrenner............................................................................................................ 114
6.7.2 Gasbrenner......................................................................................................... 115
6.8 Pyrolyse.............................................................................................................. 116
6.9 Vergasung.......................................................................................................... 118
6.10 Alternative Verfahren......................................................................................... 124
6.10.1 Schwel-Brenn-Verfahren................................................................................... 125
6.10.2 RCP-Verfahren von Roll...................................................................................... 126
6.10.3 Thermoselect-Verfahren.................................................................................... 128
6.10.4 Konversionsverfahren........................................................................................ 129
6.10.5 Lurgi Öko-Gas-Verfahren................................................................................... 130
7 Abfallverbrennungsanlagen......................................................................... 131
7.1 Allgemeine Anlagenbeschreibung...................................................................... 134
7.2 Bereich Abfallanlieferung................................................................................... 136
7.3 Bereich Vorbehandlung...................................................................................... 138
7.4 Bereich Lagerung............................................................................................... 140
7.5 Bereich Beschickung.......................................................................................... 141
7.6 Bereich Verbrennung......................................................................................... 143
7.7 Bereich Schlackeaufbereitung............................................................................ 143
7.8 Bereich Dampferzeuger...................................................................................... 145
7.9 Bereich Rauchgasreinigung................................................................................ 151
7.10 Kamin/Schornstein.............................................................................................. 154
7.11 Bereich Wasseraufbereitung und Abwasserbehandlung.................................. 155
7.12 Bereich Energieerzeugung................................................................................. 158
7.13 Bereich Sicherheitstechnik................................................................................. 161
7.14 Bereich Elektro- und Leittechnik.......................................................................... 162
8 Rückstände aus Abfallverbrennungsanlagen........................................... 166
8.1 Flüssige Rückstände........................................................................................... 167
8.2 Feste Rückstände............................................................................................... 171
8.3 Gasförmige Rückstände..................................................................................... 174
8.4 Rechtlicher Rahmen............................................................................................ 175
9 Verbrennung gefährlicher Abfälle.............................................................. 177
9.1 Sonderabfallverbrennung................................................................................... 177
9.2 Klärschlammverbrennung................................................................................... 180
9.3 Verbrennung von Klinikabfällen.......................................................................... 183
10 Kraft-Wärme-Kopplung.................................................................................. 186
10.1 Prinzip................................................................................................................. 188
10.2 Anlagenvarianten................................................................................................ 189
10.2.1 Dampfturbinen-Anlagen...................................................................................... 189
10.2.2 Brennstoffzellen-Anlagen................................................................................... 190
10.2.3 Stirling-Motoren-Anlagen (Heißluftmotor)........................................................... 191
10.2.4 Dampfmotoren..................................................................................................... 193
10.2.5 Organic Rankine Cycle (ORC)-Prozess.............................................................. 195
10.2.6 (Elektrischer) Generator..................................................................................... 195
10.2.7 Blockheizkraftwerk (BHKW)............................................................................... 197
10.2.8 Einsatzmöglichkeiten........................................................................................... 198
10.2.9 Wärmeversorgungssysteme.............................................................................. 198
10.3 Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung (KWKK)................................................................ 201
11 Emissionen aus Verbrennungseinrichtungen
und Rauchgasreinigung................................................................................. 204
11.1 Einleitung............................................................................................................. 205
11.2 Quellen der Entstehung....................................................................................... 206
11.3 Maßnahmen zur Emissionsminderung................................................................ 208
11.3.1 CO-Reduzierung................................................................................................. 209
11.3.2 NOx-Reduzierung................................................................................................ 211
11.3.3 (Rauchgas-) Entschwefelungsanlage (REA)..................................................... 215
11.3.4 Entstaubungsanlagen......................................................................................... 220
11.3.5 Verfahren zur Dioxinminderung.......................................................................... 223
11.3.6 Verfahren zur Minderung der Schwermetalle.................................................... 224
11.4 Beispiel einer modernen 3stufigen Rauchgasreinigung...................................... 225
11.5 Analysentechnik und Emissionsmessung........................................................... 227
11.6 Emissionsgrenzwerte......................................................................................... 234
12 Wirtschaftliche Bewertung von Abfallverbrennungsanlagen................ 241
12.1 Einleitung............................................................................................................. 241
12.2 Verfahren der Kostenbewertung....................................................................... 245
12.3 Externe Kosten................................................................................................... 249
12.4 Zeitbegriffe bei Investitionen............................................................................... 249
12.5 Zusammenfassung............................................................................................. 251
13 Planung und Projektentwicklung................................................................ 254
13.1 Einleitung............................................................................................................. 254
13.2 Planungsbereiche............................................................................................... 255
13.2.1 Vorplanung bzw. Projektentwicklung................................................................. 255
13.2.2 Anlagenplanung.................................................................................................. 263
13.2.3 Auftragsvergabe................................................................................................ 266
13.2.4 Genehmigung...................................................................................................... 269
13.2.5 Ausführung......................................................................................................... 276
13.3 Projektablauf....................................................................................................... 276
13.4 Weitere Aspekte................................................................................................. 282
14 Betrieb und Instandhaltung.......................................................................... 286
14.1 Betrieb................................................................................................................. 287
14.1.1 Einleitung............................................................................................................. 287
14.1.2 An- und Abfahren............................................................................................... 288
14.1.3 Betriebsführung.................................................................................................. 290
14.1.4 Regelung............................................................................................................. 292
14.1.5 Störungen........................................................................................................... 294
14.2 Instandhaltung..................................................................................................... 296
14.3 Ersatzteilvorhaltung............................................................................................ 299
14.4 Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit...................................................................... 300
14.5 Technische Diagnostik........................................................................................ 306
15 Moderne Konzepte thermischer Abfallbehandlung................................ 309
15.1 Katalytische drucklose Verölung (KDV)............................................................. 309
15.2 Innovative Restabfallbehandlungsanlage als Kombination................................. 311
15.3 Kehrichtverbrennungsanlage Giubiasco (Schweiz).......................................... 311
15.4 Erste Abfallverbrennungsanlage mit eigenem Bahnhof...................................... 312
15.5 „Energiebrücke“.................................................................................................. 313
15.6 Abwärme aus der Müllverbrennung................................................................... 314
15.7 Müll in „High-Tech-Anlagen“ in Tokio................................................................... 315
16 Zukunft (Trends) der thermischen Entsorgung...................................... 317
17 Literatur............................................................................................................ 326
17.1 Gesetze, Vorschriften, Richtlinien u. a............................................................... 326
17.2 Monografien........................................................................................................ 335
Prozess der Abfallbehandlung (schematisch) mit Messpunkten und Messkomponenten
Verbrennungsintensität für trockenen und feuchten Müll am Beispiel einer Rostfeuerung
Störgrößen bei der Auslegung thermischer Abfallbehandlungsanlagen (beispielhaft)
Kosten einer Abfallverbrennungsanlage in % nach Anlagenkomponenten (oben) und nach Kostenarten (unten) [KU
