Thermische Abfallverwertung

Hohe energetische Verwertung mit dem Natriumbicarbonat - Prozess

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Die Rückgewinnung von Energie aus der Abfallverbrennung erlaubt eine Gewichts- und Volumenverminderung des Abfalls, verbunden mit einer Verringerung der Treibhausgasemissionen. Schadstoffemissionen werden strikt überwacht, und die Grenzwerte sind äußerst streng. Die SOLVAir® - Solution mit Natriumbicarbonat erlaubt nicht nur die problemlose Einhaltung dieser Grenzwerte mit einfacher Technik, sondern minimiert auch die Menge der benötigten Reagenzien, verbessert die Energieausbeute, begrenzt die Menge der erzeugten Reststoffe und gestattet deren Recycling mit Hilfe der SOLVAir® - Solution zur Rückgewinnung der Natriumhaltigen Reaktionsprodukte (NRP). 

Europa erzeugt eine große Menge von Abfall. Das 3-R-Programm, Reduce-Reuse-Recycle, d.h. Verringerung, Wiederverwendung und Recycling des Abfalls, zeigt bereits erste Ergebnisse. Trotzdem gibt es für den Restmüll (fast 40%) nur zwei Möglichkeiten: entweder die energetische Verwertung oder die Deponierung. Die Deponierung wird immer weiter eingeschränkt, da sie viel Platz erfordert, die enthaltene Energie ungenutzt lässt und möglicherweise große Mengen von Gasen wie Methan und Kohlenoxid freisetzt, die zur Erderwärmung beitragen.

Thermische Abfallverwertungsanlagen verringern das Abfallvolumen um mehr als 90% sowie das Gewicht um 70%. Ein weiterer Vorteil ist die Verringerung des Infektionspotentials aus Sondermüll, z.B. aus dem Gesundheitswesen. Die aus dem Abfall gewonnene Energie kann entweder für die Stromerzeugung und/oder in Form von Dampf für Fernwärme oder in Industrieanlagen verwendet werden. Eine solche Energieerzeugung erlaubt eine Verringerung des Verbrauchs an fossilen Energieträgern, so dass natürliche Ressourcen geschont und die Emission von Treibhausgasen begrenzt werden können, da ein Teil des im Abfall enthaltenen Kohlenstoffs erneuerbar ist und keine starken Treibhausgase wie Methan emittiert werden. 

Die Abfallverbrennung wandelt einige Schad- und Gefahrstoffe in flüchtige Stoffe um. Die unbehandelten Rauchgase enthalten Schadstoffe wie HCl, SOx, NOx, Schwermetalle und Mikroverunreinigungen. Zur Vermeidung von Umweltbelastungen schreibt die Europäische Vorschrift zu Industrieemissionen (IED) European directive 2010/75/EU (Kap. 4, Anh. 6 ) eine strenge Kontrolle aller Betriebsvorgänge in Industrieanlagen vor, und die Emissionsgrenzwerte sind die schärfsten aller Industriezweige.

Die SOLVAir® Solution: trockene Eindüsung von Natriumbicarbonat zur Rauchgasreinigung

Die SOLVAir® Solution mit Natriumbicarbonat verringert problemlos die Konzentrationen saurer Schadstoffe und erreicht – falls erforderlich - Emissionswerte, die noch unterhalb der festgesetzten Grenzwerte liegen. Dies ist möglich mit sehr geringem Überschuss an Natriumbicarbonat und minimalen Investitionen. Die hohe Reaktivität von Natriumbicarbonat BICAR® ermöglicht auch eine bessere Beherrschung von Schadstoffspitzen, welche für die Müllverbrennung typisch sind. 

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Bei diesem sehr einfachen Verfahren wird gemahlenes Natriumbicarbonat pneumatisch in den Rauchgaskanal eingedüst. Natriumbicarbonat reagiert direkt mit sauren Komponenten wie HCl, SOx und HF zu den entsprechenden Natriumsalzen, die in einem Gewebefilter aus dem Rauchgas abgeschieden werden. Bei den Reaktionen werden auch Wasser und Kohlendioxid gebildet, wodurch die Menge der erzeugten Reststoffe um durchschnittlich 30%, bezogen auf die Menge des eingesetzten Natriumbicarbonats, reduziert wird. 

Auch bei der Abscheidung von Schwermetallen und Mikroverunreinigungen zeigt Natriumbicarbonat eine gewisse Wirkung. Um jedoch die sehr niedrigen Grenzwerte der europäischen Vorschriften einzuhalten, wird noch ein spezifisches Adsorptionsmittel zusammen mit dem Natriumbicarbonat eingedüst. 

Die Verringerung von NOx wird entweder mit Hilfe der Selective Catalytic Reduction (SCR) oder mit nicht-katalytischen (SNCR) Systemen erreicht. Die SOLVAir® Solution mit Natriumbicarbonat ist mit beiden Verfahren kompatibel. Das SCR-System verwendet Ammoniak und einen Katalysator für die Umwandlung des NOx in N2. Das Verfahren muss bei vergleichsweise hohen Temperaturen stattfinden, um die Kondensation und Ablagerung von Ammonium(bi)sulfaten auf der Katalysatoroberfläche zu verhindern. 

Wenn das Katalysatorsystem wie in vielen thermischen Abfallverwertungsanlagen vor dem Kamin eingebaut wird, ermöglicht die Verwendung von Natriumbicarbonat BICAR® eine verbesserte Energierückgewinnung. Natriumbicarbonat hat eine sehr hohe Reaktivität gegenüber SO2. Dies führt zu einer sehr geringen Konzentration dieser Komponente im Reingas, wodurch die Gefahr der Bildung von Ammonium(bi)sulfaten minimiert wird. Da Natriumbicarbonat auch bei höheren Temperaturen eine sehr gute Reaktivität aufweist, kann auf das Einsprühen von Wasser ganz oder teilweise verzichtet und so die damit verbundene Abkühlung der Rauchgase vermieden werden. Dies ermöglicht den Betrieb des Katalysators bei der gleichen Temperatur wie im Gewebefilter, womit sich die für das Wiederaufheizen der Rauchgase benötigte Energie einsparen lässt. 

Ein weiterer großer Vorteil der SOLVAir® Solution mit Natriumbicarbonat besteht im möglichen Recycling der Reststoffe, die vorwiegend aus löslichen Natriumsalzen bestehen. Die natriumhaltigen Reaktionsprodukte (NRP) können gereinigt und als Rohstoff für chemische Verfahren zurückgewonnen werden. Die SOLVAir® Solution zur Rückgewinnung der natriumhaltigen Reaktionsprodukte (NRP) wird derzeit in zwei Anlagen in Europa angewendet: Solval® in Italien und Resolest® in Frankreich.