Projekt 27031/01

Großversuch zur Umstrukturierung von mechanisch-biologischen Abfallbehandlungsanlagen (MBA) zur Erzeugung regenerativen Brennstoffs aus Restabfall und organischen Abfällen

Projektträger

ICU-Ingenieurconsulting Umwelt und Bau
Wexstr. 21
10715 Berlin
Telefon: 030 - 857 33 49-4

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Die rein aerobe mechanisch-biologische Abfallbehandlung nutzt den Organikanteil des Unterkorns nur sehr unzureichend - rd. 70 % werden aerob veratmet, 30 % deponiert. Im Projekt sollten an bestehenden MBA Betriebstechniken erprobt und entwickelt werden, die das Unterkorn durch biologische Trocknung trennfähig machen, so dass künftig die enthaltene, überwiegend regenerative Organik als Brennstoff mechanisch ausgetrennt werden kann. Durch die verkürzte Rottezeit sollten Rottekapazitäten der Anlage freigesetzt werden, in denen sortenreine organische Abfälle TA-Luftkonform kompostiert werden konnten.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenUnterkorn aus der bestehenden Hausmüll-Aufbereitung wurde in mehreren Versuchsläufen in den vorhandenen MBA-Rotteeeinrichtungen biologisch stabilisiert und testweise in einer Trennanlage in Brennstoff und Inertmasse getrennt. Dabei wurden Mengenströme und Materialqualitäten bestimmt. Der ausgebrachte Brennstoff wurde auf Verbrennungsparameter und -verhalten untersucht. Je nach Ergebnislage konnte auch der gesamte Müll analog zum MBS-Verfahren komplett getrocknet und erst dann aufgetrennt werden.
Da mit dem Verfahren im Erfolgsfall Rottekapazitäten freigesetzt werden sollten, konnten sortenreine organische Abfallchargen in den Rottetunneln je nach Zielstellung unterschiedlich behandelt werden, z. B. Laub und sonstige Grünreste, um diese Stoffe für eine spätere Verbrennung zu konfektionieren.
Für die entwickelten Betriebsweisen der MBA wurden die Änderungen von Betriebs- und der Kostenstrukturen und das CO2-Einsparungspotential ermittelt, dies auch im Vergleich zur alternativen Nachrüstung einer Vergärungsstufe.


Ergebnisse und Diskussion

Ergebnis zur Trocknung nach 6 Einzelversuchen: Eine Restfeuchte von 20 % im Hausmüll-Unterkorn ist innerhalb von 14 Tagen Rottezeit ohne wesentliche Änderung der Betriebsführung erreichbar. Ein länger gefahrener Einzelversuch lieferte im Hauptteil des Tunnelvolumens Restfeuchten um 10 %.
Ergebnisse Trockengut-Trennung: In zwei großtechnischen Versuchen wurde das biologisch getrocknete Unterkorn-Material trockenmechanisch aufgetrennt, wobei die Siebschnitt-Anzahl variiert wurde. In beiden Versuchen wurden etwa zwei Drittel des Trockengutes als Brennstoff ausgetrennt, in den rd. 90 % der organischen Trockensubstanz überführt wurden, der regenerative C-Gehalt liegt bei rd. 75 %. Der Brennstoff liegt im Heizwertbereich von 10 MJ/kg und konnte bei der Co-Feuerung in Kraftwerken problemlos eingesetzt werden.
Qualität Deponiegut: Das ausgetrennte Schwergut erfüllte alle Anforderungen der DepV für MBA-Material, lediglich der DOC war im Grenzwertbereich. Durch entsprechende Anordnung der Aufbereitung kann eine Nachrotte entbehrlich werden.
Klimawirksamkeit: In der Bilanzierung der Gut- und Lastschriften liefert das Konzept eine Einsparung von rd. 380 kg CO2-Äq je Tonne Unterkorn bzw. rd. 190 kg je Tonne MBA-Input und liegt damit deutlich über den erzielbaren Netto-Gutschriften einer Vergärung. Dies ist maßgeblich auf den höheren genutzten Anteil der organischen Trockensubstanz zurückzuführen
Die Kostenbetrachtung zeigt eine Spannbreite von 6 € Minder- und 12 € Mehrkosten je Tonne MBA-Input. Entscheidend für den wirtschaftlichen Einsatz sind die erzielbaren Gutschriften für die um zwei Drittel geminderten Deponiemengen, die Distanz zum nächstgelegenen Verwertungs-Kraftwerk und die Möglichkeit zur Aufnahme zusätzlicher Organikmengen. Die genannte Kostenspannbreite entspricht derjenigen einer Vergärungs-Nachrüstung.
Ein Versuch zur großtechnischen Grünreste-Trocknung verfehlte durch die extrem kalte Außenwitterung sein Ziel, da deswegen im Tunnel zu große Kondensatmengen anfielen. Der Fehlschlag lieferte jedoch Anlass, Ausführung und Wirkung einer Wärmedämmung auf den Tunneldecken zu berechnen, die einen Trocknungserfolg analog zur Leistung anderer Projektergebnisse erwarten lassen.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Das Konzept wurde auf Fachtagungen der TU-Dresden, des Witzenhausen-Instituts in Kassel sowie auf Anhörungen im UBA und bei der ASA vorgestellt. Insgesamt ist die Resonanz in MBA-Kreisen positiv, zumal es den Betreibern möglich ist, das Konzept auf der eigenen Anlage mindestens im Bereich der Trocknung zu erproben, aber auch im chargenweisen Test der Trennung.


Fazit

Das Konzept der Trocknung und Trennung des MBA-Unterkorns erwies sich in den Großversuchen als praktikabel und sehr effektiv, den regenerativen Organikanteil als Ersatzbrennstoff auszutrennen. Die deponierte Restmenge sinkt auf ein Drittel des Vorzustandes. Je Tonne Unterkorn können etwa 380 kg CO2 eingespart werden, dies entspricht bei Hochrechnung auf alle optimierbaren deutschen MBA mit etwa 1 Mio Mg/a an Unterkorn rund 350.000 Mg an CO2 pro Jahr.

Das Konzept kann im standortspezifischen Idealfall kostenneutral oder sogar erlösbildend sein, es können aber auch Mehrkosten bis etwa 10 € pro Mg Abfall-Input entstehen.