Nahinfrarotgestützte Echtzeit-Analytik für Ersatzbrennstoffe - Hintergründe, Grundlagen und Definitionen
© DGAW - Deutsche Gesellschaft für Abfallwirtschaft e.V. (3/2014)
Mit Inkrafttreten der Verpackungsverordnung im Jahr 1991 wurden Systeme für die automatische Sortierung von Kunststoffen benötigt. Auf diese Nachfrage wurde Mitte der 1990er Jahre mit der Einführung nahinfrarotgestützter Sortiersysteme reagiert. Insbesondere die permanent wachsenden Potenziale der Datenverarbeitung haben die Anwendungsfelder und –breite dieser Technologie seitdem ständig erweitert. Relativ neu ist der Einsatz der NIR-Technik in den Bereichen der Qualitätssicherung und -steuerung bei der Aufbereitung und Verwertung von Abfällen. So hat die TOMRA Sorting GmbH (vormals TiTech), basierend auf der nahinfrarotgestützten Abfallsortierung, ein System zur Echtzeitanalytik von Ersatzbrennstoffen entwickelt. In Kooperation mit der TOMRA Sorting GmbH entwickelt das LASU Labor für Abfallwirtschaft, Siedlungswasserwirtschaft, Umweltchemie an der Fachhochschule Münster seit 2010 Ansätze zur weitergehenden Optimierung des Systems.
© DGAW - Deutsche Gesellschaft für Abfallwirtschaft e.V. (3/2014)
Mit Inkrafttreten der Verpackungsverordnung im Jahr 1991 wurden Systeme für die automatische Sortierung von Kunststoffen benötigt. Auf diese Nachfrage wurde Mitte der 1990er Jahre mit der Einführung nahinfrarotgestützter Sortiersysteme reagiert. Insbesondere die permanent wachsenden Potenziale der Datenverarbeitung haben die Anwendungsfelder und –breite dieser Technologie seitdem ständig erweitert. Relativ neu ist der Einsatz der NIR-Technik in den Bereichen der Qualitätssicherung und -steuerung bei der Aufbereitung und Verwertung von Abfällen. So hat die TOMRA Sorting GmbH (vormals TiTech), basierend auf der nahinfrarotgestützten Abfallsortierung, ein System zur Echtzeitanalytik von Ersatzbrennstoffen entwickelt. In Kooperation mit der TOMRA Sorting GmbH entwickelt das LASU Labor für Abfallwirtschaft, Siedlungswasserwirtschaft, Umweltchemie an der Fachhochschule Münster seit 2010 Ansätze zur weitergehenden Optimierung des Systems.
Hochwertige Festbrennstoffe aus Reststoffen der Landwirtschaft, von Kommunalbetrieben und aus der Futter- und Lebensmittelindustrie
© DGAW - Deutsche Gesellschaft für Abfallwirtschaft e.V. (3/2014)
Der Brennstoffbedarf für kleine und mittlere Feuerungsanlagen steigt stetig. Dadurch ist die Nutzung von alternativen Festbrennstoffen aus biogenen Reststofffraktionen ökologisch und ökonomisch sinnvoll. Zur Erschließung der Reststofffraktionen ist die Entwicklung angepasster Aufbereitungsstrategien notwendig. Der Artikel stellt exemplarisch die Aufbereitung von kommunalem Grünschnitt und die Verbrennung des daraus konfektionierten Brennstoffs in einer 100 kW-Rostfeuerung dar. Es wird gezeigt, dass die Laugung des Brennstoffs zur Reduktion des Chlorgehalts führt und eine Additivierung mit Kalkhydrat Versinterungen in der Feuerung verhindert. Die Emissionen werden mit den Grenzwerten der TA Luft und der 1. BImSchV verglichen.
© DGAW - Deutsche Gesellschaft für Abfallwirtschaft e.V. (3/2014)
Der Brennstoffbedarf für kleine und mittlere Feuerungsanlagen steigt stetig. Dadurch ist die Nutzung von alternativen Festbrennstoffen aus biogenen Reststofffraktionen ökologisch und ökonomisch sinnvoll. Zur Erschließung der Reststofffraktionen ist die Entwicklung angepasster Aufbereitungsstrategien notwendig. Der Artikel stellt exemplarisch die Aufbereitung von kommunalem Grünschnitt und die Verbrennung des daraus konfektionierten Brennstoffs in einer 100 kW-Rostfeuerung dar. Es wird gezeigt, dass die Laugung des Brennstoffs zur Reduktion des Chlorgehalts führt und eine Additivierung mit Kalkhydrat Versinterungen in der Feuerung verhindert. Die Emissionen werden mit den Grenzwerten der TA Luft und der 1. BImSchV verglichen.
