Behandlung von Steinwolle zur stofflichen Verwertung als Sekundärzumahlstoff
in der Baustoffindustrie
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Durch den Einsatz von künstlichen Mineralfasern (KMF) als Dämmstoff im Bausektor fallen diese bei Rückbaumaßnahmen als Abfälle an. Die Deponierung, als vorrangiger Weg der Entsorgung in Österreich, gestaltet sich aufgrund der niedrigen Rohdichte und geringen Formbeständigkeit des Materials als herausfordernd. Das Projekt „RecyMin“ beschäftigt sich daher mit dem Recycling von KMF und verfolgt dabei die verschiedensten Lösungsansätze, von der innovativen Deponierung bis zum Einsatz in der Zementindustrie (Sattler et al. 2020).
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Durch den Einsatz von künstlichen Mineralfasern (KMF) als Dämmstoff im Bausektor fallen diese bei Rückbaumaßnahmen als Abfälle an. Die Deponierung, als vorrangiger Weg der Entsorgung in Österreich, gestaltet sich aufgrund der niedrigen Rohdichte und geringen Formbeständigkeit des Materials als herausfordernd. Das Projekt „RecyMin“ beschäftigt sich daher mit dem Recycling von KMF und verfolgt dabei die verschiedensten Lösungsansätze, von der innovativen Deponierung bis zum Einsatz in der Zementindustrie (Sattler et al. 2020).
Abtrennung, Charakterisierung und Verwertungsmöglichkeiten von Glas
aus Bettaschen
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Bettaschen aus der Müllverbrennung bestehen im Wesentlichen aus den Fraktionen Metall, Glas und sonstige inerte Materialien. Nach Abtrennung der Metalle wird der Großteil der Aschen üblicherweise deponiert. Große Mengen Glas gehen dadurch für das Recycling verloren. Im Rahmen einer Voruntersuchung wurden Bettaschen aus drei österreichischen Wirbelschichtverbrennungsanlagen an einer industriellen Bettaschebehandlungsanlage aufbereitet. Anschließend wurde das enthaltene Glas abgetrennt.
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Bettaschen aus der Müllverbrennung bestehen im Wesentlichen aus den Fraktionen Metall, Glas und sonstige inerte Materialien. Nach Abtrennung der Metalle wird der Großteil der Aschen üblicherweise deponiert. Große Mengen Glas gehen dadurch für das Recycling verloren. Im Rahmen einer Voruntersuchung wurden Bettaschen aus drei österreichischen Wirbelschichtverbrennungsanlagen an einer industriellen Bettaschebehandlungsanlage aufbereitet. Anschließend wurde das enthaltene Glas abgetrennt.
Flotative Kupferrückgewinnung aus Rostaschen der thermischen Abfallverwertung
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Beim aktuellen Stand der Technik wird aus den Feinfraktionen der Rostaschen aus der Abfallverbrennung Kupfer nur unzureichend zurückgewonnen. Die Kupferanreicherung in den Feinfraktionen wird dadurch erschwert, dass ein signifikanter Teil nicht in metallischer Form, sondern als Oxide oder andere mineralischen Verbindungen vorliegt. Ein möglicher Ansatz könnte die Flotation der Aschen sein. Daher wurde Untersuchung zu Thioharnstoff, Thiophosphat und Thiocarbamat basierten Sammlern anhand synthetischer Aschebesandteilen durchgeführt. Diese zeigten, zwar einen flotierbarkeit des Kupfers aber auch Interaktionen mit den Matrixbestandteilen, wie Gips und Zement. Daher wurde organische Drücker erprobet, die Kupferausbringen und Anreicherung deutlich steigern konnten.
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Beim aktuellen Stand der Technik wird aus den Feinfraktionen der Rostaschen aus der Abfallverbrennung Kupfer nur unzureichend zurückgewonnen. Die Kupferanreicherung in den Feinfraktionen wird dadurch erschwert, dass ein signifikanter Teil nicht in metallischer Form, sondern als Oxide oder andere mineralischen Verbindungen vorliegt. Ein möglicher Ansatz könnte die Flotation der Aschen sein. Daher wurde Untersuchung zu Thioharnstoff, Thiophosphat und Thiocarbamat basierten Sammlern anhand synthetischer Aschebesandteilen durchgeführt. Diese zeigten, zwar einen flotierbarkeit des Kupfers aber auch Interaktionen mit den Matrixbestandteilen, wie Gips und Zement. Daher wurde organische Drücker erprobet, die Kupferausbringen und Anreicherung deutlich steigern konnten.
