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MVA

Technik Schritt für Schritt

1. Der heisse Weg des Mülls

120.000 Tonnen Hausmüll werden jedes Jahr in der Müllverbrennungsanlage thermisch verwertet. Seit über 50 Jahren ist sie im Betrieb und durch zahlreiche Investitionen sowie patentierte Verfahrenstechnik noch heute auf dem neuesten Stand. 65 Mitarbeiter im Schichtbetrieb sorgen vierundzwanzig Stunden am Tag und sieben Tage die Woche für einen störungsfreien Betrieb.

Technikinterssierte finden in der nachstehenden Übersicht detaillierte Informationen über die verschiedenen Stationen die Müll, Rauchgase und Aschen nehmen.

Verlaufsskizze MVA

Nachfolgend sehen Sie eine schematische Darstellung des Ablaufs in unserer Verbrennunsanlage. Die hier verwendeten Links , machen den Linktext für grafische Endgeräte sichtbar.

  1. Vorabscheider und AbsorberVergrößerte Ansicht.
  2. ElektrofilterVergrößerte Ansicht.
  3. Kalkmilchverdünnungsbehälter
    Kalkmilchansetzbehälter
    Vergrößerte Ansicht.
  4. Rauchgas/ Rauchgas WärmetauscherVergrößerte Ansicht.
  5. KatalysatorVergrößerte Ansicht.
  6. KaminVergrößerte Ansicht.

Verlaufsskizze

Erläuterungen zur Verlaufsskizze

  1. Absorber
  2. Elektrofilter
  3. Wasser
  4. Rauchgas/ Rauchgas Wärmetauscher
  5. Katalysator
  6. Kamin

Eine vergrößerte Ansicht der Verlaufsskizze können Sie sich hier als PDF-Dokument herunterladen

2. Müllkessel

Die Verbrennung der Abfälle erfolgt auf sechs, in einem Winkel von 30° geneigten hintereinander angeordneten Walzen. Die Walzen haben jeweils eine Breite von 2 Metern und einen Durchmesser von 1,5 Metern. Der Neigungswinkel und die Drehbewegung der Walzen stellen sicher, dass die Abfälle durchwirbelt und durch den Feuerraum transportiert werden.

Die vier Phasen des Verbrennungsprozeßes:

  1. Trocknungsphase: Trocknung und Erwärmung des Mülls auf t ~ 100°C
  2. Entgasungsphase: Austritt und Zündung flüchtiger Bestandteile bei t > 250°C
  3. Vergasungsphase: Vergasung der im Brennstoff enthaltenen brennbaren Bestandteile bei t ~ 500 - 600°C
  4. Verbrennungsphase: Verbrennung des Mülls bzw. der entstandenen brennbaren Gase bei t ~ 1000 - 1100°C

Die verbleibenden heißen Verbrennungsrückstände, die sogenannte Schlacke, fällt über einen Schacht in einen mit Wasser gefüllten Naßentschlacker. Hier wird die Schlacke gelöscht und abgekühlt, bevor sie in den Schlackebunker gelangt.

Die Verbrennung des Mülls erfolgt autark, d.h. ohne zusätzlichen Aufwand an Energie wie Öl, Gas oder Sekundärbrennstoffen. Die entstehenden Rauchgase werden im nachgeschalteten dreizügigen Kessel auf 320°C abgekühlt. Der dabei produzierte Sattdampf wird ausschließlich für Fernwärmezwecke eingesetzt. Die für die Verbrennung notwendige Luft wird mit Hilfe eines Gebläses aus dem Müllbunker abgezogen und je nach Notwendigkeit unter den sechs Walzen verteilt.

Technische Details:

Ausführung:
Steilrohrkessel mit Naturumlauf
Rosttyp:
Walzenrost
Nenndruck:
14 bar (Sattdampf)
Betriebstemperatur:
196°C
Hersteller:
Vereinigte Kesselwerke Düsseldorf
Rauchgasmenge:
40.000 Nm³/h
Leistung:
6 t/h bei einem mittleren Heizwert von 8350 KJ/kg

Die drei Verbrennungslinien der Müllverbrennungsanlage sind baugleich.

3. Vorabscheider

Nach dem Austritt aus dem Kessel durchströmen die Rauchgase einen Zyklon. Durch Ausnutzung der Zentrifugal- und Schwerkraft werden dabei die aus dem Verbrennungsraum mitgerissenen Asche- und Schlackeanteile aus den Rauchgasen abgeschieden.

