Sachstand bei Planung und Umsetzung des EuPhoRe-Verfahrens
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (11/2020)
Ein Überblick über bisher nach dem EuPhoRe-Verfahren errichtete und projektierte Anlagen wird gegeben. Das Spektrum umfasst großtechnische Errichtungen, Forschungs-, Pilot- und Großanlagen.

Von Klärschlammasche zu Produkten in Chemieparks
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (11/2020)
Die Monodeponierung der phosphatreichen Klärschammaschen entspricht nicht dem Kreislaufgedanken und stellt höchstens eine Übergangslösung dar. Durch Stationierung von Recyclinganlagen in Chemieparks können ökonomische und -logische Symbiosen geschlossen sowie qualitative Produkte mit hoher Marktnachfrage hergestellt werden. Hierüber wird berichtet.

BauKarussell: Social Urban Mining in Kooperation mit der Bundesimmobiliengesellschaft mbH
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Rund 70 % der österreichischen Abfälle sind Bauaktivitäten zuzuordnen und daher widmet sich auch das Abfallvermeidungsprogramm diesem Sektor. BauKarussell arbeitet seit 2015 an der Integration von Kreislaufwirtschaft in den Rück-bau und zielt mit Social Urban Mining auf Wiederverwendung und hochwertige stoffliche Verwertung von Bauteilen und Baumaterialen ab. In der Planung werden die Potentiale geortet und in der operativen Phase werden die ausgewählten Bauteile von sozialwirtschaftlichen Partnern für die Verwendung oder Verwertung bereitgestellt. Mit dem Bauherrn Bundesimmobiliengesellschaft mbH (BIG) wurde im Projekt MedUni Campus Mariannengasse Social Urban Mining umgesetzt. Zwischen Oktober 2019 und Juni 2020 wurden insgesamt 42.384 kg Bauteile (bzw. 1.106 Einheiten) in die Wiederverwendung gebracht.

Membranbioreaktor zur Reinigung von Oberflächenwasser eines Abfallbehandlungsbetriebs
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Bei Abfallbehandlungsbetrieben ist Niederschlagswasser aufgrund der Lagerung von Abfällen 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 Quantitäten und Qualitäten des Oberflächenwassers stellen jedoch hohe Anforderungen an die Reinigungstechnologie. In Membranbioreaktoren (MBR) wird biologische Abwasserreinigung mit Membrantechnik zum vollständigen Rückhalt von Biomasse und Partikeln kombiniert. Am Standort des Abfallbehandlungsbetriebes wurde dieses Verfahren zunächst pilotiert und anschließend wurde darauf aufbauend die Großanlage wasserrechtlich bewilligt, errichtet und in Betrieb genommen. Die Grenzwerte für die Direkteinleitung werden seit Beginn stets gleichbleibend stabil eingehalten. Selbst längere Zeiten ohne Durchsatz in Folge von Trockenperioden, die kalte Winterperiode oder plötzliche hohe hydraulische Belastungsstöße zeigen weder auf die biologische Reinigungsleistung noch auf die Permeabilität der Membran negative Auswirkungen.

Mechanische Aufbereitung von Lithium-Ionen-Batterien in Abhängigkeit der Demontagetiefe
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
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 sekundären Rohstoffen dar, sondern bergen auch ein hohes Gefahrenpotential. Damit stellt das Recycling dieses in der Menge sukzessiv zunehmenden Abfallstroms eine komplexe Aufgabe dar. Ein häufig 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 Abhängigkeit der Demontagetiefe und die sich daraus ergebenden Vor- und Nachteile. Dafür wurden verschiedene Batteriesysteme manuell demontiert und sowohl die Zeiten als auch die damit gewinnbaren Materialmengen bestimmt. Darüber hinaus wurden Batteriezellen und die Modulperipherie separat zerkleinert, klassiert und sortiert, um den Aufwand und Trennerfolg einer mechanischen Aufbereitung zu bestimmen.

Kinetische Modellierung einer Kunststoff Pyrolyse
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Das ReOil Verfahren der OMV Refining & Marketing GmbH ist ein vielversprechender Weg, die Recycling Ziele von Kunststoffverpackungen der Europäischen Kommission zu erreichen. In diesem Pyrolyse Prozess werden gemischte Kunststoffabfälle chemisch recycelt und die daraus gewonnen Kohlenwasserstoffe werden wieder zu petrochemischen Grundstoffen oder Treibstoffen weiterverarbeitet. Da die Rentabilität eines solchen Prozesses stark von der verarbeitenden Menge abhängt, muss eine wesentliche Vergrößerung 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 für 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 für die Kunststoffpyrolyse gesammelt und so das Modell stetig weiterentwickelt.

