Der induktive Inline-Ofen für Recycling und Verwertung mineralischer Abfälle und Reststoffe
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Bei der der Herstellung von Dämmstoffprodukten aus Mineralwolle entstehen im störungsfreien Betrieb beachtliche 15-25 % Abfälle, bezogen auf die eingesetzten mineralischen Rohstoffe. Mit dem bekannten Stand der Technik kann dieser Anteil nicht weiter reduziert werden. Mit den allseits verwendeten aufwendigen Verfahren der Brikettierung und der Zurückführung von zerkleinerten faserigen Abfällen in den Strom der neu erzeugten Fasern kann nur ein Teil der Produktionsabfälle recycelt werden. Der Rest gelangt auf Deponien.
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Bei der der Herstellung von Dämmstoffprodukten aus Mineralwolle entstehen im störungsfreien Betrieb beachtliche 15-25 % Abfälle, bezogen auf die eingesetzten mineralischen Rohstoffe. Mit dem bekannten Stand der Technik kann dieser Anteil nicht weiter reduziert werden. Mit den allseits verwendeten aufwendigen Verfahren der Brikettierung und der Zurückführung von zerkleinerten faserigen Abfällen in den Strom der neu erzeugten Fasern kann nur ein Teil der Produktionsabfälle recycelt werden. Der Rest gelangt auf Deponien.
Der Wertstoff Porenbeton-Bruch – Vorschlag für eine umfassende
Verwertungsstrategie
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Der Baustoff Porenbeton erfreut sich in Deutschland seit den 1960er Jahren großer Beliebtheit, da sich aus dem spezifisch leichten mineralischen Baustoff tragende monolithische Wandkonstruktionen errichten lassen, ohne zusätzliche Dämm-Maßnahmen für den Wärmeschutz von beheizten Gebäuden vornehmen zu müssen. Die für den Primärbaustoff Porenbeton vorteilhaften Eigenschaften, wie beispielsweise geringe Rohdichte und gute Wärmedämmung, kehren sich für den Reststoff im Bauschuttstrom in Nachteile um: Geringe Kornfestigkeit, hohes Wasseraufnahmevermögen, geringe Witterungsbeständigkeit.
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Der Baustoff Porenbeton erfreut sich in Deutschland seit den 1960er Jahren großer Beliebtheit, da sich aus dem spezifisch leichten mineralischen Baustoff tragende monolithische Wandkonstruktionen errichten lassen, ohne zusätzliche Dämm-Maßnahmen für den Wärmeschutz von beheizten Gebäuden vornehmen zu müssen. Die für den Primärbaustoff Porenbeton vorteilhaften Eigenschaften, wie beispielsweise geringe Rohdichte und gute Wärmedämmung, kehren sich für den Reststoff im Bauschuttstrom in Nachteile um: Geringe Kornfestigkeit, hohes Wasseraufnahmevermögen, geringe Witterungsbeständigkeit.
Nachhaltigkeit im Erdbau – Zeitweise fließfähige selbstverdichtende
Verfüllbaustoffe aus mineralischen Baurestmassen
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Mineralische Baurestmassen (z. B. Bodenaushub und Bauschutt) stellen nicht nur in Deutschland jährlich den größten Abfallstrom dar und müssen gemäß dem deutschen Kreislaufwirtschaftsgesetz möglichst hochwertig wiederverwendet werden. Obwohl die Wiederverwendung mineralischer Baurestmassen in Deutschland mittlerweile weit fortgeschritten ist, gibt es für einige Stofffraktionen mit vergleichsweise ungünstigen erdbautechnischen Eigenschaften häufig keine hochwertige Verwertungsmöglichkeit, weshalb diese nach wie vor verfüllt oder gar beseitigt werden.
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Mineralische Baurestmassen (z. B. Bodenaushub und Bauschutt) stellen nicht nur in Deutschland jährlich den größten Abfallstrom dar und müssen gemäß dem deutschen Kreislaufwirtschaftsgesetz möglichst hochwertig wiederverwendet werden. Obwohl die Wiederverwendung mineralischer Baurestmassen in Deutschland mittlerweile weit fortgeschritten ist, gibt es für einige Stofffraktionen mit vergleichsweise ungünstigen erdbautechnischen Eigenschaften häufig keine hochwertige Verwertungsmöglichkeit, weshalb diese nach wie vor verfüllt oder gar beseitigt werden.
