Die getrennte Aufbereitung fester und fluessiger Abfallstoffe bereitet aus technischen Gruenden in zunehmendem Masse Schwierigkeiten und ist auch aus hygienischen Gruenden nicht unbedenklich. Im 'Giessener Modell' wird versucht, durch die Mischung beider Abfallstoffe und anschliessende mechanische (Zerkleinerung) und biologische (Rotte) Aufbereitung ein ablagerungsfaehiges und teilweise verwertbares Produkt (Rohgemenge) zu erhalten. Es werden untersucht: die biologischen und chemischen Umwandlungs- und Abbauprozesse im Verlauf der Rotte und einer anschliessenden Deponie; die Verwertung abgesiebten Rohgemenges in Landwirtschaft, Landschaftsbau und Rekultivierung insbesondere im Hinblick auf die Wirkung des verwendeten Rohgemenges auf den Anbau von Gehoelzen und Graesern. Es werden Vergleiche mit Produkten von Kompostwerken angestellt.
Untersuchungen ueber spezielle analytische Probleme auf dem Schmutzwassersektor. Beginn mit der Untersuchung der Nitrifizierungs- und Denitrifizierungsvorgaenge in Oberflaechenwaessern am Beispiel des Hauptentwaesserungskanals. Untersuchung synthetischer Waschmittel und anderer Reagentien auf ihre Wirksamkeit bei der Reinigung kontaminierter Schutzkleidung, Entwicklung von Waschverfahren mit besseren Dekontaminationsfaktoren und geringeren Abwassermengen. Untersuchung gaengiger Trennverfahren, wie Saegen, autogenes Schneiden oder Plasmaschneiden, auf ihre Anwendbarkeit zur rationellen Zerkleinerung sperriger kontaminierter bzw. aktivierter Bauteile. Anpassung der konventionellen Technik an schwierige Materialkombinationen, z.B. Aluminium, Beton oder Stahl/Araldit, und die strahlenschutztechnischen Randbedingungen (Fernbedienung, Abgasreinigung).
Das Abwasser des in Duisburg-Nord betriebenen Krankenhauses wird derzeit in die öffentliche Kanalisation eingeleitet und im Klärwerk Duisburg behandelt. Allerdings können organische Mikroverunreinigungen - vor allem durch Arzneimittelrückstände, Pharma- und Diagnostika - in der kommunalen Abwasserreinigungsanlage nicht abgebaut werden, da diese nicht über die erforderliche vierte Reinigungsstufe verfügt.
Ziel des Vorhabens ist es, das Klinikabwasser bereits im Krankenhaus aufzubereiten und dabei die organischen Mikroverunreinigungen zu eliminieren. Dies soll durch die demonstrative Umsetzung eines patentierten Pharmafilterkonzepts, welches aus einer innovativen Verfahrenskombination aus Zerkleinerung, Separation, Hydrolyse und Vergärung, Membranbioreaktor, High-Flux-Ozonisierung und Aktivkohlefilterung besteht, erreicht werden. Das gereinigte Abwasser wird als Brauchwasser im Krankenhausbetrieb eingesetzt. Überschüssiges Wasser kann direkt in das Oberflächengewässer Kleine Emscher eingeleitet werden. Der Klärschlamm soll der Vergärung zugeführt werden. Das dabei entstehende Biogas soll in einen Biogasmotor geleitet und als Bestandteil des Projekts zur Energieerzeugung verwendet werden. Mit dem Abwasser aus Duschen, Waschbecken und Toiletten sollen auch weitere organische Abfälle aus dem klinischen Bereich sowie Speiseabfälle der Pharmafilteranlage zugeführt, behandelt und nach der Vergärung mit Hilfe des Biogasmotors energetisch genutzt werden. Zu diesem Zweck sollen im Krankenhaus dezentral Abfallzerkleinerer (sog. Tontos) installiert werden, welche an das Gebäudeabwassersystem angeschlossen sind und die bisherigen Steckbeckenspüler ersetzen. Die produzierte Strommenge reicht weitestgehend aus, um den Energiebedarf der Pharmafilteranlage zu decken.
Mit der erfolgreichen Umsetzung des Vorhabens wird der Eintrag von kritischen und hygienisch relevanten Stoffen in die Gewässer reduziert und somit deren chemischer und ökologischer Zustand verbessert. Gleichzeitig können durch die geplante Brauchwassernutzung jährlich mindestens 20.000 Kubikmeter Trinkwasser eingespart werden. Die Biogasherstellung und Energieerzeugung vermeidet jährlich Treibhausgase mit einen CO2-Äquivalent von ca. 398,6 bis 487,4 Tonnen.
