Energieintensive Industriezweige sehen sich mit steigenden CO₂-Abgaben und höheren Kosten für fossile Brennstoffe konfrontiert, was Zementhersteller dazu veranlasst, auf feste Rückgewinnungsbrennstoffe (SRF) als kostengünstige und CO₂-ärmere Alternative umzusteigen.
Die Verwendung von SRF als alternativer Brennstoff ermöglicht es der Recyclingbranche nicht nur, Abfälle von Deponien fernzuhalten und so die immer teurer werdenden Deponiekosten und -abgaben zu vermeiden, sondern schafft auch eine potenzielle Einnahmequelle durch den Verkauf von gleichmäßig getrocknetem, aufbereitetem SRF. Dadurch werden die immer knapper werdenden, nicht erneuerbaren natürlichen Ressourcen geschont.
CO₂-Steuersätze pro Tonne CO₂e in Europa, 2024
Einsatz von trockenem SRF bei der Zementherstellung
Fester Sekundärbrennstoff (SRF) ist ein veredelter Brennstoff mit hohem Heizwert, der aus nicht gefährlichen Abfallströmen wie gewerblichen, industriellen und kommunalen Feststoffabfällen hergestellt wird. Bei richtiger Aufbereitung stellt SRF eine wertvolle Alternative zu fossilen Brennstoffen in Zementöfen dar und bietet folgende Vorteile:
- Geringere CO₂-Emissionen
- Geringerer Verbrauch fossiler Brennstoffe
- Vorteile der Kreislaufwirtschaft
- Geringere Belastung durch die CO₂-Steuer
- Vermeidung von Deponieabfällen und damit verbundenen Kosten
- Eine neue Einnahmequelle für Abfallverwertungsunternehmen
Zementöfen arbeiten während der Klinkerbildung bei extrem hohen Temperaturen. Durchgehend trockenes SRF sorgt für eine effiziente Verbrennung, ein stabiles Flammenprofil und eine vorhersehbare Wärmeabgabe. Klicken Sie hier, um mehr über ein SRF-Trocknungsprojekt in einem Zementwerk in der Türkei zu erfahren.
Stronga FlowDrya bietet eine effektive Lösung für die Trocknung von SRF, bei der durch eine gleichmäßige Trocknung sichergestellt wird, dass keine Strafen wegen „Profilabweichungen“ anfallen, und durch die Trocknung von SRF auf unter 20 % ein echtes Gewinnpotenzial für den Hersteller entsteht.
Auswirkungen von SRF mit hohem Feuchtigkeitsgehalt auf Zementwerke – Kostenaufschläge und Gewinnpotenzial
Hinweis – Die Zahlen wurden in der Grafik weggelassen, da sie je nach Markt und Zementwerk variieren. Während bei bestimmten hohen Feuchtigkeitsgehalten erhebliche Kostenaufschläge anfallen können, ergibt sich bei SRF mit einem Feuchtigkeitsgehalt unter 20 % eine positive Situation, in der Unternehmen für das Material sogar bezahlt werden können. Zu den potenziellen Abnehmern zählen Zement- und Kalkhersteller, Müllverbrennungsanlagen sowie große industrielle Wärmeabnehmer wie Ziegeleien, Papierfabriken und dergleichen.
Warum verursacht feuchtes SRF Probleme in Zementöfen?
SRF mit hohem Feuchtigkeitsgehalt stellt den Betrieb von Zementöfen und Müllverbrennungsanlagen vor erhebliche Herausforderungen und führt zu Effizienzverlusten. Diese werden durch saisonale Schwankungen und klimatische Bedingungen noch verschärft, da der Feuchtigkeitsgehalt von SRF bei nassem Wetter ansteigt.
Der entscheidende Faktor ist der Heizwert (die bei der Verbrennung freigesetzte Energiemenge). Die im SRF enthaltene Feuchtigkeit absorbiert bei der Verdampfung Wärme, wodurch sich die für den Ofenprozess verfügbare Nettoenergie verringert; dies führt zu erheblichen thermischen Verlusten. Die Lösungen von Stronga zur Aufbereitung und Trocknung von SRF sorgen für gleichmäßig trockenes SRF und senken den Feuchtigkeitsgehalt auf unter 20 %. Die Probleme, die feuchtes SRF bei der Zementherstellung mit sich bringt, werden im Folgenden näher erläutert:
1. Geringerer Heizwert: Mit steigendem Feuchtigkeitsgehalt des SRF wird ein größerer Teil der Wärmeenergie des Ofens für die Verdampfung des Wassers im SRF aufgewendet, anstatt die für die Klinkerbildung erforderliche Temperatur zu erhöhen. Dies führt zu einer Verringerung der Zementproduktion und der Produktionskapazität des Ofens. Ein höherer Feuchtigkeitsgehalt des SRF von über 20 % führt zudem zu erheblichen Abwärmeverlusten (Dampf) über den Abzug.
