BOISCH Praesentation 01

Stoffliche und energetischen Nutzung
von Bioabfall durch die SRH
Dr. Anke Boisch
Abteilung Ressourcenwirtschaft und Technik
Gliederung




Einführung
Ei
füh
Aktuelle Situation der Mengen
Zukünftige Entwicklung
Behandlungswege





Grundsätze
Grünabfall – Aufbereitung – Behandlung – Verwertung
Bioabfallbehandlung in der Nassvergärung
Bioabfallbehandlung in Kompostierungsanlagen
Bio- und Grünabfallbehandlung in der
Trockenfermentation und Kompostierung
 Produkte
Prod kte / Ver
Verwertungswege
ert ngs ege
 Energetische Nutzung
 Stoffliche Nutzung
 Schlussfolgerung und Ausblick
2
Einführung – 1/2
 Bioabfälle gemäß BioAbfV:
 Abfälle tierischer oder pflanzlicher Herkunft und
durch mikrobielle Tätigkeit abbaubar
 Gem. BioAbfV Anh.1 zur Verwertung geeignete
Bioabfälle, u.a.
 Ga
Gartente u
und
d Parkabfälle
a ab ä e (G
(Grünabfall)
ü ab a )
 Landschaftspflegeabfälle, einschl. Holz (Grünabfall)
 Getrennt erfasste Bioabfälle (Biotonne, Bioabfall
i S)
i.e.S.)
 Küchen- und Kantinenabfälle (vorrangig Gewerbe)
 Pflanzliche und tierische Abfälle aus der
Lebensmittelindustrie
 Marktabfälle pflanzlicher oder tierischer Herkunft
 Zur Behandlung können diese Abfälle weiteren
rechtlichen Regelungen / Anforderungen unterliegen 3
Einführung – 2/2
Start Bioabfallsammlung und -verwertung 1986 in
Hamburg mit dem Projekt „Grüne Nassmülltonne“
Abfallwirtschaftsplan der FHH aus - 1989 Planung
von 4 Anlagen für Bioabfälle aus der Biotonne –
Standort im Norden realisiert
Pilotanlagen in Harburg / Wilhelmsburg (bis 2003)
und
dB
Bergedorf
d f (bi
(bis 1995)
Einführung der Biotonne stagniert ab 1996
Verarbeitung der Sammelmengen Biotonne ab 1995
vorrangige Behandlung Kompostierung
Annahme von Grünabfällen an den Recyclinghöfen
vorrangige
i Behandlung
B h dl
K
Kompostierung
ti
((zeitweise
it i in
i
eigenen Analgen in Volksdorf und Wilhelmsburg)
Sammlung
gg
gewerblicher Bioabfälle - vorrangige
gg
Behandlung Vergärung
4
Aktuelle Situation
2010 wurden 79.366
79 366 Mg organische Abfälle von der SRH
gesammelt, davon waren 54.266 Mg Bioabfälle
Speiseabfälle; 1.895
Altholz; 25.100
Bioabfall; 28.412
Laub; 12.608
Grünabfall; 11.351
5
Zukünftige Entwicklung
 Zi
Ziele
l der
d Mengensteigerung
M
i
bi
bis 2012
2012:
47.000 Mg Bioabfälle aus der Biotonne
20 000 Mg Grünabfälle
20.000
 Ziele der Behandlung:
Nutzung der Energiegehalte zur Einsparung fossiler
Energien
Nutzung der stofflichen Eigenschaften zur
Schonung von Ressourcen und Steigerung der
Umweltentlastung, z.B. Phosphor
Recycling unter Beachtung des gesamten
Lebenszyklus des Abfalls und optimierte
Ausschöpfung
p g aller Nutzungspotentiale
g p
6
Behandlungswege – Grundsätze
Vermeidung von CO2-Emissionen durch Optimierung
d T
der
Transportwege
! Behandlungsverfahren Bioabfallverwertung erfolgen
nach guter fachlicher Praxis
! Standorte unterliegen den Anforderungen des
emissionsarmen Anlagenbetriebes mit
! Optimierter Prozesssteuerung
! Maßnahmen zur Minderung von
 Staubemissionen
 Keimemissionen
K i
i i
 Geruchsemissionen
 Gasförmigen
g Emissionen
vorrangig Treibhausgase Methan, Lachgas und
Ammoniak
!
7
Behandlungswege – Grünabfall

