Sekundärbrennstoff – Aufbereitung und Verwertung

Die Aufbereitung von Abfällen mit dem Ziel, einen energetisch nutzbaren Stoffstrom anzureichern, verlangt den Einsatz von mechanischer Verfahrenstechnik. Die Anzahl notwendiger Teilprozesse und deren Art richten sich an den qualitativen Anforderungen an den zu verwertenden Stoffstrom aus. Es werden beispielhaft vier Verfahrensschemata vorgestellt, mit denen die Aufgabenstellung entsprechend unterschiedlichen Güteanforderungen gelöst werden können. Um sehr einfache sekundäre Brennstoffe herzustellen, sind nur ein Zerkleinerungsprozess und die Entnahme magnetisierbarer Metalle erforderlich. Bei dieser Vorgehensweise wird der im Rohabfall enthaltene Eigenschaftsmix weitestgehend in den Brennstoff überführt. Müssen Schwermetalle abgereichert werden, so ist ein Feinklassierprozess zu integrieren. Typisch für Abfallgemische ist eine Konzentration von metallischen Verunreinigungen in den feinsten Partikeln. Weiterhin ist der nicht brennbare Anteil als Asche oder Glührückstand in der Fraktion Feinmüll besonders stark angereichert. Für sekundäre Brennstoffe ist Chlor aufgrund der nachteiligen Auswirkungen in thermischen Prozessen ein qualitätsbestimmender Parameter. Zur Reinigung von Chlorträgern steht heute sensorgestützte Sortiertechnik zur Verfügung. Um diese Einzelkornsortiertechnik effizient einsetzen zu können, ist eine Konditionierung im Hinblick auf Vereinzelungseigenschaften erforderlich. Ein übliches Mittel ist die vorherige Entnahme flächiger Komponenten durch Sichtprozesse aus dem Stoffstrom. Ebenso wie für den Feinmüll gilt auch für das Produkt „Chlorträger“, dass eine stoffliche Nutzung aus qualitativen Gründen ausgeschlossen werden muss. Die notwendige Beseitigung von Stoffströmen, in denen schädliche Eigenschaften wie Schwermetallgehalte oder der Chlorgehalt aufkonzentriert sind, stellt sowohl organisatorisch als auch ökonomisch eine Belastung dar.

Sollen für anspruchsvolle thermische Prozesse sekundäre Brennstoffe angepasst produziert werden, so bietet sich oft nur eine Aufbereitung nach dem Positivverfahren an. In diesem Fall werden einem Stoffgemisch gezielt nur die Komponenten entnommen, deren Eigenschaften nachweisbar in das Qualitätsspektrum des Brennstoffs passen. Dieser Aufbereitungsweg ist zwangsläufig mit einem geringen Brennstoffausbringen zu Lasten von Stoffströmen zur Beseitigung verbunden. Es kumulieren daher hohe Aufwendungen für eine Sortiertechnik und große Massenanteile, die durch hohe Beseitigungskosten belastet werden. Recycling of large waste amounts is only possible if waste to energy conversion is a reliable option for those materials that can be enriched as Solid Recovered Fuel (SRF). Due to the contamination of valuable particles in mixed waste streams by organics, only a small amount is suitable for materials recycling. The remaining waste after mechanical processing and sorting can be used because of its high calorific value. For the recycling in waste to energy facilities different quality demands for SRF have to be fulfilled. To achieve these demands, an appropriate technology for mechanical processing is available. The higher the SRF quality is required the more complex the process of mechanical processing must be. Separating waste streams with different process steps in order to enrich waste components with a specified quality inevitably causes the generation of residues. These residues have to be treated in incineration plants. Although both processes – waste to energy and incineration – are using the energy content, one is valued as recycling and the other as disposal. Due to the specific technologies used in waste to energy plants the quality of SRF is influenced by different waste constituents. These waste ingredients may be heavy metals, chlorine or other noxious materials. For the reduction of most of the distracting substances of content specialized sorting processes have been developed, not least working with a positive sorting. The most important technical unit in modern treatment processes is sensor based sorting that allows a selective segregation of single particles. The sensor sorting method requires a single particle feeding and a limitation of the particle size. In order to operate sensor sorter systems efficiently as a rule additional processing steps are necessary to prepare the flow streams in a suitable way. The economic success of waste treatment depends on the costs for recycling and disposal. Disposal within incineration plants is the most expensive treatment. Therefore there is a strong economic pressure to reduce the residual flow stream for incineration. The result of this economic situation is that mainly quite simple SRF enrichment processes featuring a very good recovery rate for SRF will be employed in the future. If operators nevertheless have to meet quite high quality demands for the generated SRF, they need preselected waste input materials.

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