Papier in der Abfallwirtschaft - Reines Recyclingprodukt oder auch ernstzunehmender Kunststoffersatz
© Lehrstuhl fĂŒr Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der MontanuniversitĂ€t Leoben (11/2020)
Papierprodukte erfreuen sich wachsender Akzeptanz, denn in der Papierindustrie hat sich in den vergangenen Jahren viel weiterentwickelt. TatsĂ€chlich ist Papier eines der nachhaltigsten Produkte. in Europa gibt es einen deutlichen Nettozuwachs des Rohstoffs Holz, Papier kann in kurzen KreislĂ€ufen sehr gut recycelt werden, ist im Bereich der Kompostierung (BiomĂŒll) ein positiver Beitrag, wird durch laufende Innovation vielen Plastikprodukten den Rang ablaufen und hilft uns so, unabhĂ€ngiger von Erdöl zu werden. Schließlich hat die Papierindustrie eine Vorreiterrolle in Bezug auf CO2-neutrale Produktion.

Membranbioreaktor zur Reinigung von OberflÀchenwasser eines Abfallbehandlungsbetriebs
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Bei Abfallbehandlungsbetrieben ist Niederschlagswasser aufgrund der Lagerung von AbfĂ€llen im Freien im Regelfall organisch und anorganisch erheblich belastet. Nach dem Stand der Technik ist anthropogen verunreinigtes Niederschlagswasser vor der Direkteinleitung zu reinigen. Die stark schwankenden QuantitĂ€ten und QualitĂ€ten des OberflĂ€chenwassers stellen jedoch hohe Anforderungen an die Reinigungstechnologie. In Membranbioreaktoren (MBR) wird biologische Abwasserreinigung mit Membrantechnik zum vollstĂ€ndigen RĂŒckhalt von Biomasse und Partikeln kombiniert. Am Standort des Abfallbehandlungsbetriebes wurde dieses Verfahren zunĂ€chst pilotiert und anschließend wurde darauf aufbauend die Großanlage wasserrechtlich bewilligt, errichtet und in Betrieb genommen. Die Grenzwerte fĂŒr die Direkteinleitung werden seit Beginn stets gleichbleibend stabil eingehalten. Selbst lĂ€ngere Zeiten ohne Durchsatz in Folge von Trockenperioden, die kalte Winterperiode oder plötzliche hohe hydraulische BelastungsstĂ¶ĂŸe zeigen weder auf die biologische Reinigungsleistung noch auf die PermeabilitĂ€t der Membran negative Auswirkungen.

Mechanische Aufbereitung von Lithium-Ionen-Batterien in AbhÀngigkeit der Demontagetiefe
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Das Aufkommen von verbrauchten Lithium-Ionen-Batterien stellt ein wachsendes globales Problem dar. Speziell die Batteriesysteme aus automobilen Anwendungen können Dimensionen von mehreren hundert Kilogramm erreichen. Die Speichersysteme stellen nicht nur eine wichtige Quelle von sekundĂ€ren Rohstoffen dar, sondern bergen auch ein hohes Gefahrenpotential. Damit stellt das Recycling dieses in der Menge sukzessiv zunehmenden Abfallstroms eine komplexe Aufgabe dar. Ein hĂ€ufig eingesetzter erster Schritt im Recycling ist das manuelle Demontieren der Speichersysteme bis auf Modul- oder Zellebene. Die folgende Abhandlung ver-gleicht den Aufwand der mechanischen Aufbereitung mehrere Batteriesysteme in AbhĂ€ngigkeit der Demontagetiefe und die sich daraus ergebenden Vor- und Nachteile. DafĂŒr wurden verschiedene Batteriesysteme manuell demontiert und sowohl die Zeiten als auch die damit gewinnbaren Materialmengen bestimmt. DarĂŒber hinaus wurden Batteriezellen und die Modulperipherie separat zerkleinert, klassiert und sortiert, um den Aufwand und Trennerfolg einer mechanischen Aufbereitung zu bestimmen.