4. Absorber

Der Absorber dient sowohl zur Abscheidung der sauren Bestandteile aus den Rauchgasen als auch zur Abkühlung der Rauchgase von 320°C auf 160°C, um den nachgeschalteten Elektrofilter nicht zu beschädigen. Die Absorption erfolgt mittels einer 8-prozentigen Kalkmilchsuspension, die am Fuße des Absorbers im Gleichstrom mit den Rauchgasen eingedüst wird. Das verdampfende Wasser kühlt die Rauchgase ab und der Kalk reagiert mit den sauren Schadstoffen.

Folgende Hauptreaktionen finden statt:

Ca(OH)2 + 2 HCl---> CaCl2 + 2 H2O

Ca(OH)2 + H2SO4 ---> CaSO4 + 2 H2O

Ca(OH)2 + 2 HF---> CaF2 + 2 H2O

5. Elektrofilter

Im dreifeldrigen Elektrofilter werden die aus dem Absorber mitgerissenen Reaktionsprodukte abgeschieden. Die Wirkung des Elekro-Entstaubers beruht auf der Ausnutzung der Kräfte, die im elektrischen Feld auf Feststoffteilchen ausgeübt werden.

Die Abscheidung erfolgt in drei Schritten:

  1. Elektrische Aufladung der Feststoffteilchen
  2. Transport und Abscheidung der Teilchen auf der Niederschlagselektrode
  3. Abreinigung der Niederschlagselektrode

Zwischen Sprühelektrode und geerdeter Niederschlagselektrode wird zur Erzeugung eines kräftigen elektrischen Feldes eine hohe Gleichspannung angelegt. Als Folge davon bildet sich an der drahtförmigen Kathode eine negative Korona. Lawinen von Elektronen werden frei, die sich in Richtung Anode bewegen. Sie stoßen auf Gasmoleküle und aus negativen Gasen entstehen negative Ionen, die weiter zur Niederschlagselektrode strömen. Sie treffen mit freien Elektronen auf im Rauchgas befindliche dispergierte Feststoffteilchen, die elektrisch aufgeladen werden. Es wird ein Gasstrom in Richtung Niederschlagselektrode erzeugt. Die aus elektropositiven Gasen entstehenden positiven Ionen strömen zur Kathode und lösen bei ihrem Aufprall neue Elektronen aus.

6. Saugzug

Ausführung: Radialventilator
Typ: Babcock-BSH 11/45 RUR 900
Rauchgasmenge: 43455 Kubikmeter pro Stunde
Rauchgastemperatur: 140°C
Nenndrehzahl: 1438 Umdrehungen pro Minute
Leistungsbedarf: 72,9 Kilowatt

7. Denox - Anlage

Die aus dem Elektrofilter kommenden Rauchgase strömen über einen Rauchgas/Rauchgaswärmetauscher und einen Erdgasbrenner zum Katalysator. Im Wärmetauscher werden die Rauchgase zuerst auf 240 Grad Celsius erwärmt. Die für die katalytische Reaktion notwendige Temperatur von 270°C wird danach durch den Einsatz des Erdgasbrenners erzielt. Im dreilagigen Katalysator werden die Stickoxide durch Einbringung von 25 prozentigem Ammoniakwasser reduziert:

NH4OH ---> NH3 + H2O

4 NO + 4 N H3+ O2 ---> 4 N2 + 6 H2O

2 NO2 + 4 N H3+ O2 ---> 3 N2 + 6 H2O

Neben der Stickoxidreduzierung hat der Katalysator auch die Eigenschaft, organische Rauchgasbestandteile, wie polychlorierte Kohlenwasserstoffe (Dioxine/Furane), durch Aufoxidation abzubauen. Dieses Verfahren hat gegenüber adsorptiven Verfahren den Vorteil, dass die Dioxine/Furane chemisch umgewandelt und nicht nur physikalisch gebunden sind.

