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S.I.G. - DR. - ING. STEFFEN GmbH

Beratung • Planung • Überwachung

Entwicklung eines Konzeptes zum Schutz der Wasserressourcen und zur Stabilisierung der Energieversorgung durch Verwertung fester Siedlungsabfälle in Mexiko

Delegationsreise mexikanischer Entscheidungsträger, Januar 2018

Im Januar 2018 besuchte im Rahmen des DEG-Projektes eine mexikanische Delegation aus Naucalpan Deutschland. Neben Umweltberatern nahmen vor allem Entscheidungsträger der Gemeinde sowie Mitarbeiter der mexikanischen Entwicklungsbank BANOBRAS teil.

 

Die zu Beginn des Projektes festgelegten Arbeitspakete, welche die Konzeptionen einer mechanisch-biologischen Abfallbehandlungsanlage (MBA) und einer Photovoltaikanlage (PVA) auf der stillgelegten Deponie in Naucalpan beinhalten, wurden auf dem Treffen in Rostock und Umgebung vorgestellt bzw. hinsichtlich entscheidender Informationen/Input-Größen angepasst, präzisiert oder erweitert. Zusätzlich erfolgte der Besuch von projektspezifischen Unternehmen/Anlagen wie die mechanische Abfallbehandlungsanlage der Ostmecklenburgisch Vorpommersche Verwertungs- und Deponie GmbH (OVVD), die Bioabfallverwertungsanlage der Schweriner Abfallentsorgungs- und Straßenreinigungsgesellschaft mbh (SAS) sowie einer Photovoltaikanlage auf einer stillgelegten Deponie in Wismar.

 

Die S.I.G. und BN Umwelt GmbH sowie die mexikanischen Delegationsteilnehmer nutzten darüber hinaus die Gelegenheit zu einem konstruktiven Erfahrungsaustausch mit dem Staatssekretär und leitenden Mitarbeitern des Ministeriums für Wirtschaft, Arbeit und Gesundheit Mecklenburg-Vorpommern in Schwerin. Der Staatssekretär Dr. Rudolph informierte u.a. über die moderne Abfall- und nachhaltige Energiewirtschaft in Mecklenburg-Vorpommern. Die mexikanischen Projektpartner stellten die Gemeinde Naucalpan sowie ihre künftigen Pläne in der Abfallwirtschaft und Energiepolitik vor.

Besuch der Bioabfallverwertungsanlage des SAS

Delegationsreise deutscher Experten nach Mexiko, April 2018

Im April 2018 reisten Mitarbeiter der S.I.G. und BN Umwelt GmbH nach Mexiko, um das MBA- und PVA-Konzept zu präsentieren. Die mexikanischen Projektpartner organisierten auf die Konzepte abgestimmte Workshops bzw. Besichtigungen der jeweiligen für die MBA und PVA vorgesehenen Anlagenstandorte sowie ein offizielles Gemeindetreffen im Rathaus von Naucalpan.

 

Mechanisch-Biologische Abfallbehandlungsanlage

Das Anlagenkonzept umfasst die mechanisch biologische Behandlung von Haus- und Bioabfällen. Der Fokus des Behandlungskonzeptes liegt auf der möglichst umfassenden Verwertung durch die effiziente Nutzung des energetischen und stofflichen Potentials der Abfälle. Die Realisierung des Konzeptes sieht drei Ausbaustufen vor, um die Verwertungsquote sukzessive zu erhöhen und somit die Menge der zu deponierenden Abfälle zu minimieren.

 

Mechanische Aufbereitung

In der mechanischen Aufbereitung werden die angelieferten Hausabfälle zunächst zerkleinert und anschließend in einer Siebanlage in eine Grob- und eine Feinfraktion getrennt. Die überwiegend organikhaltige Feinfraktion wird von Störstoffen (Mineralik, Glas etc.) und Metallen befreit und der biologischen Behandlungsstufe zugeführt. Die Grobfraktion wird mit Hilfe von ballistischen Separatoren in eine Leicht- und eine Schwerfraktion getrennt. Aus der Leichtfraktion werden recycelbare Materialien händisch aussortiert und für den Transport zu Ballen gepresst. Die Grobfraktion enthält heizwertreiche Materialien (Holz, Plastik, Gummi etc.) welche ebenfalls händisch separiert werden. Diese eignen sich als Ersatzbrennstoffe (EBS) in industriellen Verbrennungsprozessen (z.B. Zementherstellung), um fossile Brennstoffe zu substituieren.