Mit der neuartigen Kombination aus elektrodynamischer Fragmentierung und hydrothermaler Extraktion sollen wirtschaftlich strategisch interessante Metalle aus der Feinfraktion von Aschen und Schlackenmaterial effizienter gewonnen werden als bisher möglich. Das Ziel ist es am Ende der Prozesskette eine metallfreie silikatische Fraktion zu erhalten, welche im Baubereich Verwendung finden könnte. Die gewonnenen Metalle bzw. Metallverbindungen sollen wieder direkt einer Verwertung zugeführt werden. Zunächst wird mit Hilfe der elektrodynamischen Fragmentierung das Material selektiv in seine Einzelkomponenten aufgetrennt. Der Feinanteil wird anschließend unter Restdampfbedingungen behandelt, die Metalle aus dem Feinstaub hydrothermal extrahiert und anschließend ausgefällt. Durch eine effiziente Aufbereitung dieser Feinfraktionen wäre es möglich, anfallende MVA-Aschen und Schlacken aus der Industrie zu hohen Anteilen wiederzuverwerten und eine kostenintensive Deponierung zu vermeiden. Innerhalb dieses Teilprojektes werden drei Materialien beprobt (10 Jahre deponierte MV-Asche, vermarktungsfertig aufbereitete MV-Asche, Filterkuchen aus Feinmaterial aus der Wäsche von MV-Asche). Eluate aus den Aschen/Schlacken aller Projektpartner werden erzeugt und analysiert um Aussagen über die Metall-Mobilität treffen zu können. Die Prozesse der Fragmentierung und hydrothermalen Extraktion werden ökologisch und ökonomisch bewertet.
Als zertifizierter Entsorgungsfachbetrieb ist die Theo Steil GmbH neben der Entsorgung von Produktionsabfällen auch mit der Annahme von Schrotten und metallhaltigen Abfällen und deren Aufbereitung betraut. Dazu betreibt das Unternehmen derzeit vier Shredderanlagen und eine Vielzahl von Aufbereitungsanlagen, mit deren Hilfe Sekundärrohstoffe in die Kreislaufwirtschaft zurückgeführt werden.
Zur Reinigung der bei der Aufbereitung von metallischen Abfällen in einer Shredderanlage (Automobilshredder) entstehenden Abluft kommen derzeit branchenweit nasse Abscheidetechniken zum Einsatz. Ein kompletter Verzicht auf Nasswäscher war bislang nicht möglich, da Verpuffungen bei der Zerkleinerung nicht auszuschließen sind und zu einer Zerstörung der Abluftreinigung bzw. einem Brand der Filtermaterialien führen können.
In der nun von der Theo Steil GmbH am Standort Trier geplanten Shredderanlage soll erstmalig eine gänzlich trockene Abscheidetechnik betrieben werden. Dabei wird ein spezieller Ring am Eingang der Abluftleitung installiert und permanent Funken erzeugen, um explosionsfähige Luftgemische kontrolliert zu zünden. So können größere Verpuffungen vermieden und erstmalig auf die Nasswäscher verzichtet werden, um rund ca. 1.850 Kubikmeter Frischwasser einzusparen. Zusätzlich wird eine innovative Funkenlöschanlage im Bereich des Gewebefilters installiert. Das trockene Aufbereitungsverfahren ermöglicht es der Theo Steil GmbH zudem, Additive wie Aktivkohle oder Kalkmilch in den Abgasstrom einzudüsen, so dass die Minderung von organischen Schadstoffen in der Abluft erleichtert wird. Außerdem rechnet die Theo Steil GmbH mit einer Reduzierung der organischen Luftemissionen als Gesamtkohlenstoff um 60 Prozent, von derzeit 50 Milligramm pro Kubikmeter auf unter 20 Milligramm pro Kubikmeter. Insgesamt können damit Emissionen von jährlich 6,54 Tonnen Gesamtkohlenstoff vermieden werden.
Ein weiterer Projektbestandsteil ist die vollständige Kapselung der Aufbereitung der Shredderleichtfraktion in einer Halle, die ebenfalls bundesweit neuartig ist. Dies dient der Vermeidung diffuser Emissionen. So ist die Einheit zur Aufbereitung der als Restmenge beim Shreddern entstehenden Shredderleichtfraktion vollkommen geschlossen. Auch die Beladevorgänge sollen in einer geschlossenen Halle stattfinden, die zusätzlich an die Entstaubung angeschlossen ist. Die neue Anlage wird somit im Bereich Staubminderung und organische Emissionen über den Stand der Technik hinausgehen. So soll die Staubfracht pro Kubikmeter Abgas von derzeit 20 Milligramm pro Kubikmeter auf unter 5 Milligramm pro Kubikmeter, somit um ca. 73 Prozent reduziert werden, um Staubemissionen von jährlich 3,39 Tonnen zu vermeiden.
Des Weiteren soll die Anlage eine höhere Energieeffizienz aufweisen, in dem strömungsoptimierte Rohrleitungen die Ventilatoren entlasten und eine effizientere, auf die Prozesse der Anlage zugeschnittene Steuerung eingeführt wird. (Text gekürzt)