Herstellung repräsentativer Analysenproben aus heterogenen Wertstoffströmen
© DGAW - Deutsche Gesellschaft für Abfallwirtschaft e.V. (3/2014)
Das Verfahren der Pressbohrmethode wurde zwischen 2007 und 2010 von Frau Prof. Dr.-Ing. Sylvia Schade-Dannewitz und Herrn Dr. rer. nat. Jürgen Poerschke entwickelt und patentiert. Speziell bei Probenahmen im Sekundärbrennstoffbereich stoßen die konventionellen Verfahren aus dem Bergbau an ihre Grenzen. Etablierte Probenahmeverfahren, wie z. B. über das sogenannte Teilungskreuz und dem Riffelteiler, führen zu hohen Abweichungen bei nachfolgenden Analysen. So liegen im Bergbau meist homogene, rieselfähige Schüttgüter vor. Stellt man jedoch einen Ersatzbrennstoff aus einem Gewerbe- oder Restabfall her, so kann eine Vielzahl verschiedener Abfälle enthalten sein. Des Weiteren liegen vorsortierte Wertstoffe meist in Form von Gebinden vor, da dies die Transportfähigkeit verbessert. Zur Beprobung dieser Gebinde steht noch kein effizientes Verfahren zur Verfügung, welches eine echtzeitnahe Beprobung zulässt.
© DGAW - Deutsche Gesellschaft für Abfallwirtschaft e.V. (3/2014)
Das Verfahren der Pressbohrmethode wurde zwischen 2007 und 2010 von Frau Prof. Dr.-Ing. Sylvia Schade-Dannewitz und Herrn Dr. rer. nat. Jürgen Poerschke entwickelt und patentiert. Speziell bei Probenahmen im Sekundärbrennstoffbereich stoßen die konventionellen Verfahren aus dem Bergbau an ihre Grenzen. Etablierte Probenahmeverfahren, wie z. B. über das sogenannte Teilungskreuz und dem Riffelteiler, führen zu hohen Abweichungen bei nachfolgenden Analysen. So liegen im Bergbau meist homogene, rieselfähige Schüttgüter vor. Stellt man jedoch einen Ersatzbrennstoff aus einem Gewerbe- oder Restabfall her, so kann eine Vielzahl verschiedener Abfälle enthalten sein. Des Weiteren liegen vorsortierte Wertstoffe meist in Form von Gebinden vor, da dies die Transportfähigkeit verbessert. Zur Beprobung dieser Gebinde steht noch kein effizientes Verfahren zur Verfügung, welches eine echtzeitnahe Beprobung zulässt.
Abscheidung von SO2 durch Direktentschwefelung im Hochtemperaturbereich
© Texocon GbR (2/2014)
In der Energieerzeugung werden durch den Wandel der Energieträger in vielen Fällen weitergehende Maßnahmen zur Rauchgasreinigung notwendig. Hier sind als aktuelle Entwicklungen der viel diskutierte Einsatz von Sekundärbrennstoffen in Industriekraftwerken, die Nutzung lokal anfallender hochkalorischer Brennstoffe in energetischen Verwertungsanlagen, oder der Einsatz von Biomasse zu nennen. Aspekte die sowohl für den Betrieb bestehender Anlagen, als auch für die Planung neuer Rauchgasreinigungen erheblichen Einfluss haben. Hierdurch stehen Möglichkeiten zur Leistungssteigerung bestehender Anlagen häufig zur Diskussion. Häufig werden trockene Rauchgasreinigungsprozesse angewendet, denen die Verwendung kalkstämmiger Betriebsmittel gemein ist.
© Texocon GbR (2/2014)
In der Energieerzeugung werden durch den Wandel der Energieträger in vielen Fällen weitergehende Maßnahmen zur Rauchgasreinigung notwendig. Hier sind als aktuelle Entwicklungen der viel diskutierte Einsatz von Sekundärbrennstoffen in Industriekraftwerken, die Nutzung lokal anfallender hochkalorischer Brennstoffe in energetischen Verwertungsanlagen, oder der Einsatz von Biomasse zu nennen. Aspekte die sowohl für den Betrieb bestehender Anlagen, als auch für die Planung neuer Rauchgasreinigungen erheblichen Einfluss haben. Hierdurch stehen Möglichkeiten zur Leistungssteigerung bestehender Anlagen häufig zur Diskussion. Häufig werden trockene Rauchgasreinigungsprozesse angewendet, denen die Verwendung kalkstämmiger Betriebsmittel gemein ist.