Optimierung der mineralischen Fraktion von Hausmüllverbrennungsaschen
zur Nutzung in Betonprodukten
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Hausmüllverbrennungsasche (HMV-Asche) enthält hauptsächlich mineralische Bestandteile und auch wertvolle Eisen- und Nichteisenmetalle. Nach einer Aufbereitung und Rückgewinnung der Metalle werden HMV-Aschen derzeit in Deutschland zum Großteil entweder deponiert oder minderwertig im Deponiebau eingesetzt. Sie wären grundsätzlich jedoch auch für eine Verwertung in Betonprodukten geeignet, wodurch Rohstoffe und Deponiekapazitäten geschont sowie CO2-Emissionen eingespart werden könnten. In Bezug auf diesen Verwertungspfad stellen vor allem die hohen löslichen Salzgehalte sowie der Gehalt an metallischem Aluminium eine Herausforderung dar, da diese Schäden im Beton verursachen oder seine Eigenschaften negativ beeinflussen können. Im Rahmen dieses Beitrags werden erste Ergebnisse aus dem Projekt HMV-Öko-Beton vorgestellt, das darauf abzielt HMV-Aschen so aufzubereiten, dass sie als Ersatz für Gesteinskörnungen und Bindemittel in Betonfertigprodukten eingesetzt werden können.
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Hausmüllverbrennungsasche (HMV-Asche) enthält hauptsächlich mineralische Bestandteile und auch wertvolle Eisen- und Nichteisenmetalle. Nach einer Aufbereitung und Rückgewinnung der Metalle werden HMV-Aschen derzeit in Deutschland zum Großteil entweder deponiert oder minderwertig im Deponiebau eingesetzt. Sie wären grundsätzlich jedoch auch für eine Verwertung in Betonprodukten geeignet, wodurch Rohstoffe und Deponiekapazitäten geschont sowie CO2-Emissionen eingespart werden könnten. In Bezug auf diesen Verwertungspfad stellen vor allem die hohen löslichen Salzgehalte sowie der Gehalt an metallischem Aluminium eine Herausforderung dar, da diese Schäden im Beton verursachen oder seine Eigenschaften negativ beeinflussen können. Im Rahmen dieses Beitrags werden erste Ergebnisse aus dem Projekt HMV-Öko-Beton vorgestellt, das darauf abzielt HMV-Aschen so aufzubereiten, dass sie als Ersatz für Gesteinskörnungen und Bindemittel in Betonfertigprodukten eingesetzt werden können.
SELFRAG-Technologie - der Schlüssel für die nächste Generation von
Aufbereitungsanlagen für MVA-Schlacke
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Gegenwärtig realisiert die SELFRAG AG den Aufbau einer neuen Generation von Aufbereitungsanlagen für MVA-Schlacke, deren innovativer Ansatz die selektive Fragmentierung mit trocken- und nassmechanischen Aufbereitungstechnologien aus Bergbau und Recycling kombiniert. Nebst der Rückgewinnung von Metallkonzentraten mit hoher Qualität, ermöglicht die Anlage das Recycling von mineralischen Fraktionen. Dadurch wird die Recyclingquote auf 50-60 Gew.-% des Schlackeninputs gesteigert, und der knappe Deponieraum in der Schweiz massiv entlastet. Die neuartigen Fraktionen können in der Schweiz gesetzeskonform als Sekundärrohstoffe in der Zementklinkerproduktion verwertet werden. Zukünftig ist auch ein Einsatz als sekundäre Gesteinskörnung im Beton oder Straßenbau denkbar.