Weniger MĂŒll fĂŒr‘s Lebensg`fĂŒhl: Abfallvermeidungsprojekt in Schladming
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Im Projekt "Weniger MĂŒll fĂŒrs Lebens'gfĂŒhl" werden Maßnahmen zur Abfallvermeidung und zur Optimierung bzw. Entlastung des Abfallwirtschaftsystems in der Stadtgemeinde Schladming umgesetzt. Die Schwerpunktbereiche sind Tourismus, Veranstaltungen sowie Schulen und KindergĂ€rten. Neben den Schwerpunktbereichen werden Maßnahmen im direkten Wirkungsbereich der Gemeinde unterstĂŒtzt. Hierzu zĂ€hlen BeschaffungsvorgĂ€nge der Gemeinde und die Verbesserung zur Abfalltrennung im öffentlichen Raum. Die Einbindung von lokalen Akteuren und der Bevölkerung ist ein wichtiger Bestandteil und Erfolgsfaktor des Projekts. "Weniger MĂŒll fĂŒrs Lebens'gfĂŒhl" wird im Konsortium von ÖGUT, AQA und pulswerk in enger Zusammenarbeit mit der Stadtgemeinde umgesetzt. Das Projekt wird von der Coke Foundation gefördert und ist auf eine Laufzeit von drei Jahren angesetzt (2019-2021).

Kinetische Modellierung einer Kunststoff Pyrolyse
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Das ReOil Verfahren der OMV Refining & Marketing GmbH ist ein vielversprechender Weg, die Recycling Ziele von Kunststoffverpackungen der EuropĂ€ischen Kommission zu erreichen. In diesem Pyrolyse Prozess werden gemischte KunststoffabfĂ€lle chemisch recycelt und die daraus gewonnen Kohlenwasserstoffe werden wieder zu petrochemischen Grundstoffen oder Treibstoffen weiterverarbeitet. Da die RentabilitĂ€t eines solchen Prozesses stark von der verarbeitenden Menge abhĂ€ngt, muss eine wesentliche VergrĂ¶ĂŸerung des Maßstabs erfolgen. Zu diesem Zweck wird ein Modell benötigt, welches aus der Zusammensetzung des Einsatzstroms die Ausbeuten vorhersagen kann und damit die Möglichkeit bietet optimale Prozessbedingungen einzustellen. Darum wurde ein Reaktormodell fĂŒr die im ReOil Verfahren verwendeten Rohrreaktoren aufgebaut, welches sich der Methode des sogenannten „Lumped Kinetic Modeling“ bedient, um die Vielzahl an auftretenden Kohlenwasserstoffspezies erfassen zu können. Mit Hilfe einer Pilotanlage werden Reaktionsdaten fĂŒr die Kunststoffpyrolyse gesammelt und so das Modell stetig weiterentwickelt.

Einfluss von Durchsatz und Inputzusammensetzung auf die sensorgestĂŒtzte Sortierung
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Die sensorgestĂŒtzte Sortierung trĂ€gt maßgeblich zum Recycling von Kunststoffen bei. Diese Technologie wird sowohl in der Vorsortierung von Abfallströmen, zur Gewinnung von Zwischenprodukten, als auch in der Flakesortierung zur Sicherstellung geforderter QualitĂ€ten fĂŒr das Recycling von Kunststoffen eingesetzt. Die Performance der hierzu eingesetzten Aggregate ist abhĂ€ngig vom Durchsatz und der Materialzusammensetzung des zu sortierenden Stoffstroms. Diese beiden Faktoren können (temporĂ€r) von vorgeschalteten Aufbereitungs- und Sortieraggregaten positiv und auch negativ beeinflusst werden. Die vorliegende Ausarbeitung gibt einen Überblick ĂŒber die Ergebnisse bislang durchgefĂŒhrter Forschungen, sodass quantitative Aussagen bezĂŒglich der Performance von sensorgestĂŒtzten Sortierern in AbhĂ€ngigkeit der genannten Faktoren ermöglicht werden. Da sowohl der Durchsatz wie auch die Materialzusammensetzung eines Stoffstroms Schwankungen unterworfen sind, wird die Bedeutung von Schwankungen wie auch ein Ansatz zu deren Quantifizierung diskutiert. Basierend auf diesen Betrachtungen wird das Potential der StoffstromĂŒberwachung zur Optimierung von Aufbereitungs- und Sortieranlagen diskutiert.

Abfallberatung – mehr als eine ökologische Grundausbildung?
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Beginnend mit der Installierung der AbfallwirtschaftsverbĂ€nde wurde Anfang der 1990er Jahre auch eine qualifizierte Abfallberatung eingefĂŒhrt mit dem vorrangigen Ziel die Restabfallmengen zu reduzieren und darĂŒber hinaus eine VerhaltensverĂ€nderung bei Herstellern und Verbrauchern herbeizufĂŒhren. Am Bei-spiel der damals noch eigenstĂ€ndigen Gemeinde Hafning mit ĂŒberwiegend lĂ€ndlicher Struktur soll gezeigt werden, dass eine flĂ€chendeckende Abfallberatung nicht nur eine deutliche Reduzierung des Restabfalls ermöglicht, sondern dass diese auch nachhaltig Bestand, und das bis heute, haben kann.