Brom und bromierte Aktivkohlen zur Quecksilber-Reduzierung in Rauchgasen
© Texocon GbR (2/2014)
Die Verbrennung von Kohle und Ersatzbrennstoffen zur Energiegewinnung sowie die Vermahlung und das Brennen von Rohstoffen führt zur Freisetzung von Schadstoffen in die Umwelt. Darin enthalten sind u.a. organische Luftschadstoffe (THC), saure Abgase (HCL), staubförmige Partikel und Schwermetalle wie Quecksilber. Das im Brennstoff gebundene elementare Quecksilber (Hg0) löst sich beim Verbrennungsvorgang aus dem Brenngut und entweicht überwiegend ungehindert mit den Verbrennungsabgasen in die Atmosphäre. Darüber hinaus hat auch die unkontrollierte Goldgewinnung der letzten Jahren zu einer starken Zunahme der Quecksilberbelastungen in Drittländern geführt.
© Texocon GbR (2/2014)
Die Verbrennung von Kohle und Ersatzbrennstoffen zur Energiegewinnung sowie die Vermahlung und das Brennen von Rohstoffen führt zur Freisetzung von Schadstoffen in die Umwelt. Darin enthalten sind u.a. organische Luftschadstoffe (THC), saure Abgase (HCL), staubförmige Partikel und Schwermetalle wie Quecksilber. Das im Brennstoff gebundene elementare Quecksilber (Hg0) löst sich beim Verbrennungsvorgang aus dem Brenngut und entweicht überwiegend ungehindert mit den Verbrennungsabgasen in die Atmosphäre. Darüber hinaus hat auch die unkontrollierte Goldgewinnung der letzten Jahren zu einer starken Zunahme der Quecksilberbelastungen in Drittländern geführt.
bifa-Text Nr. 60: Leitfaden zur ökoeffizienten Verwertung von Bioabfällen
© bifa Umweltinstitut GmbH (7/2013)
Dieser Leitfaden ermöglicht einen schnellen Zugang in die vielschichtige Thematik der umweltbezogenen und ökonomischen Bewertung von Behandlungsverfahren für Bioabfall.
© bifa Umweltinstitut GmbH (7/2013)
Dieser Leitfaden ermöglicht einen schnellen Zugang in die vielschichtige Thematik der umweltbezogenen und ökonomischen Bewertung von Behandlungsverfahren für Bioabfall.
In der Bewertungsmatrix
© Rhombos Verlag (7/2013)
Der Beitrag beschreibt und vergleicht die verschiedenen verfügbaren technologischen Verfahren, mit denen die Abgase gereinigt werden können, die bei der Verbrennung von Abfall und Ersatzbrennstoffen (RDF) entstehen. Die Verfahren, die bereits seit Jahren in Deutschland und in anderen Ländern Europas eingesetzt werden, haben in den meisten Fällen ihre Verlässlichkeit und ihre Effizienz erwiesen. Alle erfüllen die gesetzlich erforderlichen Standards für Emissionen. Manche der technisch ausgereiften Verfahren sind effizienter oder wirtschaftlicher als andere oder sie verarbeiten bestimmte Abgasanteile besser. Im Folgenden werden die jeweiligen Vor- und eventuellen Nachteile beziehungsweise die Grenzen ihrer Einsetzbarkeit dargestellt. Ziel dieser Aufstellung ist es nicht, ein bestimmtes Verfahren zu empfehlen. Jede der dargestellten Möglichkeiten kann unter bestimmten Voraussetzungen die jeweils beste Variante sein. Das heißt, für jedes einzelne Projekt müssen Umstände und Bedingungen sehr genau untersucht werden, bevor man sich für eines der verschiedenen technischen Verfahren entscheiden kann.
© Rhombos Verlag (7/2013)
Der Beitrag beschreibt und vergleicht die verschiedenen verfügbaren technologischen Verfahren, mit denen die Abgase gereinigt werden können, die bei der Verbrennung von Abfall und Ersatzbrennstoffen (RDF) entstehen. Die Verfahren, die bereits seit Jahren in Deutschland und in anderen Ländern Europas eingesetzt werden, haben in den meisten Fällen ihre Verlässlichkeit und ihre Effizienz erwiesen. Alle erfüllen die gesetzlich erforderlichen Standards für Emissionen. Manche der technisch ausgereiften Verfahren sind effizienter oder wirtschaftlicher als andere oder sie verarbeiten bestimmte Abgasanteile besser. Im Folgenden werden die jeweiligen Vor- und eventuellen Nachteile beziehungsweise die Grenzen ihrer Einsetzbarkeit dargestellt. Ziel dieser Aufstellung ist es nicht, ein bestimmtes Verfahren zu empfehlen. Jede der dargestellten Möglichkeiten kann unter bestimmten Voraussetzungen die jeweils beste Variante sein. Das heißt, für jedes einzelne Projekt müssen Umstände und Bedingungen sehr genau untersucht werden, bevor man sich für eines der verschiedenen technischen Verfahren entscheiden kann.
