Müll

Aug 08, 2023

Das erste, was Ihnen auffällt, wenn Sie an der Wythe Creek Road zum Hampton/NASA Steam Plant fahren, ist der Geruch.

Werksleiter John MacDonald scherzt, dass er es nicht bemerkt; dann sagt er: „Das ist der Geruch von Geld.“

Es riecht auch nach Erfolg: Die 32 Jahre alte Anlage, die täglich 240 Tonnen Müll in 1,6 Millionen Pfund Dampf umwandelt, um das NASA Langley Research Center mit Strom zu versorgen, hat 2012 einen Federal Energy and Water Management Award gewonnen.

Der Preis würdigt „herausragende Beiträge in den Bereichen Energieeffizienz, Wassereinsparung und Einsatz fortschrittlicher und erneuerbarer Energietechnologien in Bundeseinrichtungen“, so das US-Energieministerium, das ihn gesponsert hat. Dies ist das erste Mal, dass Hampton und NASA Langley gewonnen haben.

Die Trash-to-Steam-Anlage ist eine langjährige Partnerschaft zwischen der Stadt und Langley, die sowohl als kostengünstige Möglichkeit zur Dampferzeugung für den Windkanalbetrieb in Langley als auch zur besseren Entsorgung von kommunalem Müll ins Leben gerufen wurde.

„Es ist eine der ersten grünen Initiativen überhaupt“, sagte MacDonald. „Es ist eine Win-Win-Situation für beide.“

Wie es funktioniert

Die Anlage ist eine relativ technologiearme Möglichkeit, die High-Tech-Luft- und Raumfahrtforschung voranzutreiben.

Das ganze Jahr über, mit Ausnahme einiger Tage, an denen die Kessel wegen routinemäßiger Wartungsarbeiten abgeschaltet sind, transportieren Lastwagen Müll aus Hampton, NASA Langley, der Langley Air Force Base und der Newport News Shipyard. Gegen ein Trinkgeld geben auch gewerbliche Anbieter den Müll ab.

Transporter fahren zurück zu einer 30-Fuß-Grube auf der Kippfläche, während hydraulische Aufzüge die Ladeflächen der Lastwagen anheben alle Arten von Müll wegwerfen. Ein Bediener betätigt einen von zwei Laufkränen, die an der Decke hängen, um den Müll kontinuierlich in 60 Fuß hohe Hügel auf beiden Seiten der Grube zu befördern.

Die Kräne versorgen auch zwei Kessel, die außer Sichtweite hinter einer 60 Fuß hohen Betontrennwand liegen, und werfen große 1 1/2 Tonnen schwere Klauen voll in einen Zufuhrschacht. Der Müll fällt auf den Heizer oder einen beweglichen Boden, der den Müll durch den Kessel befördert, während er bei 2.200 Grad F verbrennt.

Die Verbrennung erhitzt 5.255 Gallonen Wasser in Hunderten von Rohren, die an Stützen in einer Höhe von 65 Fuß in der Luft und entlang der Wände hängen. In den Rohren bildet sich Dampf, der über ein System aus Rohren und Ventilen zu einer Dampftrommel für den Export zur NASA Langley gelangt.

Die auf dem Heizer verbleibende Bodenasche fällt in einen wassergefüllten Graben und wird von Förderbändern abtransportiert. Ein Magnet entfernt Eisenmetalle – Eisen oder Stahl – und führt sie dem Recycling zu.

Aber die Flugasche, sagte MacDonald, durchlaufe einen Prozess, um sie inert bzw. umweltschädlich zu machen.

Zunächst werden die Abgase zu einem Turm geleitet und mit Kalkschlamm besprüht, um den Säuregehalt und die Temperatur zu senken. Dann werden sie durch feinmaschige Beutel gefiltert, bevor Ventilatoren die Gase über einen 248 Fuß hohen Schornstein ansaugen, um sie in die Atmosphäre freizusetzen.

Partikel und Schwermetalle – sogenannte Flugasche –, die während dieses Prozesses aus dem Abgasstrom fallen, werden über ein Förderband abtransportiert, mit der Bodenasche kombiniert und mit weiterem Kalk behandelt.

Flugasche als Nebenprodukt der Kohleverbrennung bereitet Umweltschützern und Gesundheitsbehörden seit Jahrzehnten Sorgen, obwohl die Industrie die gesundheitlichen Auswirkungen bestreitet. Flugasche aus der Kohleverbrennung enthält bekanntermaßen Spurenkonzentrationen von Schwermetallen wie Quecksilber, Blei und Arsen, die in großen Mengen schädlich sein können.