Sammlung auf Recyclinghöfen

Aufbereitung
 Zerkleinerung – Shredder
 Fraktionierung – Siebtechnik

Behandlung = Stoffliche Nutzung
 Optimal Kompostierung
 Direktverwertung (wenn hygienisch unbedenklich /
u be a de te G
unbehandelte
Grünabfälle
ü ab ä e ste
stellen
e e
ein Rückzugsgebiet
üc ugsgeb et
für Schädlinge und Krankheitserreger an pflanzlichen
Materialien dar)


Einsatz als Dünger
g und Humusträger
g für den
Boden oder zur Torfsubstitution
Energetische
g
Nutzung
g überschüssiger
g holziger
g Mengen
g
8
Behandlungswege – Nassvergärung
9
Außenansicht der Biogasanlage
10
Biogasanlage Kennzahlen
Abfallmengen
 Abfall-Input ca.20.000 Mg/a
 Störstoff-Output ca. 2.500 Mg/a
 Gärrest-Output ca. 17.500 Mg/a
Biogasdaten
Bi
d t
 Gasproduktionsrate ca. 330m3/h
 Energieinhalt Biogas ca.6,5 kkWh/m3
Energieumwandlung BHKW
 Elektrische Leistung ca. 1.050 kW
 Thermische Leistung ca. 1.100 kW
 Gesamtwirkungsgrad ca
ca. 83 %
11
Behandlungswege
Bioabfall - Kompostierung
I Grobaufbereitung
I.
G b fb i
oder
d V
Vorbereitung:
b i
 Annehmen – Sichten – Zerkleinern –
Störstoffentfernung
g – Aufsetzen der Miete
Materialzusammensetzung
II. Rotte oder Kompostierungsprozess:
 Umsetzen - Bewässern – Belüften – Nachweis
zum Temperaturverlauf (Hygienisierung)
Kontrollieren und Steuern
III. Feinaufbereitung oder Konfektionierung:
 Sieben – Lagerung – Vermarktung
Q lität k t ll / Güt
Qualitätskontrollen
Gütesicherung
i h
12
Kompostierung nach Stand der
Technik – Kompostwerk Bützberg
13
Kompostierung nach Stand der
Technik – Beispiel Grünkompostierung
14
Kompostierung – nicht nach Stand der
Technik
15
Kompostierung – nicht nach Stand der
Technik
16
Mindere Qualität und
überaltertes Kompostlager
17
Behandlungswege – Bio-/ Grünabfall
T
Trockenfermentation
k f
t ti
und
dK
Kompostierung
ti
Vorschaltung Prozessschritt Trockenfermentation zur
K
Kompostierung.
i
Folge: Kapazitätserhöhung der Anlage am Standort
Verfahrensablauf Fermentation und Kompostierung:
I. Grobaufbereitung
II. Fermentation
 Befüllung Fermenter
 Sauerstoffabschluss – Perkolation – Gasproduktion
 Aerobisierung
A bi i
(E
(Ende
d d
der G
Gasproduktion)
d kti )
 Leerung der Fermenter
 Gärrestaufbereitung
g und Mischung
g
III. Biogasaufbereitung und Einspeisung
IV. Kompostierung
V Feinaufbereitung
V.
Feina fbereit ng
18
Besondere Anforderungen
Vermeidung
g von Treibhausgasemissionen
g
durch:
! Zügige Verarbeitung angelieferter Bioabfallmengen
g von Emissionen von der Fermenter! Vermeidung
Leerung bis zum Beginn der Kompostierung
 Überwachung der optimalen Aerobisierung
 Verhinderung der Bildung anaerober Nester durch
zügige Weiterverarbeitung
 Mischungsverhältnis Gärrest
Gärrest, Struktur und
Frischmaterial – Anteile individuell anpassen
! Anpassung der Parameter der Prozesssteuerung an
die Materialeigenschaften des Gärrestes
! Optimierung der Ablufterfassung und Einsatz
geeigneter Abluft
Abluft-Reinigungsverfahren
Reinigungsverfahren
19
Produkte und Verwertungswege
Erzeugte
g Produkte
Verwertungswege
g
g
► Biorohgas aus der
Trockenfermentation
 Gasaufbereitung
 Einspeisung in das
Gasnetz
► Qualitätskompost
Q lität k
t
 Vermarktung
► Aufbereiteter
Siebüberlauf
 Rückführung
g als
Strukturmaterial
 Energetische
V
Verwertung
t
in
i
Biomassekraftwerken
20
Verwertungsweg Bio-Rohgas –
Nutzungsmöglichkeiten des Biogases
1
Verwertung
g zur
Stromerzeugung
am Standort
2
Transport
p über
Biogasleitung zu
Ort mit Wärmebedarf
in der Nähe
3
Aufbereitung
g
und Einspeisung
ins Erdgasnetz
Biogas
KWKAnlage
Aufbereitung
(lokal)
Wärme
Strom
KWKAnlage
Wärme
Strom
Bioerdgas
Kraftstoff
Einspeisung ins Erdgasnetz
Wärme
Kraftstoff
KWK
KWKAnlage
Wärme
zunehmende Energieeffizienz
Strom
Verwertungsweg Biorohgas –
Nutzungsmöglichkeiten des Biogases:
Wä
Wärmeabsatz
b t
700
Spitzenlast 690 kW
600
Leistun
ng in kW
500
400
300
200
100
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Monat
b it t h d Wä
bereitstehende
Wärmeleistung
l i t
iin kW
Wä
Wärmeabnahme
b h
iin kW
 Beispielrechnung für 30.000 Mg/a, Abwärmenutzung BHKW
Fermenter
Biofilter
Rottehalle
Bestand
Aufbereitung
Aufbereitung
Kompostlager
Bioabfall
Grünabfall
Biofilter Gasaufbereitung
und
und
Fackel Einspeisestation
Gärrestlager
HeizwärmeVersorgung
Betriebsgebäude
Trockenfermentation der SRH am
Standort Bützberg - Kenngrößen