2. Flammeninstabilität: Öfen benötigen eine stabile, hochtemperaturreiche Flamme, um die Prozesskonsistenz zu gewährleisten. Uneinheitlich feuchter Brennstoff führt zu unvollständiger Verbrennung und Temperaturschwankungen. Dies führt zu einer schlechten Wärmeverteilung in der Verbrennungszone.
3. Risiken durch Betriebsinstabilität: Übermäßige Feuchtigkeit kann zu höheren Emissionen von unverbrannten Kohlenwasserstoffen, einer erhöhten Freisetzung von Feinstaub und VOCs sowie zu physikalischen Schäden an Ofenkomponenten aufgrund thermischer Belastungen führen.
4. Erhöhter Kraftstoffverbrauch: Um den Energieverlust bei der Verdampfung der Feuchtigkeit auszugleichen, muss mehr Kraftstoff verbrannt werden, wodurch die wirtschaftlichen und ökologischen Vorteile der Verwendung von SRF als alternativem Kraftstoff anstelle fossiler Brennstoffe zunichte gemacht werden.
Der betriebliche Unterschied zwischen einem aufbereiteten, stabilen SRF mit einem Feuchtigkeitsgehalt von unter 20 % und einem SRF mit höherem, schwankendem Feuchtigkeitsgehalt ist unvergleichlich groß.
Erfahren Sie mehr über FlowDrya zum Trocknen von SRF →
Feste Rückgewinnungsbrennstoffe – Alternative Brennstoffe für Zementöfen
FlowDrya Erhöht den Heizwert von SRF
FlowDrya Die Anlage ist darauf ausgelegt, die Feuchtigkeit des SRF von 40 % oder mehr über das gesamte Materialbett hinweg konstant auf unter 20 % zu senken. Das Tiefentrocknungsbett-Design von FlowDrya und die PulseWave™-Durchmischung sorgen für:
- Gleichmäßige Trocknungsergebnisse über alle Partikelgrößen hinweg
- Hoher Durchsatz und hohe Ausbeute bei Nutzung der vorhandenen Ofenkapazität
- Stabile, vorhersehbare Eigenschaften des Ersatzbrennstoffs
- Zuverlässige Feuchtigkeitswerte, die strenge Abgasnormen erfüllen und Strafen vermeiden
- Erhöhter Heizwert und verbesserte Brennstoffleistung
FlowDrya ermöglicht es Herstellern von Recyclingzement, höhere Gewinnmargen zu erzielen und gleichzeitig die Einhaltung der Vorschriften insgesamt zu verbessern.
Trockenes SRF liefert deutlich mehr nutzbare Energie pro Kilogramm Brennstoff
Vergleich des Nettoheizwerts – feuchter SRF (40 %) mit 10 MJ/kg gegenüber trockenem SRF (20 %) mit 17 MJ/kg
SRF-Trocknung unter Nutzung von Restwärme
Von den 4 GJ thermischer Energie, die für die Herstellung von 1 Tonne Zement benötigt werden, gehen bis zu 50 % dieser Energie als Abwärme verloren. FlowDrya ist in der Lage, die Restwärme aus dem Zementherstellungsprozess zur Trocknung von SRF zu nutzen und so einen kreislauforientierten Betrieb vor Ort zu schaffen. Als Nebenprodukt der Zementherstellung ist diese Wärme mit nur geringen Kosten verbunden – was die Investition in FlowDrya-Anlagen für Zementhersteller noch attraktiver macht.
Insbesondere in den letzten fünf Jahren war ein starker Anstieg der Energiekosten zu verzeichnen. Die Nutzung der verfügbaren Abwärme für den Trocknungsprozess im SRF FlowDrya trägt dazu bei, diesem Anstieg der Energiekosten entgegenzuwirken, indem die Rohstoffversorgung gesteuert und das immer teurer werdende Gas durch kostengünstigeres, leicht verfügbares SRF ersetzt wird.
FlowDrya Trocknung von SRF mit PulseWave™-Rührwerk
SRF-Trocknung in der Praxis
Das Tiefbett-Trocknungsverfahren von FlowDrya mit PulseWave™-Rührwerk sorgt für einen hohen Durchsatz an gleichmäßig trockenem SRF-Material. Sehen Sie sich im folgenden Video an, wie FlowDrya bei der Trocknung von SRF zum Einsatz kommt.
Die SRF-Qualität hängt von der Feuchtigkeitsreduzierung ab
Nasses SRF ist für den direkten Einsatz in Zementöfen ungeeignet; es verringert die Brennstoffeffizienz, destabilisiert die Verbrennung und erhöht die Emissionen. FlowDrya ist Teil des integrierten Aufbereitungsprozesses, durch den nasses SRF zu einem brauchbaren Ersatzbrennstoff in der Zementherstellung wird. Maximieren Sie die finanziellen und ökologischen Vorteile von Ersatzbrennstoffen; wenden Sie sich noch heute an Stronga, um Ihr SRF FlowDrya auf Ihre individuellen Trocknungsanforderungen abzustimmen.