Einfluss von Durchsatz und Inputzusammensetzung auf die sensorgestützte Sortierung
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Die sensorgestützte Sortierung trägt 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 Qualitäten für das Recycling von Kunststoffen eingesetzt. Die Performance der hierzu eingesetzten Aggregate ist abhängig vom Durchsatz und der Materialzusammensetzung des zu sortierenden Stoffstroms. Diese beiden Faktoren können (temporär) von vorgeschalteten Aufbereitungs- und Sortieraggregaten positiv und auch negativ beeinflusst werden. Die vorliegende Ausarbeitung gibt einen Überblick über die Ergebnisse bislang durchgeführter Forschungen, sodass quantitative Aussagen bezüglich der Performance von sensorgestützten Sortierern in Abhängigkeit 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 Stoffstromüberwachung zur Optimierung von Aufbereitungs- und Sortieranlagen diskutiert.

Biologische Metallrückgewinnung aus Aschen und Schlacken nach der Müllverbrennung
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Während der Verbrennung von Haushaltsmüll entstehen größere Mengen an Reststoffen wie Aschen und Schlacken, deren Entsorgung aufgrund der hohe Schwermetallkonzentrationen aufwendig und kostenintensiv ist. Heutzutage en-den diese Reststoffe auf Deponien, was mit einem Verlust von potentiell wertvollen Metallen einhergeht. Die biologische Laugung von diesen Stoffen kann eine umwelt-freundliche und kostengünstige Alternative zur Entsorgung darstellen und bietet im Vergleich zu konventionellen Methoden der Metallrückgewinnung Vorteile wie einen geringeren Einsatz von Säuren, keine Emission von giftigen Gasen und eine niedrigere Prozesstemperatur. Acidophile Bakterien wie Acidithiobcillus ferrooxidans, Acidithiobacillus thiooxidans und Leptospirillum ferrooxidans können Metalle durch en-zymatische Oxidation von Eisen oder Schwefel lösen und wurden in dieser Arbeit auf ihre Effektivität untersucht. Anhand erster Ergebnisse konnte festgestellt werden, dass A. ferrooxidans bis zu 100 % an Zn, Cu und Cd, sowie rund 60 % an Mn und Ni aus den Aschen und Schlacken lösen konnte.

Die Biotonne in Großwohnanlagen - Arbeitsmappe für Abfallwirtschaftsbetriebe und Hausverwaltungen
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Vor allem in dicht bebauten städtischen Gebieten ist die Qualität der in der Biotonne erfassten Abfälle häufig schlecht und hohe Störstoffanteile er-schweren die Bioabfallverwertung. Erhebliche Mengen an Bioabfällen werden nicht getrennt gesammelt, sondern gehen mit dem Restmüll verloren. Im Auftrag der Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg (LUBW) entwickelte das bifa Umweltinstitut die Arbeitsmappe „Biotonne richtig nutzen“ zur Verbesserung der Bioabfalltrennung in Großwohnanlagen. Sie unterstützt Abfallwirtschaftsbetriebe und Hausverwaltungen bei der Durchführung von Projekten zur Verbesserung der Bioabfallqualität. Die Arbeitsmappe besteht aus drei Teilen: Einem Leitfaden, 23 Aktionsbausteinen und einem Werkzeugkasten für die praktische Arbeit. Sie wurde durch Abfallwirtschaftsbetriebe und Hausverwaltungen erprobt und dann überarbeitet.

Optimierte Vorzerkleinerung gemischter Gewerbeabfälle auf Basis empirischer Modelle
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
In der mechanischen Aufbereitung gemischter Gewerbeabfälle stellen Vorzerkleinerer für gewöhnlich den ersten Verfahrensschritt dar und sorgen nicht nur für den nötigen Aufschluss, sondern wirken auch als primäres Dosierag-gregat. Entsprechend groß ist ihr Einfluss auf das Verhalten des Gesamtprozesses. Aufgrund der hohen Variabilität der Gewerbeabfälle erscheint die Gewinnung theo-retischer Modelle nicht sinnvoll, um solche Vorzerkleinerer zu optimieren, da die nö-tigen Informationen über das Material für 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 für die Vorzerkleinerung gemischter Gewerbeabfälle noch nicht gemacht. Diese Arbeit gibt einen Überblick sowohl über die Forschungstätigkeiten bezüglich der Datenqualität aufgrund der Probenahme bei Zerkleinerungsversuchen mit Gewerbeabfällen, als auch über Arbeiten zur Beeinflussung und potentiellen Optimierung der Zerkleinerung hinsichtlich Durchsatzverhalten, Energieverbrauch und Materialqualität mittels einstellbarer Parameter. Abschließend werden erste Überlegungen und Forschungen zur dynamischen Prozessführung der Vorzerkleinerung vorgestellt.

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