Thermische Abfallbehandlung (TAB) im Zentrum der Kreislaufwirtschaft

Thermal waste treatment plants (TWT) in the centre of circular economy

• Dr.-Ing. Ragnar Warnecke

Thermische Abfallbehandlungsanlagen (TAB) sind ein wichtiger Bestandteil der Kreislaufwirtschaft. Sie sind „Konzentrationsmaschinen“ für jede Art von Material und sind in der Lage, die dem Material innewohnende Energie zu nutzen. Die Energienutzung unter einem sehr hohen Wirkungsgrad ist Standard. Die Rückgewinnung von Materialien konzentriert sich derzeit auf Metalle. Zur Steigerung der stofflichen Verwertung führen die laufenden Projekte zur Substitution von Rohstoffen für die Zement- und Betonindustrie durch die Mineralien insbesondere in der Schlacke. Zukünftig sollen auch die „Verunreinigungen“ in den Rauchgasrückständen zurückgewonnen werden, da sie für ähnliche Produkte wieder verwendet werden können, in denen sie beim Eintritt in die TWT enthalten waren. Der Hauptrückgewinnungsmassenstrom kann CO₂ aus dem Rauchgas sein. Es werden verschiedene Verfahren genannt, und das Kompressionsverfahren wird im Vergleich zu den anderen Verfahren zur Kohlenstoffabscheidung als sehr effizient empfohlen, insbesondere wenn es mit dem Roxyfuel- (oder Roxywaste-)Verfahren kombiniert wird. Das Roxyfuel-Verfahren nutzt die Rezirkulation von Rauchgas unter Zugabe von Sauerstoff, so dass der Stickstoff im Rauchgas durch CO₂ ersetzt wird. Bei einer CO₂-Konzentration von ca. 85 Vol.-% im Rauchgas wird die Verdichtung und Abtrennung des CO₂ sehr effizient, insbesondere wenn man die spätere Verdichtung für den Transport berücksichtigt. Obwohl dieser Prozess effizient ist, müssen einige Randbedingungen erfüllt sein, bevor die Realisierung erfolgreich sein kann – z. B. die Klarheit über den Transport, Reinheitsanforderungen und Verbleib von CO₂.

Thermal Waste Treatment plants (TWT) are an important part of the circular economy. They are “concentration machines” for any kind of material and are able to use the inherent energy of the material. The energy using under a very high degree of efficiency is standard. The recovery of materials at present concentrates on metals. To increase the material recovery the ongoing projects lead to the substitution of raw materials for cement and concrete industry by the minerals especially in the bottom ash. In the future also the “contaminants” in the flue gas residues should be recovered for they can be used for similar products again in which they had been part of when entering the TWT. The main recovery mass flow can be CO₂ from the flue gas. Different kinds of processes are mentioned, and the compression process is recommended to be very efficient in relation to the other carbon capture processes, especially when it is combined with the Roxyfuel- (or Roxywaste)-process. The Roxyfuel-process uses the recirculation of flue gas with an addition of oxygen, so that the nitrogen in the flue gas gets substituted by CO₂. With a concentration of about 85 Vol.-% of CO₂ in the flue gas the compression and separation of CO₂ gets very efficient especially considering about the later needed compression for transport. Although this process is efficient there are several boundary conditions listed to be fulfilled before the realisation can be successful – i.e. for example clearness about purity of CO₂, the transport of CO₂ and the whereabout of CO₂.