Unter dem Begriff mechanische Abfallbehandlung werden Anlagen zusammengefasst, in denen Abfälle zerkleinert, klassiert, sortiert, verpresst oder pelletiert werden. Eine mechanische Behandlung erfolgt u.a.: bei Verpackungsabfällen, bei der Brennstoffaufbereitung, bei der Gewerbe- und Sperrmüllaufbereitung, bei mineralischen Abfällen (z.B. Bauschutt, Böden oder Baumischabfällen), beim Altpapier, Altglas und Altholz, sowie z.T. als Vorstufe beim Hausmüll (MA/MBA). Für die Zerkleinerung von Abfällen werden beispielsweise schnell oder langsam laufende Wellenzerkleinerer, Mühlen, Brecher oder Sonderformen wie Pulper (Papier) oder Sackaufreißer (gelbe Säcke) verwendet. Nach einer (optionalen) Zerkleinerung der Abfälle erfolgt zumeist eine Klassifizierung der Abfälle. Hierbei werden mit Hilfe von Sieben, z.B. Trommel-, Stern- oder Rüttelsiebe, zumeist 3 bis 4 unterschiedliche Korngrößenfraktionen (z.B. Fein-, Mittel- und Grobfraktion) erzeugt, welche im Anschluss einen jeweiligen Sortierprozess durchlaufen. Für den Sortierprozess stehen je nach Anlagen- und Abfallart verschiedenste Technologien zur Verfügung, welche auf die unterschiedlichen physikalischen und chemischen Eigenschaften der Abfälle, wie z.B. Dichte, Form, Sprungverhalten, Rollfähigkeit, Leitfähigkeit, Magnetismus oder Material- und Oberflächeneigenschaften, ausgerichtet sind. FE- Metalle, wie Eisen oder Weißblech, können beispielsweise mit Hilfe von Überbandmagneten oder Magnetbandrollen aus dem jeweiligen Abfallstrom ausgeschleust werden. NE- Metalle (z.B. Aluminium) dagegen können mit Hilfe des Wirbelstromverfahrens abgetrennt werden. Mit Hilfe von unterschiedlichen, sensorgestützten Sortierverfahren (z.B. Bild-/Farbanalyse, IR- Spektroskopie oder Röntgensortiertechniken) lassen sich wiederum einzelne Kunststoffarten (PE, PP, PS, PET, PVC), PPK (Papier, Pappe, Kartonagen), Holz oder Glas aus dem Abfallstrom separieren. Weitere Technologien, die in der Abfallbehandlung Verwendung finden, sind z.B. die Sichtung (Windsichtung, ballistische Separatoren) oder verschiedene Dichtetrennverfahren (Schwimm-Sink- Verfahren, Flotation, Luftherd,…). So kann mit Hilfe der Sichtung beispielsweise Leichtgut (Folien) von Schwergut (Hohlkörper) abgetrennt werden, wogegen sich mit Hilfe der Dichtetrennverfahren zum Beispiel organische von mineralischen Abfällen separieren lassen. Nach der Sortierung werden voluminöse Abfälle, wie separierte Kunststoff- oder Papierarten, zumeist zu Ballen verpresst, um einen optimalen und platzsparenden Weitertransport zu ermöglichen. In weitergehenden Aufbereitungsanlagen können aus den Ballen dann beispielsweise auch unterschiedliche Kunststoffgranulate, Werkstoffe oder Brennstoffe (Pellets/Fluff) erzeugt werden.
Die Firma Franke Transport und Biogas betreibt seit 1997 in Borchen (Nordrhein-Westfalen) eine Biogasanlage, in der jährlich etwa 18.000 Tonnen tierische Nebenprodukte vergoren werden. Diese Biogasanlage sollte um eine Annahme- und Aufbereitungseinrichtung für gewerbliche Speiseabfälle und nicht mehr essbare verpackte Lebensmittel erweitert werden. Darüber hinaus war geplant, den festen Gärrest in einer Nachrotte weiter zu behandeln und einen hochwertigen Fertigkompost zu erzeugen. Durch den Bau einer Ferngasleitung sollte das aus den Substraten gewonnene Biogas für ein Blockheizkraftwerk einer benachbarten Brauerei zur Verfügung gestellt werden. Um in der bestehenden Biogasanlage Speiseabfälle aus Restaurants und Kantinen vergären zu können, war es nötig, eine Auskippvorrichtung für die in Tonnen angelieferten Abfälle sowie eine Aufbereitungsanlage für die Speiseabfälle nachzurüsten. Die Aufbereitung der Speiseabfälle sollte verschleißarm und mit möglichst geringem Energieverbrauch erfolgen. Darüber hinaus sollten die Gärreste, anders als bisher, nicht mehr direkt als Dünger ausgebracht, sondern zu einem hochwertigen Kompost weiterverarbeitet werden. Hierfür sollte ein möglichst energiesparendes Rotteverfahren, das einerseits eine gute Rotteproduktqualität liefert und andererseits die Forderungen nach möglichst geringen Emissionen erfüllt, zur Anwendung kommen. Die angelieferten Speisereste werden in einer Anmischgrube zerkleinert und anschließend mithilfe der neu