Verfahrensbeschreibung

In der Verfahrensbeschreibung wird zwischen der mechanischen Aufbereitung und der biologischen Behandlung differenziert. Diese Verfahrensschritte werden im nachfolgenden in zwei Phasen untergliedert.

Phase I: Mechanische Aufbereitung (MA) der Abfälle

Der aus dem Verbandsgebiet angelieferte Abfall wird von Hausmüll- oder Containerfahrzeugen in der Anlieferungshalle abgekippt. Mittels Greiferbagger wird der Abfall in die Vorzerkleinerungsmaschinen über die Hausmüll- oder Sperrmülllinie in der Anliererungshalle aufgegeben.

Die Funktionsweise der Hausmüll- und Sperrmülllinie ist nahezu identisch. Aus Vereinfachungsgründen wird nachfolgend nur die Hausmülllinie dargestellt. Die weitere Aufbereitung findet in der Aufbereitungshalle statt. 

Hausmülllinie

Der vorzerkleinerte Abfall wird über einen Steigförderer in die Aufbereitungshalle in eine Trommelsiebmaschine transportiert. In der Trommelsiebmaschine wird das Material in ein Unterkorn (0 - 60 mm), Mittelkorn (60 - 250 mm) und ein Überkorn (über 250 mm) aufgespalten.

Das Überkorn wird zurück in die Anlieferungshalle befördert und kann über eine Zerkleinerungsmaschine nochmals aufgegeben werden.

Das Mittelkorn wird über eine Windsichtung gefördert. Die Windsichtung entzieht dem Materialstrom die Leichtstoffe, die in die Presscontainerverladung befördert werden. Die Leichtfraktion wird energetisch verwertet. Das verbleibende Mittelkorn wird über einen Magnetabscheider, der Eisenmetalle abzieht, zum Mehrfraktionenseparator geführt. Der Mehrfraktionenseparator spaltet den Materialstrom nach dem Prinzip der ballistischen Trennung in eine Schwer- und Leichtfraktion. Des Weiteren wird über einen integrierten Siebboden im Mehrfraktionenseparator eine Fraktion 0 - 60 mm abgeschieden.  

Die Schwerfraktion wird nochmals über einen Windsichter geführt, der aus dem Materialstrom die leichteren Stoffe abzieht. Die leichten Stoffe werden energetisch verwertet, die Schwerstoffe können, da es sich überwiegend um Steine, größere Kunststoffteile o. ä. handelt, abgelagert werden. Des Weiteren werden aus der Schwerfraktion nochmals Eisen- und Nichteisenmetalle abgezogen. Die Leichtfraktion (heizwertreiche Fraktion) aus dem Mehrfraktionenseparator wird in einem Zwischenbunker gepuffert.

Die heizwertreiche Fraktion aus dem Bunker wird über einen Gurtförderer zurück in die Anlieferungshalle befördert. Durch eine Nachzerkleinerungsmaschine wird diese Fraktion auf eine Größe von 0 - 80 mm zerkleinert. Die Nachzerkleinerung des Materials ist notwendig, um eine bestimmte Qualität zu erreichen, damit dieses Material in einen Sekundärbrennstoffkraftwerk zur Energie- und Wärmeerzeugung genutzt werden kann.

Die aus den Mehrfraktionenseparatoren abgeschiedene Siebfraktion 0 - 60 mm wird mit dem Unterkorn (0 - 60 mm) aus der Siebtrommelmaschine, nachdem Kleineisenteile und Nichteisenmetalle abgeschieden worden sind, zum Bunker befördert.

Die in der mechanischen Aufbereitung gewonnene Eisen- und Nichteisenmetallfraktion wird an Recyclingunternehmen veräußert.

Der  Materialstrom 0 - 60 mm aus der Siebtrommelmaschine und dem Mehrfraktionensseparator wird der biologischen Behandlung zugeführt. Zuvor  wird dieser Materialstrom über ein Sternsieb geleitet, bei dem heizwertreiches Material mit einer Korngröße von bis 40 mm abgeschieden wird.

Phase II: Biologische Behandlung (BA)

