Thermische Verwertung kontaminierter Böden durch Mitverbrennung in einem braunkohlegefeuerten Dampferzeuger mit zirkulierender Wirbelschicht

 

Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. Otto Geisler
Mitarbeiter: Dipl.-Ing. K. Wilbrand
Laufzeit: 01.08.1995 - 31.08.1996

Mit Kohlenwasserstoffen kontaminierte Böden wurden in einem braunkohlegefeuerten Dampferzeuger mit zirkulierender Wirbelschicht im Heizkraftwerk der Thyssen Henschel GmbH in Kassel verwertet. Dazu wurden die Böden als Zuschlagstoff zur Rohbraunkohle in den Wirbelschichtprozeß eingebracht, bei ca. 850 °C thermisch behandelt und anschließend mit der Wirbelschichtasche ausgetragen. Der Energieinhalt der kontaminierten Böden konnte so in der Wirbelschichtanlage zur Strom- und Wärmeerzeugung genutzt werden.

Hinsichtlich der mit diesem Verfahren zu verwertenden Mengen wurde der Braunkohle ein Massenstrom an kontaminierten Böden von etwa 2 bis 5 % zugegeben, dies entspricht jährlich etwa 2.000 bis 5.000 t. Im Rahmen umfangreicher und systematisch durchzuführender Versuche und Messungen an der im Heizkraftwerk vorhandenen Wirbelschichtanlage wurde untersucht, wie die Prozeßführung gestaltet werden mußte, damit weder beim Abgas noch in der Asche unzulässig hohe Schadstoffemissionen auftreten und auch das Eluatverhalten der Asche sich nicht verschlechtert.

Im Rahmen des Projektes wurden verschiedene Bodenarten, bzw. Beton/ Bauschutt in der Wirbelschichtanlage mitverbrannt, um die für den Prozeß der Bodendekontamination wichtigen Parameter zu optimieren. Dazu gehörten u.a. die Aufbereitung (Korngröße) und Vorbereitung des Bodenmaterials sowie die Durchsatzleistung für die unterschiedlichen Böden und Kontaminationen.

Die Versuche haben gezeigt, daß Böden in der Anlage mitverbrannt werden können, ohne daß die mechanischen Teile der Anlage, insbesondere die Fördersysteme wesentlich geändert werden mußten. Das thermische Verhalten der Anlage änderte sich kaum.

Anhand der Massenbilanz konnte festgestellt werden, daß die Versuche mit Beton/ Bauschutt zu einer Abnahme der Zuschlagstoffe Kalk und Sand führten. Die vom TÜV gemessenen Rauchgasemissionen zeigten keine Überschreitung der Grenzwerte. Analysen der Asche ergaben eine gute Einbindung der Schadstoffe.