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| Die in Deutschland betriebenen Abfallverbrennungsanlagen emittieren neben den klassischen Schadstoffen auch klimarelevante Gase wie Lachgas (N2O) Methan (CH4) und fossiles Kohlendioxid. Um tiefere Kenntnisse über die Bildung und Freisetzung klimaschädlicher Gase in Abfallverbrennungsanlagen zu bekommen erfolgten im Projekt Literaturrecherchen sowie Messungen von Lachgas- und Methan. Die Messungen erfolgten an Anlagen mit unterschiedlichen Verbrennungstechniken: An zwei Klärschlammverbrennungsanlagen mit Wirbelschichtfeuerung an einer Klärschlammverbrennungsanlage mit Rostfeuerung sowie an einer Abfallverbrennungsanlage mit Rostfeuerung und einer Altholzverbrennung mit Wirbelschichtfeuerung. Die Bildung von Lachgas ist im Wesentlichen vom Stickstoffgehalt des Abfalls von der Verbrennungstemperatur und dem Sauerstoffgehalt der Verbrennung abhängig. Im Ergebnis zeigt sich deutlich das hohe Lachgasbildungspotenzial bei der Verbrennung von stickstoffreichem Klärschlamm. In den Wirbelschichtanlagen ergaben die Lachgasmessungen bei Ofentemperaturen über 850 °C Emissionswerte bis 200 mg/m3 die sich beim Absenken der Ofentemperatur unter 850 °C auf bis zu 400 mg/Nm3 verdoppelten. In der Klärschlammverbrennung mit Rostfeuerung wurden bei Nachverbrennungstemperaturen von 850 - 900 °C Lachgaswerte zwischen 360 mg/m³ und 800 mg/m³ gemessen. Dagegen lagen die Lachgasemissionen in einer Haus- und Gewerbeabfallverbrennung mit Rostfeuerung unter 5 mg/m3 und in einer Altholzverbrennung mit zirkulierender Wirbelschicht und bei 20 - 50 mg/m3 bei Temperaturen in der Nachbrennzone von 930 - 960 °C. Die im Projekt gemessenen Methanemissionen der Anlagen lagen bei der Klärschlammverbrennung zwischen 5 - 20 mg/m3; bei der Verbrennung von Haus- und Gewerbeabfall sowie Altholz unter 5 mg/m3. Zur Beurteilung der Klimarelevanz von Abfallverbrennungsanlagen sind weiterhin Kenntnisse über die Höhe des biogenen Anteils im Abfall erforderlich. Dazu wurden drei Methoden zur Messung und Bestimmung von Kohlenstoffisotopen beschrieben die in der Norm EN ISO 13833 im Jahr 2013 veröffentlicht wurden. | |
| Besides conventional air pollutants waste incineration plants produce emissions of climate relevant gases like nitrous oxide (N2O) methane (CH4) and fossil carbon dioxide. To obtain more knowledge on the formation and emission of these climate relevant gases literature research and measurements of nitrous oxide and methane were conducted in this project. Measurements were realized on incineration plants with different combustion techniques: on two sewage sludge incinerators with fluidized bed combustion on a sewage sludge incinerator with grate combustion as well as on a municipal waste incinerator with grate combustion and on a waste wood incinerator with fluidized bed combustion. The formation of nitrous oxide mainly depends on the waste’s nitrous content and on the combustion temperature as well as on the oxygen content during the combustion. The measurements showed the high potential for formation of nitrous oxide in combustion of nitrogen-rich sewage sludge. In fluidized bed incinerators nitrous oxide emissions up to 200 mg/m3 were measured if oven temperatures were above 850 °C; when oven temperatures fell below 850 °C emissions doubled up to 400 mg/Nm3. In the sewage sludge incinerator with grate combustion with after burner temperature of 850 - 900 °C nitrous oxide emissions between 360 mg/m³ and 800 mg/m³ were measured. In contrast nitrous oxide emissions from municipal waste incineration with grate combustion were below 5 mg/m3 and nitrous oxide emissions from waste wood incineration in a circulating fluidized bed combustion were between 20 - 50 mg/m3 with temperatures in the after burner zone between 930 - 960 °C. Methane concentrations measured in the project resulted in emissions of 5 - 20 mg/m3 from sewage sludge incineration and emissions below 5 mg/m3 from the combustion of municipal waste and waste wood. For characterization of the climate relevance of waste incineration plants knowledge on the biogenic content of the waste is also needed. For this purpose three radiocarbon sampling and determination methods were described published as international standard method EN ISO 13833 in 2013. |
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