In Saugus, Massachusetts , befindet sich eine Müllverbrennungsanlage zur Energiegewinnung – die erste ihrer Art in den Vereinigten Staaten .
Abfallverwertungskapazität in den Vereinigten Staaten

Eine Müllverbrennungsanlage ist eine Anlage zur Abfallbewirtschaftung , die Abfälle verbrennt, um Strom zu erzeugen . Diese Art von Kraftwerk wird auch als Müllverbrennungsanlage, kommunale Müllverbrennungsanlage, Energierückgewinnungsanlage oder Wertstoffrückgewinnungsanlage bezeichnet .

Moderne Müllverbrennungsanlagen unterscheiden sich grundlegend von den Müllverbrennungsanlagen , die bis vor wenigen Jahrzehnten weit verbreitet waren. Im Gegensatz zu modernen Anlagen wurden in diesen Anlagen gefährliche oder wiederverwertbare Materialien vor der Verbrennung in der Regel nicht aussortiert. Diese Verbrennungsanlagen gefährdeten die Gesundheit der Anlagenarbeiter und der Anwohner und erzeugten meist keinen Strom.

Die Abfallverwertung zur Energiegewinnung wird zunehmend als potenzielle Strategie zur Diversifizierung der Energieversorgung betrachtet, insbesondere in Schweden, das in den letzten 20 Jahren eine Vorreiterrolle in diesem Bereich eingenommen hat. Die typische Nettoausbeute an elektrischer Energie liegt bei etwa 500 bis 600 kWh pro Tonne verbranntem Abfall. [ 1 ] Die Verbrennung von etwa 2.200 Tonnen Abfall pro Tag würde somit etwa 1.200 MWh elektrische Energie erzeugen .

Betrieb

Müllverbrennungsanlagen in den Vereinigten Staaten

Die meisten Müllverbrennungsanlagen verbrennen Siedlungsabfälle , einige jedoch Industrieabfälle oder Sondermüll . Eine moderne, ordnungsgemäß betriebene Müllverbrennungsanlage sortiert das Material vor der Verbrennung und kann parallel zum Recycling betrieben werden . Verbrannte werden ausschließlich Abfälle, die weder konstruktionsbedingt noch wirtschaftlich recycelbar und nicht gefährlich sind.

Müllverbrennungsanlagen ähneln in Aufbau und Ausstattung anderen Dampfkraftwerken, insbesondere Biomassekraftwerken . Zunächst wird der Abfall zur Anlage transportiert. Anschließend wird er sortiert, um Wertstoffe und Schadstoffe auszusortieren. Danach wird der Abfall bis zur Verbrennung gelagert. Einige Anlagen nutzen die Vergasung , die meisten verbrennen den Abfall jedoch direkt, da es sich um eine ausgereifte und effiziente Technologie handelt. Je nach Anlagenauslegung kann der Abfall kontinuierlich oder chargenweise in den Kessel eingefüllt werden.

Müllverbrennungsanlagen verbrennen 80 bis 90 Prozent des Abfalls. Die dabei entstehende Asche ist teilweise so sauber, dass sie für bestimmte Zwecke, beispielsweise als Rohstoff für die Herstellung von Betonsteinen oder für den Straßenbau, verwendet werden kann. Darüber hinaus werden die bei der Verbrennung anfallenden Metalle aus dem Ofenboden aufgefangen und an Gießereien verkauft . Einige Müllverbrennungsanlagen gewinnen als Nebenprodukt der Kühlprozesse aus Salzwasser Trinkwasser.

Kosten

Eine typische Anlage mit einer jährlichen Energieproduktionskapazität von 400 GWh kostet etwa 440 Millionen US-Dollar. Müllverbrennungsanlagen können gegenüber herkömmlichen Energiequellen erhebliche Kostenvorteile bieten, da der Betreiber Einnahmen für die Abfallannahme erhält. Diese Einnahmen werden üblicherweise als „Deponiegebühr“ pro Tonne bezeichnet. Im Gegensatz dazu müssen die Betreiber die Brennstoffkosten tragen, die bei einem Kohlekraftwerk bis zu 45 Prozent und bei einem Gaskraftwerk sogar 75 Prozent oder mehr der Stromerzeugungskosten ausmachen können . Die National Solid Waste Management Association schätzt, dass die durchschnittliche Deponiegebühr in den USA im Jahr 2002 bei 33,70 US-Dollar pro Tonne lag.

Verschmutzung

Müllverbrennungsanlagen verursachen weniger Luftverschmutzung als Kohlekraftwerke , aber mehr als Gaskraftwerke . [ 2 ] Gleichzeitig sind sie CO₂-negativ: Die Umwandlung von Abfall in Brennstoff setzt deutlich weniger Kohlenstoff und Methan in die Luft frei als die Verrottung von Abfällen auf Deponien oder in Gewässern. [ 3 ]

Müllverbrennungsanlagen sind darauf ausgelegt, die Emission von Luftschadstoffen wie Stickoxiden , Schwefeloxiden und Feinstaub in den Abgasen zu reduzieren und bereits im Abfall vorhandene Schadstoffe mithilfe von Abgasreinigungsanlagen wie Schlauchfiltern , Wäschern und Elektrofiltern zu eliminieren. Hohe Temperaturen, eine effiziente Verbrennung sowie effektive Reinigung und Abgasreinigung können die Luftschadstoffemissionen deutlich verringern .