Biologische Behandlung
Die in der mechanischen Aufbereitung aus den Hausabfällen abgetrennte Organik wird in einer offenen Mietenkompostierung verrottet. Während der Kompostierung wird das Material durch die biologischen Zersetzungsprozesse biologisch stabilisiert und hygenisiert. Dies ist zudem mit einer erheblichen Massenreduktion verbunden und führt bei der anschließenden Deponierung zur Verringerung der Emission von toxischen Sickerwasser und klimaschädlichen Gasen. Gleichzeitig reduziert sich das in Anspruch genommene Deponievolumen.

 

Der mechanisch aufbereitete Bioabfall wird in einer Biogasanlage vergärt. Aufgrund des hohen Feststoffgehaltes bietet sich ein kontinuierlich arbeitendes Trockenvergärungsverfahren an. Das entstehende Biogas wird in einem Blockheizkraftwerk (BHKW) in elektrische Energie umgewandelt und dient u.a. zur Eigenversorgung der Anlage bzw. Einspeisung in das öffentliche Energienetz. Der Gärrest wird in eine flüssige und eine feste Phase getrennt. Der flüssige Gärrest kann direkt, der feste Gärrest im Anschluss an die Nachkompostierung als Dünger in der Landwirtschaft genutzt werden.

Hauptanlagenmodule

1. Abfallsortierung (mechanische Sortierung)
2. Biologische Behandlung von Bioabfälle (Biogas-/Energieerzeugung)
3. Biologische Behandlung der Nativorganik aus Hausabfällen (Kompostierung)

Input/Output-Bilanz
Die konzipierte Anlage beruht auf einen jährlichen Durchsatz von 420.000 t Abfall. Im Endausbau werden etwa 50 % davon in der Anlage selbst energetisch verwertet oder einer externen stofflichen bzw. energetischen Verwertung (Dünger, Wertstoffe, EBS) zugeführt. Lediglich die Hälfte des angelieferten Abfalls fällt als Stör- oder Reststoff an und muss entsorgt werden. Bei Bedarf besteht die Option, die Anlagengröße modular zu erweitern.

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Energieproduktion
Die nachfolgende Tabelle impliziert die aus der Menge des Bioabfalls produzierte Energie.
Tabelle 1: Energiebilanz

Energiebilanz

aus Biogas

 

Eigenbedarf

Überschuss

Thermische Energie

22.500 MWh/a
2.700 kW

5.600 MWh/a

16.900 MWh/a

Elektrische Energie

21.400 MWh/a
2.600 kW

10.000 MWh/a

11.400 MWh/a

Geplante Photovoltaikanlage auf der stillgelegten Deponie in Naucalpan
Mit einer jährlichen Globalstrahlung von etwa 2.000 kWh/m2 (Quelle: Solargis) eignet sich Naucalpan als idealer Standort zur Stromerzeugung aus Sonnenenergie. Die für die PVA vorgesehene stillgelegte Deponie befindet sich nordwestlich der Gemeinde Naucalpan und weist eine Flächengröße von insgesamt 22 ha auf. Grundlage des Konzepts bildet die auf dem Plateau sowie den nördlichen, westlichen, östlichen und südlichen Böschungen geplante Anlagenkonfiguration mit einer Gesamtnennleistung von ca. 13,5 Megawatt (Peak). Für den hier zugrunde liegenden konzeptionellen Entwurf der PV-Anlage werden ca. 17 ha der stillgelegten Deponie in Anspruch genommen. Die erzeugte elektrische Energie soll in das Stromnetz des staatlichen Energieversorgers Comisión Federal de Electricidad – CFE eingespeist werden.

 

Die konzipierte Anlage (s. Abbildung 5) zeichnet sich durch folgende technische Details aus:

  • polykristalline Module: 52.140 Stck.
  • spez. Ertrag: ca. 1.335 kWh/kWP
  • jährliche Stromeinspeisung: ca. 18.022,5 MWh (8.000-10.000 Haushalte)

 

abb 05

 

Die Errichtung der PV-Anlage leistet nicht nur einen wichtigen Beitrag zum Klimawandel (CO2-Reduzierung), sondern trägt zum Ausbau erneuerbarer Energien auf kommunaler Ebene bei.

Besuch der Gemeinde Naucalpan
Die im April durchgeführte Delegationsreise beinhaltete ein gemeinsames Treffen mit Gemeindevertretern bzw. Entscheidungsträgern aus Naucalpan. Die deutschen Experten stellten erneut die im Rahmen des DEG-Projektes ausgearbeiteten Konzepte vor bzw. erörterten notwendige Maßnahmen für eine erfolgversprechende Projektrealisierung.

Meeting im Rathaus Naucalpan