Professor Dr.-Ing. Reinhard Scholz, TU Clausthal

Professor Dr.-Ing. Michael Beckmann, Bauhaus-Universität Weimar

Dr.-Ing. Frank Schulenburg, TU Clausthal

In kompakter Form werden für die thermische Abfallbehandlung die Grundlagen vermittelt und ein Überblick über den derzeitigen Stand der Technik und die künftige Entwicklung gegeben. Dabei wird eine bausteinartige Systematik dargestellt, die es erlaubt, die unterschiedlichen Verfahren und deren Prozessführung einzuordnen und zu bewerten. Es wird der Abfalleinsatz sowohl in Müllkraftwerken (Entsorgung und energetische Verwertung) als auch in Produktionsprozessen zur Grundstoffherstellung (energetische und stoffliche Verwertung) betrachtet und diskutiert.

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.