  • Mixer / Pulper: Die Feinfraktion aus der mechanischen Aufbereitung wird in zwei Mixern mit je 32 cbm Fassungsvolumen mittels Wasser bei einem Mischverhältnis von einen Anteil Abfall und vier Anteilen Wasser in eine pumpfähigen Suspension überführt. Beim Mischvorgang in den Mixern werden die organischen Bestandteile zerkleinert, aufgelöst und die Schwerstoffe ausgetragen. Die Mixer  können bis zu 51.600 Mg/a verarbeiten.
  • Sandfang: In zwei Sandfängen mit ca. 40 cbm Volumen pro Linie findet eine weitere Substrattrennung statt. Hier werden zum einen Leichtstoffe (z.B. Folien), die aufschwemmen, und Schwerstoffe (z.B. Sand, Glas), die sedimentieren, ausgetragen. Diese Stoffe werden ausgetragen, um unerwünschte Effekte im Prozess zu minimieren. Die Leichtstoffe können zu Schwimmschichtbildung in den Behältern und die Schwerstoffe zu Abrasion z.B. in den Rohrleitungen und Ablagerungen in den Behältern führen. Die ausgetragenen Stoffe werden über Förderbänder in die Deponieguthalle transportiert und dem Gärrest zugeführt. Aus den Sandfängen wird das Substrat in den Ausgleichsbehälter gepumpt. 
  • Hydrolyse (Ausgleichsbehälter): In dem Ausgleichsbehälter erfolgt eine Zwischenspeicherung des erzeugten Substratgemisches, um eine gleichmäßige Beschickung der Fermenter, zum Beispiel am Wochenende, zu gewährleisten. Die Verweildauer des Substrats beträgt ca. 7 Tage. Das maximale Füllvolumen des Behälters beträgt 4.800 cbm. Ausgerüstet ist der Ausgleichsbehälter mit einem Rührwerk, um eine Homogenität der Suspension zu erzeugen und die Bildung von Schwimmschichten und Ablagerungen zu verhindern. Im Ausgleichsbehälter findet die erste Stufe der zweistufigen anaeroben Vergärungsphase, die Vorversäuerung, statt.  Hierbei werden bei der Aufspaltung von Kohlehydraten, Fett- und Eiweißverbindungen kurzkettige organische Säuren, Alkohol, Wasserstoff und Kohlendioxid gebildet. 

    Um bei der Vergärung entstehenden Schwefelwasserstoff, der korrosiv wirkt,  zu binden, wird dem Substrat Eisenchlorid oder Eisenhydroxid zugesetzt. Ab Herbst 2011 wird der Bau einer biologischen Entschwefelungsanlage realisiert, die den Schwefelwasserstoff aus dem Gasgemisch bindet.

  • Vergärung / Fermenter: Zur Gewährleistung einer gleichmäßigen Nährstoffversorgung der Mikroorganismen wird das Substrat kontinuierlich aus den Ausgleichsbehälter in die Fermenter gepumpt. Die Vergärung findet optimal unter mesophilen Bedingungen (37º C) statt. Deshalb wird die Suspension mittels eines Wärmetauschers erwärmt. Die zwei ebenfalls mit einem Rührwerk ausgestatteten Fermenter haben jeweils ein Fassungsvermögen von 4.800 cbm. Während einer Aufenthaltsdauer von 15 - 18 Tagen erfolgt die anaerobe Umsetzung der organischen Masse zu Methan und Kohlendioxid.
  • Aerobisierung: Im Anschluss an die Vergärung erfolgt die aerobe Behandlungsstufe durch Belüftung des Substrats. Die methanbildende Reaktion wird durch den Sauerstoffeintrag beendet. Somit findet kein weiterer anaerober Abbauprozess statt. Nicht anaerob abbaubare Organik kann aerob abgebaut werden. Ammoniak und das restliche Methangas werden ausgerippt. Die Abluft wird in die RTO geleitet.Die Aerobisierung findet in zwei Becken mit je 2.880 cbm Fassungsvermögen statt. Die durchschnittliche Verweildauer beträgt 5 - 7 Tage.
  • Entwässerung: Im Anschluss an die Aerobisierung wird das Substrat der Entwässerung zugeführt. Mittels Dekanter findet unter Verwendung von Flockungshilfsmitteln die Trennung in einen flüssigen und festen Stoffstrom statt. Der flüssige Stoffstrom, das Prozesswasser, wird überwiegend dem Kreislauf erneut zum Erzeugen einer Suspension verwendet. Der feste Stoffstrom wird zur Reduzierung des Wassergehaltes zum Trocknen geführt.
  • Trocknung: Die Trocknung des entwässerten Gärrestes übernimmt ein Bandtrockner. Als Trocknungsluft wird die Abluft aus den Blockheizkraftwerken (BHKW) verwendet. Reicht die Abwärme der Blockkraftwerke nicht aus, so kann der Bandtrockner mit Methangas betrieben werden. Das getrocknete, ablagerungsfähige Material wird in der Deponieguthalle abgeworfen und zusammen mit dem inerten Material aus den Sandfängen verladen und zur Deponie Blankenhagen transportiert.
  • Blockheizkraftwerke: Das in den Behältern entstehende Methan wird getrocknet, verdichtet und zum Gasspeicher geleitet. Vom Gasspeicher wird das Methan zu den Verbrauchern geleitet. Neben dem Bandtrockner und RTO sind die größten Verbraucher die zwei Blockheizkraftwerke mit einer elektrischen Leistung von je 650 kW. In den Blockheizkraftwerken wird das gewonnene Methan energetisch verwertet. Der erzeugte Strom wird überwiegend in der MBA verbraucht. Der überschüssige Strom wird in das Stromnetz gegen Vergütung eingespeist. Die Abwärme wird zum Aufheizen des Substrats und zur Gärresttrocknung genutzt.
  • Abluftbehandlung: Zur Erfüllung der Grenzwertvorgaben der 30. Bundesimmissionsschutzverordnung ist die Behandlung der Abluft aus der MBA vorgeschrieben. Die Abluft wird zunächst über einen sauren Wäscher geleitet, der den Ammoniak reduzieren soll. Anschließend wird die Abluft der regenerativen thermischen Oxidation (RTO) zugeführt.

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