Projekt 19512/01

Verfahrenstechnische Untersuchung zur Optimierung von Verbrennungsprozessen in Anlagen zur Feuerbestattung

Projektdurchführung

Gewerbliches Institut für Fragen desUmweltschutzes GmbHUmweltanalytik Saalfeld
Saalfelderstr. 35
07338 Leutenberg

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Gegenstand des Projektes ist die technologische und verfahrenstechnische Untersuchung von Einäscherungsprozessen an bestehenden Einäscherungsanlagen mit dem Ziel, Ursachen und Einflussmöglichkeiten auf die Kohlenmonoxidemissionen zu erkennen.
Im Ergebnis der Untersuchung wird ein Konzept erstellt, das hilfreich zur Optimierung bestehender Anlagen eingesetzt werden kann. Es wird ein Vorschlag zu einer neuartigen Steuerung des Einäscherungsprozesses dargestellt.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden- Problemdarstellung des CO-Verlaufes (Ist-Zustand) an den verschiedenen Ofentypen (Mehretagen-öfen verschiedener Hersteller, Flachbettöfen, Elektroöfen) durch kontinuierliche Messungen der CO und 02-Konzentrationen
- Darstellung des Zusammenhangs zwischen CO-und OrKonzentration in Abhängigkeit der Prozesssituation
- Darstellung des Zusammenhangs zwischen CO-und OrKonzentration in Abhängigkeit der vorhandenen Steuerung
- Variation der Steuerung durch Veränderung der Steuergröße (Änderung der 02-Konzentration) in der Nachbrennkammer
- Variation der Steuerung durch Veränderung der Steuergröße (Änderung der 02-Konzentration) in der Nachbrennkammer unter Einbeziehung der Luftzufuhr in der Hauptbrennkammer


Ergebnisse und Diskussion

In dem Projekt wurden wesentliche Erkenntnisse zur Kohlenmonoxid-Entstehung und Minimierung ge-wonnen. Dazu zählen u. a.
- An den untersuchten Einäscherungsanlagen wurde festgestellt, dass der überwiegende Anteil an massiven CO-Grenzwertüberschreitungen auf eine unzureichende Steuerung der Luftzuführung zurückgeführt werden kann. Im Normalbetrieb sind ein Einfluss von Gewicht, Alter, Geschlecht, Sargbeigaben und Sarglackierung sowie die Dauer der Einäscherung auf erhöhte KohlenmonoxidEmis-sionen nicht gegeben. Ausnahmen wurden bei Einäscherungen mit adipösen Verstorbenen beobachtet, die nicht in die allgemeine Bewertung mit eingehen.
- Entscheidend für die Entstehung der Kohlenmonoxid-Emission ist die Luftzufuhr in der Haupt-und Nachbrennkammer bis zum Abschluss der Hauptverbrennungsphase nach ca. 45 Minuten. Durch Änderung bestehender Steuerungssysteme ist eine Minimierung der CO-Emission möglich. Wichtig dabei ist der erkannte Zusammenhang zwischen der Sauerstoffkonzentration im Rohgas und der notwendigen Luftzufuhr in die Haupt- und Nachbrennkammer.
- Die Minimierung der CO-Emissionen ist dabei grundsätzlich an allen gasbetriebenen Ofentypen möglich. Dabei ist es unerheblich, welches Verbrennungskonzept vom Hersteller vorgesehen ist.
- Bei Elektroöfen ist aufgrund der realisierten Energiezuführung nur eine Verbrennung in der Haupt-brennkammer zu beobachten. Ein gezielter Einfluss auf die Nachverbrennung ist somit nicht gege-ben. Weiterhin trägt die geringere zulässige Nachbrenntemperatur (z. T. nur 700°C) nicht zu einer effektiven CO-Minimierung bei.
- Bestehende gasbetriebene Anlagen können durch eine Veränderung der Steuerung optimiert werden. Dazu zählen:
Eine komplexe Verknüpfung von Lüftungsklappen in der Haupt-und Nachbrennkammer in Ab-hängigkeit von der Oz-Konzentration im Rohgas sowie die
Einführung einer Plausibilitätskontrolle der Oz-Rohgasmessung durch einen Vergleich mit der O2-Reingasmessung
- Eine Optimierung bestehender gasbetriebener Anlagen ist nicht durch die Übernahme pauschaler Vorgaben zur Klappensteuerung und O2-Regelung möglich. Die Umsetzung ist je nach Ofentyp und Verbrennungskonzept anzupassen. Die festgestellten Einflussgrößen sind unabhängig vom Ofentyp.
- Eine Einführung einer Plausibilitätsprüfung der O2-Rohgasmessung führt zu einer zuverlässigeren Steuerung der Luftzuführung und trägt somit zu einer stabileren Fahrweise der Öfen bei.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Die Ergebnisse werden interessierten Betreibern und Anlagenherstellern präsentiert. Die in dem Projekt gewonnenen Erkenntnisse sind Bestandteil eines angemeldeten Patentes zur Steuerung und Ausle-gung von Verbrennungsprozessen in Einäscherungsanlagen.


Fazit

Die durchgeführten Untersuchungen haben gezeigt, dass eine Verbesserung des Verfahrensablaufes in Einäscherungsanlagen möglich ist, bei einer gleichzeitigen und jederzeit gewährleisteten würdevollen Behandlung der Verstorbenen.