Störstoffe und Brennverhalten von festen Ersatzbrennstoffen

Anteil des Sekundärbrennstoffeinsatzes in der deutschen Zementindustrie an der Feuerungswärmeleistung in % (Quelle: VDZ 2009)

Klinkergranalie aus reduzierenden Brennbedingungen(Foto: Baier 2003)

Phänomenologischer Versuch mit festen Ersatzbrennstoffen zur Ermittlung der Wurfweiten (Foto: Baier 2000)

Analysesichter der Fa. Bückmann GmbH + Co.KG/Mönchengladbach

Flugfraktionierung von Sekundärbrennstoffen (SBS) mittels Sichtung aus identischer heizwertreicher Fraktion aus der MBA produziert [2]

Massenverteilung als Summenkurven nach Sichtung von geschreddertem SBS und pelletiertem SBS [2]

Vereinfachter Ablauf der Umsetzung von festen Brennstoffen mit anschließendem Koksausbrand [6]

Molare H/C und O/C-Verhältnisse von Brennstoffen [6]

Mahlprinzip in Luftwirbeln

Abgepresste Biomasse bei ca. 200 °C (Probe 1, TS 5 %) und ca. 80 °C (Probe 2, TS 14 %) gemahlen, wobei d₅₀ Probe1 < d₅₀ Probe 2 resultierte.

Biomasse vor (d₅₀: 3200 µm; rechts) und nach (d₅₀: 200 µm) Mahlung (Zerkleinerungsrate 16:1)

Erster Test mit Hartpellets: Es resultierte ein Gemisch aus feinteiligem und wollig flusigem EBS-Mehl.

Zündverzögerung verschiedener Materialien nach Zelkowski [3]

Mögliche Anlagekonfiguration zum Einsatz fester Ersatzbrennstoffe ohne und mit Wirbelstrommühle (Konzept für den Walking-Floor von A.T. Tews)

Sekundärbrennstoff für die Zementindustrie

Zusammenfassung: Mit steigendem Einsatzwunsch von Ersatzbrennstoffen (EBS) werden die Zementdrehrohröfen auf Calcinatoren und Vielstoffbrenner umgerüstet. Um aber die Einsatzraten produkt- und emissionsneutral weiter steigern zu können, müssen EBS-Herstellung und Verfahrenstechnik noch besser aufeinander abgestimmt werden. Dazu gehört, dass die Ersatzbrennstoffe nicht nur chemisch nach den Vorgaben des Emissionsschutzes, sondern auch nach den Vorgaben des thermischen Verwertungsverfahrens charakterisiert und entsprechend aufbereitet werden müssen. Im vorliegenden Artikel wird über Vorarbeiten und Tests mit der sog. Wirbelstrommühle berichtet. Erste Untersuchungen an verschiedenen EBS-Mehlen zeigten Zünd- und Umsetzungsgeschwindigkeiten, wie sie bisher nur von Stein- bzw. Braunkohlenstäuben bekannt sind.

1 Grundlagen

Aufgrund der anhaltenden Energiepreisschwankungen und der Diskussionen um nachhaltigen Ressourcenschutz hat die deutsche Zementindustrie durch technische Optimierung ihren gesamten Energiebedarf kontinuierlich senken können [1] und auf Drängen der deutschen Politik, mit dem Inkrafttreten des Deponieverbotes in 2005 für unbehandelte Abfälle (TASi), den Einsatz von Ersatzbrennstoffen weiter erhöht.

Nach der ersten Ölkrise wurde zunächst von Öl auf Kohle umgestellt und, wegen ihrer hohen Energiegehalte und der relativ einfachen Handhabung, auch auf Altöl und Altreifen. Später folgten...