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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Energie aus Müll. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Alternative Energiequellen Das Müllproblem ist jedem Bewohner einer Großstadt aus erster Hand bekannt. Die Stadt versucht, unnötigen Müll loszuwerden, indem sie ihn in speziellen Bereichen deponiert. Deponien werden immer größer und breiten sich in einzelnen Mikrobezirken bereits aus. In Russland fallen jährlich mindestens 40 Millionen Tonnen Siedlungsabfälle an. Gleichzeitig können Müllverbrennungsanlagen als zusätzliche Stromquelle genutzt werden. MSZ der ersten Generation Großbritannien Ende des XNUMX. Jahrhunderts. Die erste Müllverbrennungsanlage (MSZ) wird gebaut. Anfangs wurden Verbrennungsanlagen eingesetzt, um die Menge der auf Deponien gelagerten Reststoffe zu reduzieren und zu dekontaminieren. Später wurde festgestellt, dass die von MSZ erzeugte Wärme mit dem Heizwert von aschereicher Braunkohle verglichen werden kann und MSW als Brennstoff für thermische Kraftwerke (TPPs) verwendet werden kann. Die ersten Müllverbrennungsanlagen wiederholten weitgehend die Kesselanlagen von Wärmekraftwerken: Siedlungsabfälle wurden auf den Rosten von Kraftkesseln verbrannt und die bei der Müllverbrennung gewonnene Wärme zur Dampferzeugung und anschließenden Stromerzeugung genutzt. Es sei darauf hingewiesen, dass der Boom beim Bau von Verbrennungsanlagen in die Zeit der Energiekrise der 1970er Jahre fiel. Hunderte von Verbrennungsanlagen wurden in Industrieländern gebaut. Das Problem der Hausmüllentsorgung schien gelöst. Verbrennungsanlagen dieser Zeit verfügten jedoch nicht über zuverlässige Mittel zur Reinigung von Abgasen, die in die Atmosphäre emittiert wurden. Viele Experten stellten fest, dass diese Technologie große Nachteile hat. Dioxine entstehen bei der Verbrennung, Müllverbrennungsanlagen sind auch eine der Hauptquellen für Quecksilber- und Schwermetallemissionen. Daher mussten relativ einfach aufgebaute und relativ billige Verbrennungsanlagen der ersten Generation geschlossen oder rekonstruiert werden, was das Reinigungssystem für in die Atmosphäre emittierte Gase verbesserte und dementsprechend verteuerte. MSZ der zweiten Generation Ab der zweiten Hälfte der 1990er Jahre. In Europa wurde mit dem Bau der Verbrennungsanlage der zweiten Generation begonnen. Die Kosten dieser Unternehmen betragen etwa 40% der Kosten moderner effizienter Gasbehandlungsanlagen. Aber das Wesen der Siedlungsabfallverbrennungsprozesse hat sich noch immer nicht geändert. Herkömmliche Verbrennungsanlagen verbrennen nicht getrockneten Abfall. Die natürliche Feuchtigkeit von Siedlungsabfällen liegt normalerweise zwischen 30 und 40 %. Daher wird ein erheblicher Teil der bei der Abfallverbrennung freigesetzten Wärme für die Verdampfung von Feuchtigkeit aufgewendet, und die Temperatur in der Verbrennungszone kann normalerweise nicht über 1 °C angehoben werden. Schlacken, die bei solchen Temperaturen aus der mineralischen Komponente von MSW gebildet werden, werden in einem festen Zustand in Form einer porösen, zerbrechlichen Masse mit einer entwickelten Oberfläche erhalten, die in der Lage ist, eine große Menge schädlicher Verunreinigungen während der Abfallverbrennung zu adsorbieren und schädliche Elemente relativ leicht freizusetzen bei Lagerung auf Deponien und Deponien. Eine Korrektur der Zusammensetzung und Eigenschaften der gebildeten Schlacken ist nicht möglich. Moskau plant die Installation von Verbrennungsanlagen der zweiten Generation In allen Bezirken Moskaus, mit Ausnahme des Zentralbezirks, werden in den kommenden Jahren Abfallverarbeitungs- und Verbrennungsanlagen gebaut und rekonstruiert. Es wird erwartet, dass Verbrennungsanlagen der zweiten Generation gebaut werden. Dies steht im Entwurf des Erlasses der Stadtregierung, der