8. Gewebefilter

Die entstickten Rauchgase gelangen nach dem Austritt aus der Denox-Anlage über den Wärmetauscher in den Gewebefilter. Die Aufgabe des Gewebefilters besteht darin, restliche Staubpartikel, saure Bestandteile, Dioxine/Furane und Schwermetalle aus den Rauchgasen abzuscheiden. Dies geschieht durch den Einsatz eines Gemisches aus 95% Kalk und 5% Aktivkohle. Die Rauchgase werden mit diesem Gemisch beaufschlagt und durchströmen dann die im Gewebefilter befindlichen Filterschläuche von außen nach innen. Hierbei lagert sich das Kalk-Kohlenstoffgemisch an den Aussenwandungen der Filterschläuche nieder und kann mit den Schadstoffen der Rauchgase reagieren. In regelmäßigen Abständen reinigt ein Druckluftimpuls die Filterschläuche ab, wobei der Staub in einem Pufferbehälter aufgefangen wird. Da das Staubgemisch nach einmaliger Nutzung nicht aufgebraucht ist, wird es von dort aus zu 90% in den Prozeß zurückgegeben und zu 10% ausgeschleust.

9. Saugzug 2

Ausführung: Radialventilator
Typ: Venti Oelde HRV 31-800 K
Rauchgasmenge: 61326 Kubikmeter pro Stunde
Rauchgastemperatur: 150°C
Drehzahl: 1480 Umdrehungen pro Minute
Motorleistung: 355 Kilowatt

10. Emissionsmessanlage

Die gereinigten Rauchgase werden vor dem Verlassen der Müllverbrennungsanlage in einer Emissionsmeßanlage auf folgende Parameter kontinuierlich untersucht:

  • Stickoxide
  • Schwefeldioxid
  • Chlorwasserstoff
  • Staub
  • Quecksilber
  • Ammoniak
  • Kohlenmonoxid
  • Gesamtkohlenstoff
  • Abgasvolumenstrom
  • Abgastemperatur
  • Abgasdruck
  • Sauerstoffgehalt
  • Abgasfeuchte

Die Meßergebnisse werden über eine Online-Verbindung der Überwachungsbehörde übermittelt. Beim Überschreiten der Grenzwerte wird die Müllaufgabe automatisch gestoppt.

11. Emissionswerte

Bei jeder Verbrennung, von der Zigarette bis zum Waldbrand, entstehen Emissionen. Im Gegensatz zu vielen unkontrollierten Verbrennungen werden die Emissionswerte der MVA mit hohem technischem Aufwand permanent überwacht. Diese Überwachung erlaubt durch eine gesteuerte Verbrennung und moderne Filteranlagen die Emissionswerte auf ein Minimum zu reduzieren. Dabei unterliegt die MVA strengen gesetzlichen Auflagen. Zusätzlich zur Überwachung vor Ort werden die Messwerte online an die Bezirksregierung übermittelt.

Die aktuellen Emissionswerte können jederzeit auf der Anzeigentafel am Eingangstor der MVA abgelesen werden.

Emissionswerte 2019

Grenzwert gemäß der 17. Bundesimmisionsschutzverordnung (BImschV) in Milligramm bzw. Nanogramm pro Normkubikmeter.

"Unser Wert" entspricht dem Mittelwert aller Messungen aus dem Jahr 2019.

Gesamtkohlenstoff
Grenzwert: 10 mg/Nm³
Unser Wert: 1,73 mg/Nm³
Chlorwasserstoff
Grenzwert: 10 mg/Nm³
Unser Wert: 1,30 mg/Nm³
Stickoxide angegeben als NO
Grenzwert: 200 mg/Nm³
Unser Wert: 76,15 mg/Nm³
Schwefeldioxid
Grenzwert: 50 mg/Nm³
Unser Wert: 15,82 mg/Nm³
Staub
Grenzwert: 10 mg/Nm³
Unser Wert: 0,56 mg/Nm³
Kohlenmonoxid
Grenzwert: 100 mg/Nm³
Unser Wert: 20,84 mg/Nm³
Quecksilber und seine Verbindungen
Grenzwert: 0,03 mg/Nm³
Unser Wert: 0,00136 mg/Nm³
Ammoniak
Grenzwert: 30 mg/Nm³
Unser Wert: 0,82 mg/Nm³
anorganische gasförmige Fluorverbindungen
Grenzwert: 1 mg/Nm³
Unser Wert: <0,0001 mg/Nm³
Cadmium, Thallium und ihre Verbindungen
Grenzwert: 0,05 mg/Nm³
Unser Wert: 0,0001 mg/Nm³
Antimon , Arsen, Blei, Chrom, Cobalt, Kupfer, Mangan, Nickel, Vanadium , Zinn und ihre Verbindungen
Grenzwert: 0,5 mg/Nm³
Unser Wert: 0,0038 mg/Nm³
Dioxine und Furane nach NATO
Grenzwert: 0,1 ng/Nm³
Unser Wert: 0,0019 ng/Nm³

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