Müll, der zu Strom, Fernwärme und Schlacke verbrannt wird, setzt deutlich weniger klimaschädliche Gase frei als deponierter Müll. Die thermische Verwertung boomt, weil es weltweit immer mehr Abfall und weniger Deponieflächen gibt. Bald kommen weltweit etwa 230 "Waste-to-Energy"-Anlagen zu den 2.200 bestehenden hinzu. Höhere Wirkungsgrade bei weniger Kosten und CO²-Emissionen lassen sich dabei durch Metallverwertung, Schlackebehandlung und Abwärmenutzung erzielen. Kontinuierliche Messtechnik hilft, die Effizienzreserven zu erschließen.
Meistens wird der Müll bei etwa 850 °C auf Ofenrosten oder nach vorheriger Aufbereitung per Wirbelschichtfeuerung verbrannt. Dabei entstehen außer Kohlendioxid etliche weitere gefährliche Schadstoffe wie Kohlenmonoxid, Schwefeldioxide, Stickoxide, Salzsäure, Flusssäure, Quecksilber, schwermetallhaltige Stäube und hochtoxische Stoffe. Die inhomogenen Müllfraktionen verbrennen noch dazu unregelmäßig, setzen den Anlagenteilen zu und können die Zusammensetzung des Rauchgases schnell ändern. Eine sehr robuste und zugleich hoch empfindliche Messtechnik ist darum unabdingbar. Sie gibt genau Auskunft über wesentliche Parameter der Anlage.
Müllverwertungsanlage
Auch für eine der modernsten Müllverwertungsanlagen Europas, Tekniska Verken, ist die kontinuierliche Schadstoffmessung und regelmäßige Berichterstattung an die Behörden eine Existenzbedingung. Die Anlage erzeugt aus über 420.000 Tonnen Hausmüll Heiz- und Kühlenergie. Ihre Energieeffizienz liegt damit bei > 60 Prozent.
Zur Prozess- und Schadstoffüberwachung nutzt der Betreiber das Infrarot-Mehrkomponenten-Analysensystem MCS100E von SICK, inklusive einer integrierten O²- und Gesamtkohlenstoffmessung sowie einer In-situ-Staubmessung und einer berührungslosen Ultraschall-Volumenstrommessung.
MCS100E
Das MCS100E kann dabei circa acht Schadstoffe simultan erfassen und kündigt bei Rohgasmessungen Schadstofferhöhungen lange vorher an, um rechtzeitig Gegenmaßnahmen in den Gasreinigungsstufen zu ermöglichen. Nebenbei erspart es Kosten für Kalibriergase, da die kalibrierten Messbereiche durch das Einschwenken optischer Filter überprüft werden. Um keinen Halbstundenwert zu verlieren und jedweden Ausfall zu vermeiden, lässt die Anlagenleitung ein redundantes Ersatzsystem mitlaufen. Bei unplausiblen Messwerten - nicht selten bei den schwankenden Emissionswerten in Müllkraftwerken - dient das auch zur Validierung der gemessenen Schadstoffkonzentrationen.
Kehrrichtverbrennung
KVA SATOM Monthey, die größte Kehrrichtverbrennungsanlage im Schweizer Kanton Wallis, setzt das FTIR-Analysensystem MCS100FT ein, hier mit integrierter HF-Messung und auf Basis des Fourier-Transformations-Messprinzips. Die Anlage, früher ein reiner „Zerstörer, ist heute ein Metall- und Energieproduzent. Aus rund 160.000 Tonnen Siedlungsabfall und 40.000 Tonnen Altholz gewinnt das Werk etwa 140 Millionen kWh Strom und 100.000 Tonnen Prozessdampf jährlich. Ein eigenes Fernwärmenetz versorgt 27.000 Bewohner der Nachbargemeinden. Für ihre besonders gute CO²-Bilanz und den hohen Abfallverwertungsgrad wurde die KVA öffentlich ausgezeichnet.
CEMS-Lösung MCS100FT
Die Messwerte dazu liefert das selbstkontrollierende Infrarot-Spektrometer von SICK. Es überwacht direkt im Kamin die Abgaskomponenten Chlorwasserstoff (HCL), Ammoniak (NH3), Kohlenmonoxid (CO), Schwefeldioxid (SO2), Stickoxid (NO), Stickstoffdioxid (NO2), Kohlendioxid (CO2) plus geringste Spuren Flusssäure (HF). Mit korrosionsfester Messzelle und verschleißfreiem Ejektor erzielt das Messsystem einen Gasdurchfluss von 400 l/h. Der zum Emissionsmesssystem gehörende Messwertrechner MEAC2000 erfasst ständig alle eingehenden Werte und normiert außerdem alle Messungen auf den gesetzlich vorgeschriebenen O²-Bezugswert von 11 Vol%. Alle Daten werden als Stunden- und Tagesmittelwerte kontinuierlich an das Leitsystem der KVA übermittelt.
- Produktinformationen: MEAC2000, MCS100FT, MCS100E
- Produktportfolio: Analysenlösungen
- Kundeninformation: Tekniska Verken, KVA SATOM Monthey
