Material flows and investment costs of flue gas cleaning systems of municipal solid waste incinerators

Stoffströme und Investitionskosten bei der Rauchgasreinigung von Abfallverbrennungsanlagen Ziel dieser Studie ist ein Vergleich unterschiedlicher Rauchgasreinigungsanlagen von Abfallverbrennungsanlagen mit Hilfe von Stoffstromanalysen und ergänzender Betrachtung der Investitionskosten. Im Mittelpunkt der Arbeiten steht der Zusammen-hang zwischen dem Aufbau der Rauchgasreinigung und den entsprechenden Stoffströmen einschließlich Hilfschemikalienbedarf und Rückstandsmengen. Die Stoffstromanalysen werden mit Hilfe von Modellrechnungen durchgeführt, deren Daten typischen Betriebswerten großtechnischer Abfallverbrennungsanlagen entsprechen. Ausgehend von einer Modellanlage mit Rostfeuerung werden insgesamt 10 verschiedene Rauchgasreinigungsanlagen betrachtet, von denen 6 als Naßverfahren arbeiten. Außerdem werden jeweils 2 quasitrockene und trockene Rauchgasreinigungsanlagen berücksichtigt. Der Bilanzraum für die Stoffbilanzen umfaßt jeweils die gesamte Rauchgasreinigungsanlage und beginnt nach dem Kessel und endet am Kamin. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit werden die Elemente Chlor (Cl), Schwefel (S), Quecksilber (Hg), Cadmium (Cd) und Blei (Pb) bilanziert. Die berechneten Bilanzen zeigen unter Einhaltung der Grenzwerte bei den Elementen Chlor und Schwefel zwischen den einzelnen Rauchgasreinigungs-verfahren Unterschiede auf, dagegen kann bei den Schwermetallen keine Abhängigkeit von der Rauchgasreinigung ermittelt werden. Die nassen Rauchgasreinigungsverfahren mit nachgeschalteter Feinreinigungsstufe zeigen die niedrigsten Emissionen, die Emissionen der trockenen und quasitrockenen Rauchgasreinigungsanlagen liegen auf einem etwas höheren Niveau. Der Hilfschemikalienbedarf und folglich die Rückstandsmengen sind bei den Naßverfahren am geringsten und im Fall der trockenen Verfahren am höchsten. Ferner zeigt sich, daß die Emissionen der quasitrockenen und trockenen Rauchgasreinigung durch die Betriebsweise der Anlage, insbesondere durch den Hilfschemikalieneinsatz, beeinflußt werden können. Bei der Analyse der Kosten werden nur die Kosten für die Anlagenteile ohne Bauleistungen, Meß- und Regeltechnik usw. betrachtet. In den vergangenen Jahren ist bei den Investitionskosten von Anlagen ein Preisverfall eingetreten. Zwischen der trockenen und der quasitrockenen Rauchgasreinigung gibt es bei den Kosten nur geringe Unterschiede. Diese Anlagen haben die niedrigsten Investitionskosten. Die nasse Rauchgasreinigung weist bei den Investitionskosten einen weiten Bereich auf. Eine relativ einfach aufgebaute nasse Rauchgasreinigungsanlage ist nur unwesentlich teurer als eine quasitrockene Rauchgasreinigung. Als Ergebnis der Arbeit erscheinen für den Bau von neuen Rauchgas-reinigungsanlagen zwei Anlagen sehr interessant. Eine nasse Rauchgasreinigungs-anlage, aufgebaut aus einem Gewebefilter und einem zweistufigen Wäschesystem, erzeugt bei niedrigen Investitionskosten geringe Rückstandsmengen. Außerdem ist die quasitrockene Rauchgasreinigung als Alternative anzusehen, aber die durchgeführte Arbeit zeigt bei diesem Verfahren insbesondere bei dem Hilfschemikalieneinsatz noch Optimierungsmöglichkeiten