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Mechanisch-biologische Abfallbehandlung

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Mechanisch-Biologische Abfallbehandlung (Englisch)

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Verfahrenstechnik: Mechanisch biologische Abfallbehandlung

Konzept der FABER-AMBRA®

Das FABER-AMBRA®-Verfahren zeichnet sich durch die Möglichkeit des modularen Aufbaues des Systems und eine große Anpassungsfähigkeit an die örtlichen Verhältnisse sowie die Abfallparameter aus.

Zur Realisierung des Konzeptes ist eine mechanisch-biologische Behandlung der Abfälle notwendiger und sinnvoller Grundbaustein. Deshalb soll dieser Behandlungsschritt zunächst anhand der Referenzanlage in Meisenheim beschrieben werden.

Beschreibung des Grundbausteines:

Die angelieferten Abfälle werden nach einer Aussortierung von groben Stör- und Wertstoffen einer mechanischen Behandlung zugeführt. Während dieser mechanischen Behandlung werden die Abfälle zerkleinert und homogenisiert.

Da dieser Arbeitsschritt in geschlossenen Mischtrommeln passiert, kann den Abfällen Deponiesickerwasser (z.B. aus alten Deponiekörpern) zugemischt werden, das auf diese Weise kostenlos und umweltfreundlich entsorgt wird. Im Anschluß an die mechanische Behandlung werden die Abfälle biologisch behandelt. Der biologische Behandlungsschritt ist entscheidend zur Umsetzung der Ziele der TA Siedlungsabfall. Die in den Abfällen enthaltene biologisch abbaubare organische Masse wird in diesem Verfahrensschritt durch aerobe (mit Luftsauerstoff) mikrobiologische Umsetzungsprozesse nahezu vollständig abgebaut.

Dies wird durch eine Rottedauer von ca. 9 - 12 Monaten erreicht. Der vollständige Abbau der biologisch abbaubaren organischen Masse ist das entscheidende Behandlungsziel. (Verbleibt biologisch abbaubare organische Masse in den Abfällen, kommt es nach der Deponierung im Deponiekörper zu unkontrollierten anaeroben (ohne Luftsauerstoff) mikrobiologsichen Umsetzungsprozessen wie in herkömmlichen Deponien). Mit dem FABER-AMBRA®-Verfahren können die Anforderungen, die der Gesetztgeber zur Verrechtlichung der TA Siedlungsabfall in den Verordungsentwurfen 29. BImSchV und AbfAblV (Stand April 2000) vorgegeben hat, ausnahmslos eingehalten werden.

Alternativ kann die biologische Behandlung in zwei Behandlungsschritten durchgeführt werden. In diesem Fall würde für den ersten biologischen Behandlungsschritt eine anaerobe Behandlung der Abfälle in den Verfahrensablauf integriert werden. Als zweiter biologischer Behandlungsschritt würde wieder eine aerobe Nachbehandlung bis zur Ablagerungsfähigkeit erfolgen.

Nach der biologischen Behandlung können die Abfälle in dünnen Schichten hochverdichtet in die Deponie eingebaut werden. Untersuchungen des Leichtweiß-Institutes der TU Braunschweig haben gezeigt, daß durch die Anwendung des FABER-AMBRA®-Verfahrens ein im Sinne der Nr. 10.1. der TA Siedlungsabfall emissionsarmes Deponiegut erzeugt wird, so daß:

die Gasbildung in der Deponie nahezu vollständig verhindert wird,
die organische Sickerwasserbelastung deutlich reduziert wird,
die Eluatanforderungen des Anhanges B vollständig eingehalten werden
eine wesentlich höhere Einbaudichte erzielt wird und
Setzungen des Deponiekörpers als Folge biologischen Abbaues von organischen Anteilen vermieden werden.

Damit ist nachgewiesen, daß mit der Anwendung unseres Grundbausteines ein Deponiegut nach modernsten Anforderungen produziert werden kann. Entsprechende Nachweise sind in Veröffentlichungen des Leichtweiß-Institutes publiziert (z.B. COLLINS et al., 1998).

In den nach der Behandlung zu deponierenden Abfällen ist allerdings ein hoher Massenanteil an verwertbaren Stoffen enthalten, die stofflich oder energetisch verwertet werden könnten. Dies setzt die Anwendung einer Verfahrenstechnik voraus, um die Wertstoffe aus dem "Vielstoffgemisch Restabfall" zu separieren. Die Faber Recycling GmbH hat in Zusammenarbeit mit dem Leichtweiß-Institut der TU Braunschweig verschiedene Verfahrenskonzepte zur stoffstromspezifischen Behandlung der Abfälle entwickelt.