Die Verbrennung von Siedlungsabfällen erzeugt im Vergleich zu den geringeren Mengen, die bei der Verbrennung von Kohle oder Erdgas entstehen , erhebliche Mengen an Dioxinen und dioxinähnlichen Verbindungen . [ 4 ] Diese Verbindungen gelten unter Wissenschaftlern als ernsthafte Gesundheitsgefahren. Fortschritte bei der Emissionskontrolle, sehr strenge neue staatliche Vorschriften sowie der öffentliche Widerstand gegen Müllverbrennungsanlagen haben jedoch zu einer deutlichen Reduzierung der Emissionen aus Müllverbrennungsanlagen geführt.

Müllverbrennungsanlagen produzieren, wie auch Kohleverbrennungsanlagen , Flugasche und Bodenasche . Die Gesamtmenge der in Müllverbrennungsanlagen anfallenden Asche beträgt 15 bis 25 Gewichtsprozent der ursprünglichen Abfallmenge, wobei die Flugasche etwa 10 bis 20 Gewichtsprozent der Gesamtasche ausmacht. [ 1 ] Die Flugasche stellt ein weitaus größeres Gesundheitsrisiko dar als die Bodenasche, da sie giftige Metalle wie Blei , Cadmium , Kupfer und Zink sowie geringe Mengen an Dioxinen und Furanen enthält. [ 5 ] Die Bodenasche kann, muss aber nicht, signifikante Mengen gesundheitsgefährdender Stoffe enthalten. In den Vereinigten Staaten und möglicherweise auch in anderen Ländern ist gesetzlich vorgeschrieben, dass die Asche vor der Deponierung auf ihre Toxizität geprüft wird. Falls sich die Asche als gefährlich erweist, darf sie nur auf Deponien entsorgt werden, die sorgfältig so konstruiert sind, dass Schadstoffe aus der Asche nicht in unterirdische Grundwasserleiter gelangen können .

Geruchsbelästigung kann problematisch sein, wenn der Standort der Anlage nicht isoliert ist. Einige Anlagen lagern die Abfälle in einem geschlossenen Bereich mit Unterdruck, wodurch das Entweichen unangenehmer Gerüche verhindert wird. Die aus dem Lagerbereich abgesaugte Luft wird durch den Kessel oder einen Filter geleitet. Allerdings ergreifen nicht alle Anlagen Maßnahmen zur Geruchsreduzierung, was zu Beschwerden führt.

Ein Problem, das die Beziehungen zur Gemeinde belastet, ist der zunehmende Straßenverkehr mit Müllwagen, die den Hausmüll zur Müllverbrennungsanlage transportieren. Aus diesem Grund befinden sich die meisten Müllverbrennungsanlagen in Industriegebieten.

Deponiegas, das zu etwa 50 % aus Methan und zu 50 % aus Kohlendioxid besteht , ist mit geringen Mengen an Schadstoffen verunreinigt. Im Gegensatz zu Müllverbrennungsanlagen gibt es bei der Verbrennung von Deponiegas kaum oder gar keine Abgasreinigung. Das Gas wird üblicherweise abgefackelt oder , insbesondere in Biogaskraftwerken , zum Betrieb von Verbrennungsmotoren oder Mikroturbinen genutzt . Die Sanierung des Deponiegases ist in der Regel nicht wirtschaftlich, da Erdgas , das es ersetzt, relativ günstig ist.

Siehe auch

Referenzen

  1. ^ a b „Das ABC des integrierten Abfallmanagements“ . Archiviert vom Original am 26.06.2007 . Abgerufen am 25.06.2006 .
  2. ^ Vergleich von Abfallverwertung und fossilen Brennstoffen bei gleichem Energiebedarf ( Archiviert am 08.02.2012 in der Wayback Machine , Delaware Solid Waste Authority)
  3. ^ „Energie aus Abfall: Gewinner in Sachen Treibhausgase oder Verlierer in Sachen Umweltverschmutzung?“ . www.powermag.com . Juli 2016 . Abgerufen am 2. Juni 2019 .
  4. ^ Beychok, MR, Eine Datenbank der Dioxin- und Furanemissionen aus kommunalen Müllverbrennungsanlagen , Atmospheric Environment, Elsevier BV, Januar 1987
  5. ^ Universität Toronto, Dissertation Chan, CC, Verhalten von Metallen in MSW-Flugasche beim Rösten mit Chlorierungsmitteln , Fachbereich Chemieingenieurwesen, Universität Toronto, 1997.