80 m³³ Bi
Biogas pro M
Mg IInput
Methangehalt von 55 %,
10 kWh/m
kWh/m³ Heizwert Biomethan
Wirkungsgrad im BHKW von 80 %.
70.000 Mg Input
 Produktion 2,53 Mio m³ Biomethan = 25,3 kWh p.a.
entspricht einer Bruttowärmeleistung von 3,16 MW
 Vergleich: bei einem Energie
Energie-Verbrauch
Verbrauch im
Haushalt mit 2 Personen von 2.500 kWh pro Jahr
entspricht die Energiemenge 10.120 Haushalte
 CO2-Einsparung = 7.242 Mg p.a.
24
Verwertungswege
– stoffliche Nutzung
Anwendungsbereiche Qualitätskompost :
 Landwirtschaft, GALABAU und Hobbygarten:
 Düngung
g g mit Hauptp und Mikronährstoffen,
 Humusreproduktion und Kohlenstoffsenke
 allgemeine Bodenverbesserung
 Substratherstellung:
 Torfsubstitution (vorrangig aus Grünabfällen)
 Erden (Mischung aus Kompost und Oberboden)
 Rekultivierung:
 Herstellung von Vegetationsflächen an devastierten
Standorten
Nutzung von Qualitätssicherungssysteme als
Voraussetzung optimierter stofflicher Nutzung
25
Verwertungswege
– stoffliche Nutzung
 Produktion und Vermarktung heute
1.830 Mg
9,4%
8.701 Mg
Biokompost
5,3%
Komposterde
20,6%
57,9%
0,0%
Substratherstellung
GALABAU
Baumschulen
Rekultivierung
6,8%
Landwirtschaft
Hobbygarten
26
Diverse
Ausblick
 Steigender Bedarf:
 Nährstoffen aus bestehenden Kreisläufen
 Humusdüngung
H
dü
zum S
Schutz
h t d
der B
Bodenfunktionen
d f kti
 Regenerativen Energiequellen
 Steigende Bedeutung
 stofflicher und
 energetischer Verwertung von Biomasse
 Berücksichtigung klimarelevanter Einflüsse aus
Aufbereitung Behandlung und Verwertung
Aufbereitung,
 Lebenszyklus des Abfalls und Abfallhierarchie
27
Ausblick
Zi l der
Ziele
d SRH
 Sicherung der stofflichen und energetischen
Verwertung von Bio- und Grünabfällen
 ganzheitliche Nutzungskonzepte
wie es unter Einsatz der Kompostierung mit
vorgeschalteter
g
Trockenfermentation g
gewährleistet
wird.
sind erreichbar!
28
Vielen Dank
für Ihre Aufmerksamkeit
29

Download Report