am 11. März 2008 genehmigt wurde. Für 80 Milliarden Rubel werden bis 2012 sechs neue Müllverbrennungsanlagen (MSZ) gebaut, sieben Abfallverarbeitungskomplexe rekonstruiert und eine thermische Anlage Die Entsorgung gefährlicher medizinischer Abfälle wird eingeleitet. Die Grundstücke für die Anlagen sind bereits festgelegt. Nun sind die Ressourcen der regionalen Deponien praktisch erschöpft. „Wenn wir in fünf Jahren keine eigenen Recyclinganlagen bauen, wird Moskau im Müll ertrinken“, sagt Adam Gonopolsky, Mitglied des obersten Umweltrats der Staatsduma. Unter Bedingungen, in denen Deponien geschlossen sind und Abfallverarbeitungsbetriebe aus Umweltgründen nicht gebaut werden können, sind seiner Meinung nach Verbrennungsanlagen der einzige Ausweg. Während die Moskauer gegen den Bau neuer Müllverbrennungsanlagen streiken, erwägt die Stadtverwaltung die Möglichkeit, Müllverbrennungsanlagen nicht nur in Moskau, sondern auch im Großraum Moskau zu errichten. Juri Luschkow sprach darüber bei einem Treffen mit Abgeordneten der Moskauer Stadtduma im Juni 2009. „Warum können wir uns nicht mit der Region Moskau über die Errichtung solcher Anlagen und eine Erhöhung der Zahl der Deponien zur Abfalllagerung einigen“, fragte Juri Luschkow. Er sagte auch, dass er es für angemessen halte, einen Gesetzentwurf der Stadt auszuarbeiten, nach dem der gesamte Müll vor der Entsorgung sortiert werden müsse. „Ein solches Gesetz wird die Abfallmenge, die in Verbrennungsanlagen und Deponien verbracht wird, von 5 Millionen Tonnen auf 1,5 bis 2 Millionen Tonnen pro Jahr reduzieren“, sagte der Bürgermeister. Die Abfallsortierung kann auch für andere alternative Abfallverarbeitungstechnologien nützlich sein. Aber auch diese Frage muss gesetzlich geregelt werden. Neue Energiemöglichkeiten für MSZ: Europäische Erfahrung In Europa ist es bereits gelöst. Sortierter Abfall ist ein fester Bestandteil der Strom- und Wärmeversorgung der Bevölkerung. Insbesondere in Dänemark wurden Verbrennungsanlagen seit Anfang der 1990er Jahre integriert. 3 % des Stroms und 18 % der Wärme werden dem Strom- und Wärmeversorgungssystem der Städte zugeführt. In den Niederlanden werden nur etwa 3 % der Abfälle deponiert, da das Land seit 1995 eine Sondersteuer auf Abfälle erhebt, die auf Sonderdeponien verbracht werden. Sie beträgt 85 Euro für 1 Tonne Abfall und macht Deponien wirtschaftlich unwirtschaftlich. Daher wird der Großteil des Abfalls recycelt und ein Teil in Strom und Wärme umgewandelt. Für Deutschland gilt es als der effektivste Bau von eigenen thermischen Kraftwerken durch Industrieunternehmen unter Verwendung von Abfällen aus der eigenen Produktion. Dieser Ansatz ist am typischsten für die Chemie-, Papier- und Lebensmittelindustrie. Die Europäer halten schon lange an der Vortrennung von Abfällen fest. Jeder Hof verfügt über separate Container für unterschiedliche Abfallarten. Dieser Prozess wurde bereits 2005 gesetzlich geregelt. In Deutschland fallen jährlich bis zu 8 Millionen Tonnen Abfall an, der zur Strom- und Wärmeerzeugung genutzt werden kann. Allerdings finden nur 3 Millionen Tonnen dieser Menge Verwendung. Doch bis 2010 soll sich diese Situation durch eine Erhöhung der Einspeisekapazitäten von Kraftwerken, die mit Abfall arbeiten, ändern. Der Emissionshandel zwingt die Europäer, die Abfallentsorgung, insbesondere durch Verbrennung, aus ganz anderen Positionen anzugehen. Wir sprechen bereits über die Kosten der Reduzierung der COXNUMX-Emissionen. In Deutschland gelten für Verbrennungsanlagen folgende Standards: Die Kosten für die Vermeidung des Ausstoßes von 1 mg Kohlendioxid betragen bei der Nutzung von Siedlungsabfällen zur Stromerzeugung 40–45 Euro und für die Wärmeerzeugung 20–30 Euro. Die gleichen Kosten für die Stromerzeugung durch Sonnenkollektoren belaufen sich auf 1 Euro. Die Effizienz von Verbrennungsanlagen, die