Kalte Rotte

Situationsbericht zu installierten Abluftreinigungstechnologien nach der Bundes-Immissionsschutzverordnung

(industrietreff) - Die Fristen zur Umsetzung der 30. BImSchV für mechanisch-biologische Abfallbehandlungsanlagen sind vor fast fünf Jahren abgelaufen. Zur Einhaltung der anspruchsvollen Grenzwerte, insbesondere der zulässigen Gesamt-Kohlenstoff-Frachten, sind RTO-Anlagen (regenerativ-thermische Oxidationsanlagen) alleine oder in Kombination mit Biofiltern zum Einsatz gekommen. „Die Betriebszeit der Abluftreinigungsanlagen beträgt zum Teil mehr als fünf Jahre. Ein Resümee zu den gemachten Betriebserfahrungen ist demnach heute möglich“, erklärt Andreas Breeger, Bereichsleiter Abluftreinigung bei der Wessel-Umwelttechnik GmbH, einem Zweig der TIG Group.

Die Grenzwerte der 30. BImSchV lassen sich generell einhalten. Voraussetzung hierfür ist allerdings ein Regelbetrieb sowohl der MBA-Anlagen (mechanisch biologischen Abfallaufbereitungsanlagen) als auch der Abluftbehandlungsanlagen. Die geforderten Verfügbarkeiten, acht Stunden Stillstand am Stück – 96 Stunden im Jahr, sind unter Berücksichtigung der vorgefundenen Abluftbedingungen beziehungsweise anderer Rahmenbedingungen (Biogasqualitäten) und den bisherigen Abluftkonzepten teilweise jedoch nur schwierig zu erfüllen.

Ablagerungen in RTO-Anlagen

In Rotteprozessen kann es zur Freisetzung von siliziumorganischen Verbindungen kommen. Mögliche Ursachen hierfür können unter anderem Anaerobbedingungen, der Feuchtehaushalt und Temperaturen in der Rotte sowie die Zusammensetzung des Abfalls sein. Das Silizium oxidiert in der RTO und setzt dem Wärmetauscher in Form von Belägen derart zu, dass eine Abluftübernahme nicht mehr oder nur in reduzierter Form möglich ist. Die Folge ist, dass die Einbauten in bestimmten Zyklen von diesen Ablagerungen befreit werden müssen. Durch diese häufigen Reinigungszyklen werden die Wärmetauscher verschlissen, so dass diese etwa alle zwei Jahre komplett gewechselt werden müssen. Der benötigte Zeitraum zum Austausch der Wärmetauscher beträgt je nach Anlagengröße bis zu sieben Tage je RTO-Linie. Die eingesetzten Anlagen sind zur Einhaltung der geforderten Verfügbarkeiten in der Regel mehrlinig ausgeführt. Als schwierig hat sich teilweise die Einhaltung der TOC-Frachten im Einlinienbetrieb erwiesen. Ansatz der Wessel-Umwelttechnik zur Lösung dieses Problemfeldes ist eine Reduzierung des Eintrages von siliziumorganischen Verbindungen in die RTO. Herkömmliche Verfahren zur Siliziumabscheidung wie beispielsweise Adsorberanlagen lassen sich nicht einsetzen. Die Entstehung der siliziumorganischen Verbindungen lässt sich üblicherweise auf bestimmte Phasen des Rotteprozesses beschränken. Zur Reduzierung des Eintrages von Siloxanen in die Anlagen, sollte eine Entfrachtung dieser Abluftströme realisiert werden, zumal nur etwa 10 Prozent des Gesamtabluftstromes behandelt werden müssten. Es konnte analytisch detektiert werden, dass von den gebildeten Siloxanen etwa 90 Prozent der so genannten D5-Verbindung zuzuordnen sind.

Problemfeld Korrosion

In biologischen Abfallbehandlungsanlagen besteht die Gefahr der Korrosionsbildung. Ursachen hierfür sind die feuchte und aggressive Atmosphäre. Da eine Vermeidung von korrosiven Stoffen in der Abluft mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand nicht möglich ist, müssen die RTO-Anlagen bestmöglich gegen korrosiven Angriff geschützt werden. Nach heutigem Kenntnisstand sind folgende Maßnahmen zur Unterdrückung der Korrosion zielführend:

Feuchtigkeitseintrag: Reduzierung des Feuchteeintrages in die RTO-Anlagen durch Einsatz von Hochleistungstropfenabscheidern in den Wäschern. Abluftvorwärmung vor der RTO und nach den Wäschern, zur Absenkung der relativen Feuchte und Unterdrückung von Kondensationseffekten in der RTO.

Brennkammer: Bei hohen Ablufttemperaturen und dem damit verbundenen hohen Feuchtigkeitseintrag in die RTO-Anlagen, sollte zusätzlich zur erforderlichen Innenisolierung eine Außenisolierung vorgesehen werden. Hierdurch wird das Temperaturniveau der Stahlwand soweit angehoben, dass eine Kondensation nicht stattfinden kann und demzufolge Korrosion verhindert wird.

Rohgaskanal: Zur sicheren Verhinderung von Korrosion im Rohgasbereich müssten Sonderstähle eingesetzt werden; normale Edelstahlsorten sind nicht dauerhaft gegen Halogenverbindungen beständig. Häufig werden hochwertige Beschichtungen eingesetzt, wie sie beispielsweise in der chemischen Industrie verwendet werden. Bei der Auswahl sind neben der chemischen Beständigkeit die maximalen Einsatztemperaturen zu beachten, die unter bestimmten Betriebsbedingungen bei 200 Grad Celsius liegen. Als geeignet haben sich Mehrkomponenten-Polymerbeschichtungen erwiesen. Die neueren RTO-Anlagen werden in der Regel konstruktiv derart gestaltet, dass die Rohgaskanäle leicht demontierbar und austauschbar sind.

Ausblick

Die Problemfelder bei dem Betrieb von Abluftreinigungsanlagen gemäß der 30. BImSchV sind erkannt. Erste Lösungsansätze zur Behebung der aufgetretenen Probleme im Bereich der Korrosion sind gefunden und werden umgesetzt. „Die Thematik der Siloxanproblematik in RTO-Anlagen bedarf noch weiterer intensiver Arbeit zur Findung von Lösungen. Hier sind die Betreiber von MBA-Anlagen, Planer, Forschungsinstitute und Anlagenbauer gemeinsam gefordert“, erklärt Andreas Breeger abschließend.

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Datum: 10.05.2010 - 11:42 Uhr
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