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Gegenwärtig realisiert die SELFRAG AG den Aufbau einer neuen Generation von Aufbereitungsanlagen für MVA-Schlacke, deren innovativer Ansatz die selektive Fragmentierung mit trocken- und nassmechanischen Aufbereitungstechnologien aus Bergbau und Recycling kombiniert. Nebst der Rückgewinnung von Metallkonzentraten mit hoher Qualität, ermöglicht die Anlage das Recycling von mineralischen Fraktionen. Dadurch wird die Recyclingquote auf 50-60 Gew.-% des Schlackeninputs gesteigert, und der knappe Deponieraum in der Schweiz massiv entlastet. Die neuartigen Fraktionen können in der Schweiz gesetzeskonform als Sekundärrohstoffe in der Zementklinkerproduktion verwertet werden. Zukünftig ist auch ein Einsatz als sekundäre Gesteinskörnung im Beton oder Straßenbau denkbar.
Vergleich von verschiedenen Metallrückgewinnungstechnologien für
MVA-Schlacken in der Schweiz
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Im Rahmen des Projekts "MetExSlag" wurden vier verschiedene Metallrückgewinnungsanlagen untersucht, um die Metallrückgewinnungsraten, die Metallqualität (bestimmt durch Schmelzausbeuten) und die Restschlackenqualität über Massenbilanzen der Outputströme zu ermitteln. Von jeder Metallrückgewinnungsanlage wurden ca. 100 Tonnen NE-Metalle gesammelt (Qualität Q1) und in einem zweiten Schritt wurden diese Chargen auf einer mechanischen Veredelungsanlage prozessiert (Qualität Q2) und die Ausbeuten bestimmt.
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Im Rahmen des Projekts "MetExSlag" wurden vier verschiedene Metallrückgewinnungsanlagen untersucht, um die Metallrückgewinnungsraten, die Metallqualität (bestimmt durch Schmelzausbeuten) und die Restschlackenqualität über Massenbilanzen der Outputströme zu ermitteln. Von jeder Metallrückgewinnungsanlage wurden ca. 100 Tonnen NE-Metalle gesammelt (Qualität Q1) und in einem zweiten Schritt wurden diese Chargen auf einer mechanischen Veredelungsanlage prozessiert (Qualität Q2) und die Ausbeuten bestimmt.
Thermisch unterstützte Bodenluftabsaugung – Innovationen zur
Verbesserung der Leistungsfähigkeit
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Die Kommunalkredit Public Consulting GmbH, Wien, fördert seit 2020 das Forschungsvorhaben „Innovationen für die thermisch unterstützte Bodenluftabsaugung" - InnoBLA -, das unter Leitung der GM Remediation Systems GmbH, Leoben gemeinsam mit der S-PEC e.U., Graz, und den Lehrstühlen Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft, Thermoprozesstechnik, Allgemeine und Analytische Chemie sowie Angewandte Geophysik der Montanuniversität Leoben, seit 2020 durchgeführt wird. Im Rahmen von InnoBLA werden verschiedene technische Weiterentwicklungen beim Einsatz von Heizlanzen zur thermisch unterstützten Bodenluftabsaugung in Labor- und Feldversuchen auf ihre Wirksamkeit untersucht.
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Die Kommunalkredit Public Consulting GmbH, Wien, fördert seit 2020 das Forschungsvorhaben „Innovationen für die thermisch unterstützte Bodenluftabsaugung" - InnoBLA -, das unter Leitung der GM Remediation Systems GmbH, Leoben gemeinsam mit der S-PEC e.U., Graz, und den Lehrstühlen Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft, Thermoprozesstechnik, Allgemeine und Analytische Chemie sowie Angewandte Geophysik der Montanuniversität Leoben, seit 2020 durchgeführt wird. Im Rahmen von InnoBLA werden verschiedene technische Weiterentwicklungen beim Einsatz von Heizlanzen zur thermisch unterstützten Bodenluftabsaugung in Labor- und Feldversuchen auf ihre Wirksamkeit untersucht.
