Verfahrenstechnische Untersuchungen zum Betriebsverhalten statischer Rottereaktoren

Statische Rottereaktoren sind mit ihrem Festbett das vorherrschende technologische Konzept zur biologischen Behandlung von Restabfall (MBA) und zur Bioabfallkompostierung. Auftretende prozesstechnische Probleme beim Reaktorbetrieb waren die Motivation zur vorliegenden Arbeit. Untersucht wurde das Betriebsverhalten am Beispiel von MBA-Anlagen. Die Bedingungen und Vorgänge wurden im Kontext von Stoffsystem und technischem System unter Anwendung verfahrenstechnischer Methoden analysiert. Für Großanlagen geeignete experimentelle Methoden wurden entwickelt und das Betriebsverhalten im Istzustand und im modifizierten Anlagenzustand beschrieben. Es wurden signifikante Beeinflussungen der Rottebedingungen durch Stoffsystem und Prozessführung unter Einwirkung der Technik deutlich. Die prozessrelevanten Einflussfaktoren sowie deren Ursachen und Wirkungen auf das Betriebsverhalten konnten analysiert und zahlreiche konzeptions- und konstruktionsbedingte Probleme statischer Rottereaktoren identifiziert werden. Als besonders problematisch zeigten sich stochastisch und systematisch auftretende Vorzugsströmungen aufgrund der Heterogenität des Haufwerks und undefinierte Bedingungen zur Belüftung aufgrund schwankender Druckbedingungen im Prozessluftsystem und gegenseitiger Beeinflussungen. Aus den Ergebnissen wurden Maßnahmen für einen verbesserten Betrieb bestehender Anlagen und Lösungen für zukünftige Anlagen abgeleitetWith their fixed bed, static reactors are the predominant technological concept for the biological treatment of residual waste (MBT) and for the composting of bio-waste. Process-based problems in the reactor operation were the motivation for the present work. The operating behavior was examined using the example of MBT plants. The conditions and processes were analyzed in the context of the material system and the technical system using process engineering methods. Experimental methods suitable for real plants were developed and the operating behavior in the current state and in the modified plant state was described. Significant influences on the rotting conditions by the material system and process management under the effect of technology became apparent. The process-relevant influencing factors and their causes and effects on the operating behavior could be analyzed and numerous concept- and construction-conditioned problems of static reactors could be identified. Stochastic and systematic preference flows due to the heterogeneity of the material in the reactor and undefined conditions for ventilation due to fluctuating pressure conditions in the process air system and mutual influences were particularly problematic. Technical measures for improved operating behavior of existing plants and solutions for future plants were derived from the results