Dieses Buch gibt einen Überblick über den aktuellen Stand der Technik thermischer Abfallbehandlungsverfahren und auch über mögliche künftige Entwicklungen.
Zunächst werden die verfahrenstechnischen Grundlagen behandelt. Die verwendete bausteinartige Systematik erlaubt es, unterschiedliche Verfahren und deren Prozessführung unter Berücksichtigung verschiedener Apparate einzuordnen und zu bewerten. Prozesse in Müllkraftwerken werden ebenso dargestellt wie Verfahrensketten aus Mechanisch-Biologischer Aufbereitung (MBA) und anschließender thermischer Behandlung in Müllkraftwerken oder auch in Hochtemperaturprozessen zur Grundstoffherstellung.
Inhalt:
Abfallcharakterisierung und -vorbehandlung - Haupteinflussgrößen - Verbrennung - Vergasung - Pyrolyse - Mechanismen zur Schadstoffentstehung und -verminderung in Feuerungen - Systematischer Aufbau von Prozessführungen - Apparate - Systematische Darstellung, Bilanzierung und Bewertung - Stand der Technik von thermischen Abfallbehandlungsverfahren - Entwicklungstendenzen thermischer Abfallbehandlungsverfahren - Mathematische Modellierung thermischer Prozesse zur Abfallbehandlung
Zielgruppe:
Studierende der Ingenieurwissenschaften
Abfallentsorger und Abfallverwerter
Anlagenbauer
Autoren:
Professor Dr. -Ing. Reinhard Scholz, TU Clausthal
Professor Dr. -Ing. Michael Beckmann, Bauhaus-Universität Weimar
Dr. -Ing. Frank Schulenburg, TU Clausthal
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung und Problemstellung. - 2 Abfallcharakterisierung und -Vorbehandlung. - 2. 1 Abfallcharakterisierung und Mengen. - 2. 2 Abfallvorbehandlung. - 3 Haupteinflußgrößen. - 3. 1 Einsatzstoff. - 3. 2 Sauerstoffangebot. - 3. 3 Reaktionsgas. - 3. 4 Reaktorverhalten. - 3. 5 Art der Stoffzufuhr. - 3. 6 Verweilzeit. - 3. 7 Temperatur. - 3. 8 Druck. - 3. 9 Zusatzstoffe. - 4 Verbrennung. - 4. 1 Allgemeines. - 4. 2 Stöchiometrie. - 4. 3 Reaktions- und Abgasmengen. - 4. 4 Energiebilanz. - 5 Vergasung. - 5. 1 Allgemeines. - 5. 2 Stöchiometrie. - 5. 3 Gleichgewicht. - 5. 4 Vergasungsrechnung. - 6 Pyrolyse. - 6. 1 Allgemeines. - 6. 2 Haupteinflußgrößen. - 6. 3 Massen- und Energiebilanz. - 7 Mechanismen zur Schadstoffentstehung und -Verminderung in Feuerungen. - 7. 1 Allgemeines. - 7. 2 Primärmaßnahmen. - 7. 3 Sekundärmaßnahmen. - 8 Systematischer Aufbau von Prozeßführungen. - 8. 1 Prozeßführung bei gasförmigen, flüssigen oder staubförmigen Abfällen. - 8. 2 Prozeßführung bei stückigen Abfällen. - 9 Apparate. - 9. 1 Brennkammersysteme. - 9. 2 Drehrohrsysteme. - 9. 3 Rostsysteme. - 9. 4 Etagenöfen. - 9. 5 Wirbelschichtreaktoren. - 9. 6 Durchlauföfen. - 9. 7 Schachtreaktoren. - 10 Systematische Darstellung, Bilanzierung und Bewertung. - 10. 1 Systematische Darstellung. - 10. 2 Sachbilanzen. - 10. 3 Bewertungskriterien. - 10. 4 Beispiel anhand einer klassischen Hausmüllverbrennung; konstanter Abfallheizwert. - 10. 5 Beispiel anhand einer klassischen Hausmüllverbrennung; veränderlicher Abfallheizwert. - 11 Derzeitiger Stand der Technik von thermischen Abfallbehandlungsverfahren. - 11. 1 Restabfall aus Hausmüll, hausmüllähnlichem Gewerbemüll und Sperrmüll. - 11. 2 Überwachungsbedürftige Abfälle (Sonderabfall). - 11. 3 Klärschlamm. - 12 Entwicklungstendenzen thermischer Abfallbehandlungsverfahren. - 12. 1 Optimierung des klassischenVerfahrens für Restabfall aus Hausmüll. - 12. 2 Optimierung des klassischen Verfahrens für Sonderabfall. - 12. 3 Weiterentwicklung des klassischen Verfahrens für Hausmüll zu einem Vergasungs-Verbrennungs-Verfahren. - 12. 4 Wikonex-Verfahren. - 12. 5 VS-Verfahren. - 12. 6 RCP-Verfahren. - 12. 7 ECO-Gas-Verfahren (früher auch Öko-Gas-Verfahren). - 12. 8 Schwel-Brenn-Verfahren. - 12. 9 Optimierung für die Hausmüllpyrolyse nach Kapitel 11. 1. 2. - 12. 10 PYROPLEQ-Verfahren. - 12. 11 Plasmox-Verfahren. - 12. 12 PyroMelt-Verfahren. - 12. 13 Thermoselect-Verfahren. - 12. 14 NOELL-Konversionsverfahren. - 12. 15 Sonstige Verfahren. - 13 Konzepte aus mechanischen, biologischen und thermischen Verfahrensbausteinen. - 13. 1 Einsatz in Müllkraftwerken. - 13. 2 Einsatz in Hochtemperaturprozessen zur Produktion von Grundstoffen. - 13. 3 Allgemeines zum Einsatzbereich von Ersatzbrennstoffen. - 14 Mathematische Modellierung thermischer Prozesse zur Abfallbehandlung Beispiele. - 14. 1 Anforderungen an mathematische Modelle für Prozesse der Abfallbehandlung. - 14. 2 Beschreibung des Reaktorverhaltens am Beispiel des Feststofftransportes auf dem Rost. - 14. 3 Einsatz von fossilen Brennstoffen und von Ersatzbrennstoffen aus Abfällen in Feuerungen. - 14. 4 Vereinfachte mathematische Modellierung bei festen, stückigen Abfällen in Rostsystemen. - Literatur. - Symbolverzeichnis.