Mining the Future – Untersuchungen zur Tunnelausbruchverwertung am
Beispiel des Future Circular Collider am CERN
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
CERN (Conseil Européen pour la Recherche Nuléaire) ist mit ca. 3400 Mitarbeiter, 23 Mitgliedstaaten und mit mehr als 14.000 Gastwissenschaftlern aus 85 Ländern das weltweit größte Forschungszentrum für Teilchenphysik. Mit dem Nachweis des Higgs-Boson gelang 2012 einer der größten Erfolge im Bereich der experimentellen Physik. Mit dem Future Circular Collider (FCC) soll ein neuer Teilchenbeschleuniger zur Verfügung stehen, der mit einer Länge von ca. 100 km eine der größten jemals gebauten unterirdischen Infrastrukturen darstellen wird.
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CERN (Conseil Européen pour la Recherche Nuléaire) ist mit ca. 3400 Mitarbeiter, 23 Mitgliedstaaten und mit mehr als 14.000 Gastwissenschaftlern aus 85 Ländern das weltweit größte Forschungszentrum für Teilchenphysik. Mit dem Nachweis des Higgs-Boson gelang 2012 einer der größten Erfolge im Bereich der experimentellen Physik. Mit dem Future Circular Collider (FCC) soll ein neuer Teilchenbeschleuniger zur Verfügung stehen, der mit einer Länge von ca. 100 km eine der größten jemals gebauten unterirdischen Infrastrukturen darstellen wird.
Nachhaltige Potenziale Deponiegas/Optimierung Gaserfassung/
praktische Bestimmung Gaserfassungsgrad
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
In Siedlungsabfalldeponien entsteht bei der Umsetzung biogener Organik methanhaltiges Deponiegas, welches ein sehr großes Treibhausgaspotenzial aufweist. Dieses Deponiegas in ausreichender Form in einem heterogenen Haufwerk (Deponiekörper) adäquat zu erfassen, gestaltet sich, aus jahrzehntelangen Erfahrungen heraus, als äußerst schwierig (komplexes System eines physikalischen Aufbaus, Aktivierung biologischer und biochemischer Abbaubauprozesse, unterschiedliche Temperatur- und Unterdruckniveaus, etc.).
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In Siedlungsabfalldeponien entsteht bei der Umsetzung biogener Organik methanhaltiges Deponiegas, welches ein sehr großes Treibhausgaspotenzial aufweist. Dieses Deponiegas in ausreichender Form in einem heterogenen Haufwerk (Deponiekörper) adäquat zu erfassen, gestaltet sich, aus jahrzehntelangen Erfahrungen heraus, als äußerst schwierig (komplexes System eines physikalischen Aufbaus, Aktivierung biologischer und biochemischer Abbaubauprozesse, unterschiedliche Temperatur- und Unterdruckniveaus, etc.).
Wieviel Recycling steckt in einer Tonne Zement?
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Zement ist ein hydraulisches Bindemittel, welches in Kombination mit Wasser infolge einer chemischen Reaktion selbstständig erhärtet und raumbeständig bleibt. Daher ist Zement ein essentieller Bestanteil von Mörtel und Beton, da er die dauerhafte Bindung zwischen natürlichen oder künstlichen Zuschlagsstoffen zu einem festen Baumaterial ermöglicht (Locher 2000). Beton ist nach Wasser das am zweithäufigsten verbrauchte Material der Welt und das am häufigsten verwendete Baumaterial, wobei Beton neben seinen hervorragenden bautechnischen Eigenschaften auch ökologische Nachteile mit sich bringt (Makul 2020).
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Zement ist ein hydraulisches Bindemittel, welches in Kombination mit Wasser infolge einer chemischen Reaktion selbstständig erhärtet und raumbeständig bleibt. Daher ist Zement ein essentieller Bestanteil von Mörtel und Beton, da er die dauerhafte Bindung zwischen natürlichen oder künstlichen Zuschlagsstoffen zu einem festen Baumaterial ermöglicht (Locher 2000). Beton ist nach Wasser das am zweithäufigsten verbrauchte Material der Welt und das am häufigsten verwendete Baumaterial, wobei Beton neben seinen hervorragenden bautechnischen Eigenschaften auch ökologische Nachteile mit sich bringt (Makul 2020).
Papier oder Bioplastik? Gegenüberstellung zweier Vorsammelhilfen für
biogene Abfälle
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Im Rahmen der Arbeit von Paul Demschar und Josef Adam wurden zwei Versuche durchgeführt. Eine häusliche Projektstudie zur Erhebung subjektiver Sichtweisen und daraus ein Vergleich von Vorsammelhilfen aus Papier und kompostierbarem Kunststoff aus Sicht der Konsumenten. Den zweiten Versuch stellte ein Verdunstungsversuch dar. Dieser lieferte objektive Werte darüber, bei welcher Vorsammelhilfe der größte Gewichtsverlust in Folge von Verdunstung auftritt. Zusätzlich wurde eine Marktrecherche durchgeführt, um das Angebot an Vorsammelhilfen für biogene Abfälle im lokalen Handel abzubilden und die Preisstruktur der verschiedenen Bioabfallsäcke herauszuarbeiten.