Stoffliche und energetische Verwertung biogener Rest- und Abfallstoffe
als Beitrag zum Klimaschutz in Deutschland
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Die neuesten Weltklimaberichte des Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC 2022) machen deutlich, wie dringend ein energisches Handeln der Menschheit ist, um den globalen Herausforderungen einer Klimakrise zu begegnen und die negativen Folgen so gering wie möglich zu halten. Dabei zeichnen sich bereits heute gravierende Auswirkungen des Klimawandels ab. Gemäß der United Nations Convention to Combat Desertification (UNCCD) leiden inzwischen 2,3 Milliarden Menschen unter Wasserknappheit, und die Zahl und Dauer von Dürren hat allein seit dem Jahr 2000 um 29 % zugenommen (UNCCD 2022).
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Die neuesten Weltklimaberichte des Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC 2022) machen deutlich, wie dringend ein energisches Handeln der Menschheit ist, um den globalen Herausforderungen einer Klimakrise zu begegnen und die negativen Folgen so gering wie möglich zu halten. Dabei zeichnen sich bereits heute gravierende Auswirkungen des Klimawandels ab. Gemäß der United Nations Convention to Combat Desertification (UNCCD) leiden inzwischen 2,3 Milliarden Menschen unter Wasserknappheit, und die Zahl und Dauer von Dürren hat allein seit dem Jahr 2000 um 29 % zugenommen (UNCCD 2022).
Die Zukunft des chemischen Recyclings und der thermischen
Verwertung
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Chemisches Recycling und thermische Verwertung mittels Vergasung stellen für die Interzero die Möglichkeiten der Zukunft dar, um die Recyclingquote über das Mechanische Recycling hinaus zu erhöhen. Je nach Qualität des Reststroms aus den Leichtverpackungs-(LVP) Sortieranlagen werden passende Verfahren erörtert, um den Zutrag an Materialien in die klassische Verbrennung zu reduzieren. Nicht alle präsentierten Verfahren sind jetzt bereits marktreif, jedoch erwartet die Interzero eine Veränderung im Markt beginnend ab dem Jahr 2025.
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Chemisches Recycling und thermische Verwertung mittels Vergasung stellen für die Interzero die Möglichkeiten der Zukunft dar, um die Recyclingquote über das Mechanische Recycling hinaus zu erhöhen. Je nach Qualität des Reststroms aus den Leichtverpackungs-(LVP) Sortieranlagen werden passende Verfahren erörtert, um den Zutrag an Materialien in die klassische Verbrennung zu reduzieren. Nicht alle präsentierten Verfahren sind jetzt bereits marktreif, jedoch erwartet die Interzero eine Veränderung im Markt beginnend ab dem Jahr 2025.
Thermische Behandlung und Konditionierung von Hüttenreststoffen zur stofflichen Verwertung
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Mineralische Baustoffe machen weltweit den größten Anteil aller Baustoffe aus und verursachen als Bauschutt einen Großteil des Abfallaufkommens (Sobek 2014). Der Portlandzementklinker, derzeit der Hauptbestandteil der für solche Baustoffe eingesetzten Bindemittel, ist für 5 – 10 % der weltweiten CO2-Emissionen verantwortlich (Favier et al. 2018) (International Energy Agency 2018). Auf dem Weg zu einer vollständigen Dekarbonisierung der mineralischen Baustoffe werden dringend neue Klinkersubstitutionsstoffe für emissionsarme und nachhaltige, entweder portlandzementbasierte Bindemittel oder alternative Bindemittel wie z.B. Geopolymere, benötigt (Favier et al. 2018).
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Mineralische Baustoffe machen weltweit den größten Anteil aller Baustoffe aus und verursachen als Bauschutt einen Großteil des Abfallaufkommens (Sobek 2014). Der Portlandzementklinker, derzeit der Hauptbestandteil der für solche Baustoffe eingesetzten Bindemittel, ist für 5 – 10 % der weltweiten CO2-Emissionen verantwortlich (Favier et al. 2018) (International Energy Agency 2018). Auf dem Weg zu einer vollständigen Dekarbonisierung der mineralischen Baustoffe werden dringend neue Klinkersubstitutionsstoffe für emissionsarme und nachhaltige, entweder portlandzementbasierte Bindemittel oder alternative Bindemittel wie z.B. Geopolymere, benötigt (Favier et al. 2018).
