Deponiegas: Klimaschutz durch die thermische Behandlung methanhaltiger Schwachgase

Vergleich verschiedener Gasbehandlungskonzepte

Aufgrund des atmosphärischen Klimaeffekts von Methan werden seit 2013 im Rahmen der nationalen Klimainitiative (NKI) Deponiegasprojekte gefördert. In der Folge änderten sich in einer Vielzahl von Projekten die Betriebsbedingungen für Deponieentgasungsanlagen. Hersteller von Anlagen zur thermischen Behandlung der jetzt oft schwach methanhaltigen Deponiegase entwickelten neue Anlagenkonzepte. Technisch ist es nun möglich, Deponiegas mit nur noch 1 Vol.-% Methan autotherm zu behandeln. Oberhalb von 12 Vol.-% können weiterhin klassische Verbrennungsanlagen zum Einsatz kommen. Bei Konzentrationen deutlich unterhalb von 12 Vol.-% Methan werden Anlagenkonzepte wie die regenerative thermische Oxidation (RTO) oder Fackelanlagen mit regenerativer Brenngas- und Luft-Vorwärmung aus dem Abgasstrom (RTX) eingesetzt werden. RTO- Anlagen benötigen immer einen großen Luftüberschuss zur Kühlung der bei der Verbrennung freigesetzten Energie. RTX-Anlagen setzen Deponieschwachgas mit einem geringen Luftüberschuss um. Dies hat zur Folge, dass die Gebläseleistung einer RTO-Anlage je nach Methangehalt des Deponiegases im Vergleich zur RTX-Anlage um das 6-fache größer sein muss. Dadurch steigt der Stromverbrauch und damit die Betriebskosten bei der Behandlung mit RTO-Technik. Zusätzlich führt der höhere Stromverbrauch zu einer höheren CO₂-Emission. Ein weiter Vorteil der RTX-Technologie ist die kontinuierliche Betriebsweise, sodass der bauartbedingte Methanschlupf der RTO-Technologie vermieden wird.

Since 2013, landfill gas projects have been supported as part of the National Climate Initiative (NKI) because methane has an atmospheric impact on the climate. As a result, the operating conditions for landfill gas treatment plants have changed in a variety of projects. Manufacturers of facilities for the thermal treatment of landfill gases, which are often low in methane, have developed new facility concepts. It is now technologically possible to autothermically treat landfill gas with only 1 vol. % methane. Conventional combustion plants can be used above the 12 vol. % level. For concentrations far below 12 vol. % methane, facility concepts such as recuperative thermal oxidation (RTO) or flare systems with recuperative fuel gas and air preheating from the exhaust gas flow (RTX) are used. RTO plants require an increasing excess of air to cool the energy released during combustion. RTX plants burn lean landfill gas with a low air excess. The result is that the blower output of an RTO plant must be around 6 times greater compared to the RTX plant, depending on the methane content of the landfill gas. This increases energy consumption, and thus the operating costs when treating with RTO technology. Furthermore, the higher power consumption leads to higher CO₂ emissions. Another advantage of RTX technology is the continuous operation, which prevents the methane slip induced by the RTO technology’s design.