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Im Rahmen der Arbeit von Paul Demschar und Josef Adam wurden zwei Versuche durchgeführt. Eine häusliche Projektstudie zur Erhebung subjektiver Sichtweisen und daraus ein Vergleich von Vorsammelhilfen aus Papier und kompostierbarem Kunststoff aus Sicht der Konsumenten. Den zweiten Versuch stellte ein Verdunstungsversuch dar. Dieser lieferte objektive Werte darüber, bei welcher Vorsammelhilfe der größte Gewichtsverlust in Folge von Verdunstung auftritt. Zusätzlich wurde eine Marktrecherche durchgeführt, um das Angebot an Vorsammelhilfen für biogene Abfälle im lokalen Handel abzubilden und die Preisstruktur der verschiedenen Bioabfallsäcke herauszuarbeiten.
Prüfung und Testierung der Recyclingfähigkeit – Anforderungs- und Bewertungskatalog
© Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH (10/2021)
Recyclingfähigkeit bedeutet Konformität der Verpackungsgestaltung zu den Erfordernissen einer tatsächlichen Kreislaufführung der Verpackungswerkstoffe und wird somit durch Möglichkeiten und Grenzen praktisch ausgeführter Recyclingpfade vorherbestimmt. Das Institut cyclos-HTP (CHI) hat unter diesen Prämissen und unter Anwendung der relevanten Normen bereits 2011 einen zwischenzeitlich weithin etablierten Prüfstandard zur Bemessung der Recyclingfähigkeit entwickelt, der es ermöglicht, eine quantitative (graduelle) Klassifizierung vorzunehmen. Der Messstandard wird im Vortrag in Grundzügen erläutert.
© Witzenhausen-Institut für Abfall, Umwelt und Energie GmbH (10/2021)
Recyclingfähigkeit bedeutet Konformität der Verpackungsgestaltung zu den Erfordernissen einer tatsächlichen Kreislaufführung der Verpackungswerkstoffe und wird somit durch Möglichkeiten und Grenzen praktisch ausgeführter Recyclingpfade vorherbestimmt. Das Institut cyclos-HTP (CHI) hat unter diesen Prämissen und unter Anwendung der relevanten Normen bereits 2011 einen zwischenzeitlich weithin etablierten Prüfstandard zur Bemessung der Recyclingfähigkeit entwickelt, der es ermöglicht, eine quantitative (graduelle) Klassifizierung vorzunehmen. Der Messstandard wird im Vortrag in Grundzügen erläutert.
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.
© 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.
Recycling von Al-Schrotten mit hohem Organikanteil
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Beim Al-Recycling sind zwei grundlegende Verfahrensvarianten zu unterscheiden. Umschmelzwerke (Remelter) dienen der Produktion von Knetlegierungen durch Ein-satz wenig verunreinigter Schrotte. Stärker kontaminierte Materialien, zu denen auch Al-Schrotte mit hohem Organikanteil zählen, gelangen unter Verdünnung mit Reinaluminium und Zusatz von Salzen in Schmelzhütten (Refiner), wo Gusslegierungen hergestellt werden. Im Rahmen des Beitrags erfolgte die Erläuterung von industriell eingesetzten Verfahren zum Recycling von Al-Schrotten mit hohem Organikgehalt. In diesem Zusammenhang wird auch auf die Notwendigkeit von ausreichenden Industrieanlagen zum Schließen der Kreisläufe´eingegangen.
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2020)
Beim Al-Recycling sind zwei grundlegende Verfahrensvarianten zu unterscheiden. Umschmelzwerke (Remelter) dienen der Produktion von Knetlegierungen durch Ein-satz wenig verunreinigter Schrotte. Stärker kontaminierte Materialien, zu denen auch Al-Schrotte mit hohem Organikanteil zählen, gelangen unter Verdünnung mit Reinaluminium und Zusatz von Salzen in Schmelzhütten (Refiner), wo Gusslegierungen hergestellt werden. Im Rahmen des Beitrags erfolgte die Erläuterung von industriell eingesetzten Verfahren zum Recycling von Al-Schrotten mit hohem Organikgehalt. In diesem Zusammenhang wird auch auf die Notwendigkeit von ausreichenden Industrieanlagen zum Schließen der Kreisläufe´eingegangen.