Strom und Wärme erzeugen können, ist im Vergleich zu einigen anderen alternativen Energiequellen greifbar. Der deutsche Energiekonzern E.ON will Europas führendes Waste-to-Energy-Unternehmen werden. Ziel des Unternehmens ist es, einen Anteil von 15-25 % in den jeweiligen Märkten Holland, Luxemburg, Polen, Türkei und Großbritannien zu erobern. Darüber hinaus sieht E.ON Polen als Hauptrichtung an, da dort (wie auch in Russland) Müll hauptsächlich auf Mülldeponien entsorgt wird. Und EU-Vorschriften sehen ein mittelfristiges Verbot solcher Deponien in den Ländern der Gemeinschaft vor. Bis 2015 soll der Umsatz des deutschen Energiekonzerns im Bereich der energetischen Abfallverwertung 1 Milliarde Euro übersteigen. Heute ist die Leistung eines der führenden deutschen Energiekonzerne deutlich bescheidener und beläuft sich auf 260 Millionen Euro. Aber auch in dieser Größenordnung gilt E.ON bereits als Deutschlands führender Entsorger, noch vor Unternehmen wie Remondis und MVV Energie. Ihr Anteil beträgt bisher 20 % und sie betreibt neun Müllverbrennungsanlagen, die 840 GWh Strom und 660 GWh Wärme produzieren. Noch größere Wettbewerber in Europa sitzen in Frankreich. Anzumerken ist, dass sich die Situation der Abfallentsorgung in Deutschland erst im Jahr 2005 grundlegend geändert hat, als Gesetze verabschiedet wurden, die die unkontrollierte Deponierung verbieten. Erst danach wurde das Müllgeschäft rentabel. Derzeit müssen in Deutschland jährlich etwa 25 Millionen Tonnen Abfall verarbeitet werden, und es stehen nur 70 Anlagen mit einer Kapazität von 18,5 Millionen Tonnen zur Verfügung. Russische Lösungen Auch Russland präsentiert interessante Lösungen zur zusätzlichen Stromerzeugung aus Abfall. Das Industrieunternehmen „Technology of Metals“ (Chelyabinsk) entwickelte zusammen mit ZAO NPO Gidropress (Podolsk) und NP ZAO AKONT (Chelyabinsk) ein Projekt für eine wirtschaftliche Mehrzweck-Durchlaufschmelzanlage „MAGMA“ (APM „MAGMA“) Diese Technologie wurde bereits unter Pilotbedingungen und technologischen Schemata für ihre Verwendung getestet. Im Vergleich zu herkömmlich genutzten Hausmüllverbrennungsanlagen hat die MAGMA-Einheit und die Technologie der Hochtemperatur- und Non-Waste-Entsorgung eine Reihe von Vorteilen, die es ermöglichen, die Investitionskosten für den Bau einer MLT zur Entsorgung unsortierter Abfälle zu reduzieren. Diese beinhalten:
Nach anderen Indikatoren ist der mit der MAGMA-Einheit ausgestattete WIP dem bestehenden WIP nicht unterlegen, während die Menge der mit Gasen emittierten Schadstoffe den EU-Standards entspricht und niedriger ist als bei der Verbrennung von Siedlungsabfällen in traditionell genutzten Einheiten. Somit ermöglicht der Einsatz von APM „MAGMA“ die Technologie der abfallfreien Entsorgung von unsortiertem Siedlungsabfall, ohne die Umwelt zu beeinträchtigen. Auch für die Sanierung bestehender Mülldeponien, die effiziente und sichere Entsorgung von medizinischen Abfällen und die Entsorgung von gebrauchten Autoreifen kann das Gerät erfolgreich eingesetzt werden. Bei der thermischen Verarbeitung von 1 Tonne Siedlungsabfall mit einem natürlichen Feuchtigkeitsgehalt von bis zu 40 % wird folgende Menge an marktfähigen Produkten gewonnen: Strom - 0,45-0,55 MW/h; Gusseisen - 7-30 kg; Baumaterialien oder Produkte - 250-270 kg. Die Investitionskosten für den Bau einer Verbrennungsanlage mit einer Kapazität von bis zu 600 Tonnen unsortiertem Abfall pro Jahr unter den Bedingungen der Stadt Tscheljabinsk werden sich auf schätzungsweise 120 Millionen Euro belaufen. Die Amortisationszeit von Investitionen beträgt 6 bis 7,5 Jahre. Das MAGMA-Projekt zur Verarbeitung fester Industrieabfälle im Jahr 2007 wurde durch die Entscheidung des Ausschusses für Ökologie der Staatsduma der Russischen Föderation unterstützt.
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