Langzeituntersuchung zur stoffstromspezifischen Kalibrierung eines nahinfrarotgestĂŒtzten Echtzeitanalyse-Systems
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Auf Nahinfrarotspektroskopie basierende Echtzeitanalyse-Verfahren ermöglichen ein kontinuierliches Monitoring von Ersatzbrennstoff-QualitĂ€ten. FĂŒr eine möglichst prĂ€zise Bestimmung der qualitĂ€tsrelevanten Parameter (z. B. Chlorgehalt, Heizwert) ist dabei eine stoffstromspezifische Kalibrierung bzw. Anpassung des Messsystems auf den zu analysierenden Stoffstrom notwendig. Im Rahmen von Langzeituntersuchungen in einer SBSÂź-Produktionsanlage wurden hierzu ĂŒber einen Zeitraum von etwa einem Jahr sensorbasierte Echtzeitanalysedaten erhoben und mit den Laboranalysenwerten der EigenĂŒberwachung nach RAL-GZ 724 abgeglichen. Auf Basis der vorliegenden Vergleichswerte wurden verschiedene methodische AnsĂ€tze zur Kalibrierung entwickelt und getestet. Die hierbei gewonnenen Erkenntnisse werden aktuell u. a. bei der Erarbeitung eines Norm-Entwurfs zur Standardisierung des Verfahrens sowie fĂŒr F&E-Arbeiten im strategischen EU-Projekt „ReWaste 4.0“ (Teilprojekt: Online/Ontime-Charakterisierung von gemischten AbfĂ€llen) genutzt.

Optimierte Vorzerkleinerung gemischter GewerbeabfÀlle auf Basis empirischer Modelle
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In der mechanischen Aufbereitung gemischter GewerbeabfĂ€lle stellen Vorzerkleinerer fĂŒr gewöhnlich den ersten Verfahrensschritt dar und sorgen nicht nur fĂŒr den nötigen Aufschluss, sondern wirken auch als primĂ€res Dosierag-gregat. Entsprechend groß ist ihr Einfluss auf das Verhalten des Gesamtprozesses. Aufgrund der hohen VariabilitĂ€t der GewerbeabfĂ€lle erscheint die Gewinnung theo-retischer Modelle nicht sinnvoll, um solche Vorzerkleinerer zu optimieren, da die nö-tigen Informationen ĂŒber das Material fĂŒr solche Modelle in der Praxis nicht wirt-schaftlich gewonnen werden können. Zugleich erfordert die Ermittlung signifikanter empirischer Modelle den Aufwand von viel Arbeit und Geld und wurde daher bisher fĂŒr die Vorzerkleinerung gemischter GewerbeabfĂ€lle noch nicht gemacht. Diese Arbeit gibt einen Überblick sowohl ĂŒber die ForschungstĂ€tigkeiten bezĂŒglich der DatenqualitĂ€t aufgrund der Probenahme bei Zerkleinerungsversuchen mit GewerbeabfĂ€llen, als auch ĂŒber Arbeiten zur Beeinflussung und potentiellen Optimierung der Zerkleinerung hinsichtlich Durchsatzverhalten, Energieverbrauch und MaterialqualitĂ€t mittels einstellbarer Parameter. Abschließend werden erste Überlegungen und Forschungen zur dynamischen ProzessfĂŒhrung der Vorzerkleinerung vorgestellt.

Charakterisierung von Partikeln gemischten Gewerbeabfalls ĂŒber Partikeldeskriptoren zur sensorischen Messung der KorngrĂ¶ĂŸe
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Die Echtzeitsteuerung von KorngrĂ¶ĂŸenverteilungen von grob zerkleinerten festen gemischten AbfĂ€llen bietet großes Potenzial zur Optimierung von Outputströmen mechanischer Abfallaufbereitungsanlagen. Hierbei ist neben geeigneter Aktorik – welche es beispielsweise ermöglicht den Schnittspalt eines Zerkleinerungsaggregates zu verstellen – auch eine Echtzeitmesstechnik fĂŒr die KorngrĂ¶ĂŸenverteilung notwendig. Der vorliegende Beitrag zeigt Möglichkeiten, vereinzelte Partikel basierend auf Partikeldeskriptoren, welche aus einem zweidimensionalen Bild berechnet wurden, ĂŒber Regressionsmodelle in ihre tatsĂ€chliche Kornklasse einzustufen und deren Ergebnisse.

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