Laut MacDonald macht der Wasch- und Filterprozess der Dampfanlage die Flugasche aus der Müllverbrennung nicht nur inert, sondern auch sicher genug, um als hygienische obere Abdeckung auf der Bethel-Deponie in Hampton verwendet zu werden.

Seine Flugasche werde viermal im Jahr getestet, um sicherzustellen, dass sie den Virginia-Standards entspricht, die strenger sind als die EPA-Standards, sagte er. Auch das staatliche Ministerium für Umweltqualität führt Stichprobenkontrollen durch.

Laut MacDonald kommen von 100 Müllwagen, die in die Dampfanlage einfahren, 12 mit Asche und unvollständigen Brennstoffen auf die Deponie – eine Reduzierung um 88 Prozent.

Mehr Dampf, weniger Kosten

Das Dampfkraftwerk sei während der Energiekrise Ende der 1970er Jahre erfunden worden, sagte MacDonald. Es wurde 1980 nach heutigen Maßstäben mit „sehr guter Schalttechnik“ gebaut, im Laufe der Jahre jedoch immer wieder modernisiert.

Zuletzt, so die Stadt, erhielt die Anlage eine Modernisierung im Wert von 9 Millionen US-Dollar, um den neuen Bundesvorschriften des Clean Air Act zu entsprechen.

Das Unternehmen beschäftigt 38 Mitarbeiter, die in 12-Stunden-Schichten arbeiten.

Langley nutzt den Dampf nicht nur zum Heizen und Kühlen, sondern auch für Forschungszwecke in seinen Windkanälen, so Stephen Bollman, Leiter des Anlagenbetriebs des Zentrums.

Dampfejektoren seien beim Ansaugen von Luft und der Erzeugung eines Vakuums in den Sphären, die ein entscheidender Bestandteil von Windkanälen seien, weitaus effizienter als elektrisch-mechanische Vakuumpumpen, sagte er. Außerdem benötigen Vakuumpumpen fünfmal so lange für ihre Arbeit und verbrauchen enorm viel Strom.

Langley verfügt auf seinem Campus außerdem über eine Zweistoff-Dampfanlage, deren Kessel mit Öl oder Erdgas betrieben werden. Im vergangenen Jahr konnte das Forschungszentrum den Einsatz von Dampf aus der Müllverdampfungsanlage steigern und dadurch die in seinem Kraftwerk für fossile Brennstoffe erzeugte Menge reduzieren.

Bollman sagte, dass ältere 8-Zoll-Rohre, die zwischen der Stadt und dem NASA-Werk verlaufen, durch 10-Zoll-Rohre ersetzt wurden, um den Vorschriften gerecht zu werden und eine stabilere Dampfversorgung bei Bedarf zu gewährleisten.

Infolgedessen sank der Wasserverbrauch für die Dampfproduktion in Langley um 2 Millionen Gallonen und der Erdgasverbrauch im gesamten Zentrum um 40 Prozent, wodurch die Anlage laut einer Pressemitteilung von Hampton im Geschäftsjahr 2011 mehr als 500.000 US-Dollar einsparte.

Die Stadt zahle dem Dampfkraftwerk jährlich etwa 970.000 US-Dollar für die Entsorgung seines Mülls, sagte MacDonald. Wenn Hampton den Müll, den es letztes Jahr an die Anlage geschickt hatte, auf einer Mülldeponie deponiert hätte, hätte es mehr als 1 Million US-Dollar gekostet.

Den Zahlen von Hampton zufolge hat das Dampfkraftwerk der Stadt im Laufe der Jahre Millionen von Dollar an Deponiekosten erspart.

Die Badehose von Michael Phelps

Das Dampfkraftwerk bietet „Tours de Trash“ für Schulkinder und Erwachsene an, die sich laut MacDonald als beliebt erwiesen haben.

„Ich bin sehr stolz auf die Anlage“, sagte er. „Ich freue mich, es zeigen zu können.“

Kinder sind am meisten beeindruckt von den Müllbergen auf dem Kippboden und vom Blick durch die Kameras im Heizraum, um zu beobachten, wie Gegenstände in den Höllenfeuer-Verbrennungsanlagen brennen und zerplatzen.

MacDonald erinnert sie daran, dass der Müll, den sie seit 1980 weggeworfen haben, dazu dient, die Aerodynamik des Space Shuttles zu testen, den Mars zu erkunden, ein aufblasbares Mondhabitat zu bauen und sogar dem Schwimmer Michael Phelps dabei zu helfen, Goldmedaillen bei den Olympischen Sommerspielen zu gewinnen.

Die hydrodynamischen Speedos von Phelps wurden in einem Windkanal getestet.

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