Forschungszentrum Karlsruhe - Wissenschaftliche Berichte – FZKA 7025

Einfluss geänderter Stoffströme in der Abfallwirtschaft auf die zukünftige Qualität und die Verwertungsmöglichkeiten von Müllverbrennungsschlacken

G. Pfrang-Stotz, J. Reichelt

Zusammenfassung
Da der Einfluss geänderter Stoffströme in der Abfallwirtschaft auf die Qualität und die Verwertungsmöglichkeiten von MV-Schlacken bisher weitgehend unbekannt war, wurden im Rahmen dieses Forschungsprojektes in 10 Müllverbrennungsanlagen unterschiedlicher Verfahrenstechnik während des regulären Betriebes jeweils zwei Wochen anlagenspezifische Müllfraktionen in den Verbrennungsraum eingebracht und thermisch behandelt.

Zusätzlich wurden in drei Müllverbrennungsanlagen Mehrfachversuche mit unterschiedlichen Müllfraktionen durchgeführt, um den Einfluss eines wechselnden Müllinputs bei gleicher Verfahrenstechnik auf die MV-Schlackenqualität untersuchen zu können. In drei weiteren Müllverbrennungsanlagen unterschiedlicher Verfahrenstechnik wurden die frisch produzierten MV-Rohschlacken jeweils zwei Wochen permanent beprobt, um den kurzfristigen Einfluss des Müllinputs auf die MV-Schlackenqualität bestimmen zu können.

Eine Korrelation zwischen Müllzusammensetzung und den resultierenden mineralogischen, umweltrelevanten und bautechnischen Eigenschaften der MV-Schlacken führte zu folgenden Ergebnissen:

           Ein gleichbleibender Müllinput hat bei einer konstanten Fahrweise der Müllverbrennungsanlage einen homogenen Mineralbestand in den MV-Rohschlacken zur Folge.

           Kurzzeitige Schwankungen im Müllinput spiegeln sich in der mineralogischen Phasenzusammensetzung der Fein- und Grobfraktion der beprobten MV-Rohschlacken wider, wobei die Änderungen im Müllinput besonders deutlich in der mineralogischen Phasenzusammensetzung der Feinfraktion zum Ausdruck kommen, in der die für das Alterationsverhalten maßgeblichen Mineralphasen angereichert sind und damit die notwendige Ablagerungszeit bis zu einem bautechnischen Einsatz der MV-Schlacken steuert.

           Die thermische Behandlung der großen Müllfraktionen Hausmüll, hausmüllähnlicher  Gewerbeabfall und Gewerbeabfall führen zu vergleichbaren MV-Rohschlacken, während eine Mitverbrennung von Sonderfraktionen, wie z.B. Tiermehl und Sperrmüll, eine stärkere Auswirkung auf die Bildung der MV-Rohschlacken zeigt, die sich in einer unterschiedlichen mineralogischen Phasenzusammensetzung in der Feinfraktion der MV-Rohschlakken äußert.

           Eine unterschiedliche Verfahrenstechnik führt bei gleichbleibendem Müllinput zu MVSchlacken unterschiedlicher Qualität.

           Während der Aufbereitung und Ablagerung der MV-Schlacken können aus unterschiedlichen MV-Rohschlacken aufgrund starker Homogenisierungseffekte und entsprechender Steuerung der Aufbereitungs- und Lagertechnik MV-Schlacken gleicher Qualität erzeugt werden.

           Die Vorgaben der technischen Regelwerke in Bezug auf die Umweltverträglichkeit und die Bautechnik werden erfüllt.

INFLUENCE OF CHANGING WASTE INPUT OF THE FUTURE QUALITY AND REUSE OF MSWI BOTTOM ASHES IN THE BUILDING INDUSTRY

Abstract
At time the influence of the waste input of the quality and the reuse of MSWI bottom ashes as granular material for the building industry is unknown in a great extent. So in 10 MSWI power plants of different process technologies definite volumes of typical wastes of the respective plants are thermal treated for two weeks.

 

In three MSWI power plants additional experiments with different waste inputs are feasibled to minimize the influence of the process technology. In three additional MSWI power plants samples of MSWI raw bottom ashes were taken permanently for a time of 2 weeks to get informations about  short time influences of the waste input.

 

Within the framework of this research project the coherence between different waste fractions and the mineralogical, structural engineering and environmental relevant properties of processed and stored MSWI bottom ashes are investigated. The following results are recognizable:

 

           A homogenous waste input leads to a homogenous mineralogical composition of the MSWI bottom ashes.

 

           Short time variances leads to different mineralogical compositions especially in the finer coarse fraction of the MSWI bottom ashes, which is responsible for the alteration behaviour and the necessary storing time after that a using as granular material in road construction and earthworks is possible.

 

           The waste fractions domestic waste and industrial waste leads after thermal treatment to comparable mineralogical compositions of the MSWI bottom ashes whereas the co-combustion of special fractions exert a great influence in comparison.

 

           Influences of different process technologies are visible.

 

           During processing and storing of the MSWI bottom ashes there are effects of homogenization recognizable, which leads to comparable mineralogical, environmental and structural engineering properties.

 

           The technical and environmental requirements for using the MSWI bottom ashes as material in road construction and earthworks are complied.

 



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