Urban Mining: Die Zukunft des Mülls?
© Texocon GbR (2/2013)
Müllverbrennung war die Lösung gegen Seuchen und Krankheiten. Die erste Anlage in Europa wurde 1870 in London in Betrieb genommen. In Hamburg wurde nach englischem Vorbild (nach der Cholera Epidemie 1892) 1896 die erste Müllverbrennung offiziell dem regulären Betrieb übergeben. Die Hauptaufgabe war es Müll zu sterilisieren, chemisch stabilisieren und Volumen zu reduzieren.
© Texocon GbR (2/2013)
Müllverbrennung war die Lösung gegen Seuchen und Krankheiten. Die erste Anlage in Europa wurde 1870 in London in Betrieb genommen. In Hamburg wurde nach englischem Vorbild (nach der Cholera Epidemie 1892) 1896 die erste Müllverbrennung offiziell dem regulären Betrieb übergeben. Die Hauptaufgabe war es Müll zu sterilisieren, chemisch stabilisieren und Volumen zu reduzieren.
Aufbereitung und Verwertung in einer Hand – Qualität garantiert?
© IWARU, FH Münster (2/2013)
Die Steinbeis Unternehmensgruppe betreibt am Standort Glückstadt eine Papierfabrik zur Produktion von Magazin und Büropapier. Insgesamt werden ca. 270.000 Tonnen Papier auf 100 % Altpapierbasis hergestellt. Die 325 Mitarbeiter erwirtschafteten im Jahr 2011 einen Umsatz von 185 Mio. € (Exportquote 42%).
© IWARU, FH Münster (2/2013)
Die Steinbeis Unternehmensgruppe betreibt am Standort Glückstadt eine Papierfabrik zur Produktion von Magazin und Büropapier. Insgesamt werden ca. 270.000 Tonnen Papier auf 100 % Altpapierbasis hergestellt. Die 325 Mitarbeiter erwirtschafteten im Jahr 2011 einen Umsatz von 185 Mio. € (Exportquote 42%).
Online-Analytik für Ersatzbrennstoffe mit NIR-Technik
© IWARU, FH Münster (2/2013)
Für Ersatzbrennstoffe gibt es verschiedene Qualitätsanforderungen wie beispielsweise Chlor- und Wassergehalt oder Heizwert. Nach derzeitigem Stand der Technik werden kleine Probenmengen einer Charge im Labor u.a. auf die erwähnten Parameter untersucht. Das Problem dabei sind jedoch die zeitverzögerten Ergebnisse, sodass der Prozess nicht direkt und zeitnah gesteuert werden kann. Eine Lösung hierfür bietet die Online-Analyse mittels Nahinfrarotspektroskopie. Anhand von statistisch hinterlegten Daten findet mit Hilfe von Materialinformationen, welche über das charakteristische Spektrum ausgelesen werden, eine Abschätzung von Heizwert, Wasser und Chlorgehalt statt. Eine permanente Messung und Überwachung des Materialstroms wird mit dem Online-Analyse System gewährleistet.
© IWARU, FH Münster (2/2013)
Für Ersatzbrennstoffe gibt es verschiedene Qualitätsanforderungen wie beispielsweise Chlor- und Wassergehalt oder Heizwert. Nach derzeitigem Stand der Technik werden kleine Probenmengen einer Charge im Labor u.a. auf die erwähnten Parameter untersucht. Das Problem dabei sind jedoch die zeitverzögerten Ergebnisse, sodass der Prozess nicht direkt und zeitnah gesteuert werden kann. Eine Lösung hierfür bietet die Online-Analyse mittels Nahinfrarotspektroskopie. Anhand von statistisch hinterlegten Daten findet mit Hilfe von Materialinformationen, welche über das charakteristische Spektrum ausgelesen werden, eine Abschätzung von Heizwert, Wasser und Chlorgehalt statt. Eine permanente Messung und Überwachung des Materialstroms wird mit dem Online-Analyse System gewährleistet.