Darstellung der Module zur stoffstromspezifischen Behandlung:

Modul 1: Thermische Verwertung einer heizwertreichen Fraktion

Anschließend an die mechanisch-biologische Behandlung der Abfälle kann eine Siebung erfolgen. Dabei kann eine heizwertreiche Leichtfraktion mit einem Heizwert von > 20.000 KJ/kg separiert und diese kann dann einer thermischen Verwertung zur Produktion von Strom und Dampf zugeführt werden. Diese Verwertung kann ortsnah in dezentralen kleinen Anlagen geschehen, die die Anforderungen der 17. BImSchV selbstverständlich erfüllen. Eine derartige thermische Verwertung ist nicht vergleichbar mit einer undifferenzierten Verbrennung von Abfällen in üblichen Verbrennungsanlagen. Die erforderliche Technik entspricht eher einer Kraftwerkstechnik als einer herkömmlichen Müllverbrennung.

Modul 2: Stoffliche Verwertung einer Feinstfraktion

In der verbleibenden Schwerfraktion ist ebenfalls noch ein großer Massenanteil verwertbarer Stoffe enthalten. Es kann durch eine mechanische Behandlung aus der Schwerfraktion eine Feinstfraktion separiert werden (Patent Faber Recycling GmbH), die einem stofflichen Recycling in der Baustoffindustrie zugeführt werden kann.

Verfahrenskombination der Module:

Bei Anwendung des Verfahrens wird im Anschluß an die mechanisch-biologische Behandlung die Absiebung der heizwertreichen Fraktion erfolgen (vgl. Abb. 1). Aus der Schwerfraktion wird die Feinstfraktion separiert und einem stofflichem Recycling zugeführt.

Die Reststoffe (ca. 30 Masse-%) werden dünnschichtig in die vorhandenen Deponien eingebaut. Dies geschieht umweltfreundlich und emissionsarm, da durch den Grundbaustein der mechanisch-biologischen Behandlung die Abfälle in eine ablagerungsfähige Form gebracht werden.

Neben den ökologischen sprechen auch ökonomische Vorteile für die Anwendung der FABER-AMBRA®.

Diese Form der Vorbehandlung bietet gegenüber anderen Vorbehandlungsverfahren einige wesentliche Vorteile:

Durch geringen Bedarf an Investitionen kann das Verfahren je nach Auslastung und technischer Ausstattung sehr kostengünstig betrieben werden
Die Auftraggeber sind nicht (bedingt durch hohe Investitionen) für lange Zeit an eine Technik gebunden
Das Verfahren ist modular einrichtbar und kann sich flexibel an wechselnde Randbedingungen, wie z.B. sinkende Abfallmassen anpassen
Die aerobe biologische Behandlung erfolgt in selbstbelüftenden Systemen, so daß keine Fremdenergie aufgewendet werden muß und damit keine zusätzlichen CO2-Emissionen entstehen
Die in den Verordnungsentwürfen zur Verrechtlichung der TA Siedlungsanfall formulierten Anforderungen werden durch das Verfahren erreicht

Abb. 1: Kombinationsmöglichkeit der Module des FABER-AMBRA®-Verfahrens

Im Ausland werden momentan mit dem FABER-AMBRA®-Verfahren Projekte in Brasilien (Pilotprojekt in Rio de Janeiro, Forschungsvorhaben gefördert durch das BMBF; Sao Sebastiao, großtechnisches Projekt in Zusammenarbeit mit der GTZ, 30.000 t/a) und in Thailand (Pilotprojekt in Zusammenarbeit mit der GTZ, 40.000 t/a) durchgeführt.

In allen durchgeführten Projekten konnte bisher der hohe Umweltschutzstandard, der durch die Anwendung des FABER-AMBRA®-Verfahrens erreicht wird, erfolgreich nachgewiesen werden. Insbesondere im Bereich der Projekte in der Entwicklungszusammenarbeit ist dabei sowohl der ökologische wie auch der ökonomische Nutzen des FABER-AMBRA®-Verfahrens von besonderer Bedeutung.

Literaturhinweise:

COLLINS, H.-J. BRAMMER, F. MAAK, D.1998	Ergebnisse der mechanisch-biologischen Abfallbehandlung bei mehrjährigem Praxisbetrieb, Entsorgungspraxis Teil 1: Heft 4/98, S. 26;Teil 2: Heft 5/98
COLLINS, H.-J. MAAK, D.1997	MBA Meisenheim, Landkreis Bad Kreuznach in: Mechanisch-biologische Verfahren zur stoffspezifischen Abfallbeseitigung, Heft 33 der Beihefte zu Müll und Abfall, Erich Schmidt Verlag, ISBN 3 503 04344