entwickelten Röhrenpresstechnik aufbereitet. Bei dieser Technik wird der Speiseabfall in eine Röhre befördert, die über 300 kleine Löcher besitzt. Ein hydraulisch angetriebener Kolben presst den Abfall mit hohem Druck in diese Röhre. Die abbaubaren, organischen Stoffe werden durch die Löcher gepresst, aufgefangen und der Vergärung zugeführt. Zurück bleiben Störstoffe wie Metalle, Folien, Knochen, die vom Kolben gepresst und in einem Container aufgefangen werden. Diese Technik ermöglicht im Vergleich zum herkömmlichen Verfahren mit Handverlesung und nachgeschalteter Zerkleinerung durch Hammermühlen, eine sehr schonende Aufbereitung der Abfälle. Es kommt zu einem wesentlich geringeren Verschleiß an den Anlagenteilen, außerdem konnte der Energieverbrauch beim Betrieb der Anlage reduziert werden. Die geringere Abnutzung hat auch zur Folge, dass die zu verwertenden Gärreste weniger mit Metallverunreinigungen belastet sind als beim Einsatz von Hammermühlen. Zur Nachrotte der Gärreste wird ein belüftetes Mietenverfahren eingesetzt. Normalerweise erfolgt die Kompostierung der Gärreste in offenen Mieten, wodurch es zu starker Geruchs- und Sporenbildung kommen kann. Bei dem hier angewandten Verfahren wird die Miete nach dem Aufsetzen durch eine Membranplane vollständig abgedeckt. Anschließend wird mit der Druckbelüftung durch Belüftungskanäle in der Bodenplatte begonnen. Die Membranabdeckung schützt die Miete vor Witterungseinflüssen und vermindert gleichzeitig das Austreten von Geruchsstoffen und schädlichen Gasen. Das übliche Umsetzen der Mieten ist wegen der aktiven Belüftung nicht notwendig. Dadurch kann die für den Betrieb eines Umsetzgerätes, wie zum Beispiel eines Radladers, benötigte Energie eingespart werden. Die Belüftung erfolgt computergesteuert über den Sauerstoffgehalt und die Temperatur in der Miete. Aufgrund der optimal steuerbaren Sauerstoffversorgung verkürzt sich die Rottezeit von zwei bis drei Monaten auf drei bis vier Wochen. Dieses Verfahren wurde erstmalig für die Nachrotte derartiger Gärreste eingesetzt. Das gewonnene Biogas wird zum größten Teil dem Blockheizkraftwerk der benachbarten Brauerei über eine neue Gasleitung zugeleitet und dort in Strom und Wärme umgewandelt. Der Rest des Gases wird im Blockheizkraftwerk vor Ort genutzt. Die flüssigen Gärreste werden in einem geschlossenen Behälter gelagert und anschließend von benachbarten Landwirten als Dünger eingesetzt. Mit der neu entwickelten Röhrenpresstechnik können Störstoffe im Vergleich zu herkömmlichen Aufbereitungsanlagen besonders gut abgetrennt werden. Im Ergebnis sind nach der Aufbereitung lediglich 4,6 Prozent der gesamten Speisereste als Störstoffe zu entsorgen. Die zur Aufbereitung der Speiseabfälle eingesetzte Röhrenpresstechnik arbeitet darüber hinaus sehr verschleißarm. Im Vergleich zur herkömmlich angewandten Hammermühlentechnik können mit dem neuen Verfahren bis zu 24.000 Kilowattstunden Strom pro Jahr eingespart werden. Daraus ergibt sich eine CO 2 -Reduzierung von 150 Tonnen. Bei dem eingesetzten Nachrotteverfahren mit Druckbelüftung und Planenabdeckung kann durch die Einsparung von Umsetzungsvorgängen der Energieverbrauch um 7.500 Kilowattstunden pro Jahr reduziert werden. Dadurch können zwei Tonnen CO 2 -Emissionen vermieden werden. Die Projektergebnisse machen deutlich, dass sich die demonstrierte Technik zur Aufbereitung von Speiseabfällen und zur Nachrotte von Gärresten auch für andere Anlagen zur Speiseabfallverwertung eignet. Sowohl der geringe Energieverbrauch als auch der reduzierte Verschleiß machen das Verfahren für die Betreiber vergleichbarer Anlagen hochinteressant. Branche: Wasser, Abwasser- und Abfallentsorgung, Beseitigung von Umweltverschmutzungen Umweltbereich: Klimaschutz Fördernehmer: Franke Biogas GmbH Bundesland: Nordrhein-Westfalen Laufzeit: 2009 - 2009 Status: Abgeschlossen
AuREUS Solar hat eine Technologie entwickelt, die es ermöglicht, Ernteabfälle effektiv zur Erzeugung von Solarstrom zu nutzen, auch wenn kein Sonnenlicht vorhanden ist. Die Idee dazu kam dem Erfinder an einem regnerischen Tag, als er bemerkte, dass seine Brille, die normalerweise auf Sonnenlicht reagiert, auch bei trübem Wetter verdunkelte. Er entdeckte, dass ultraviolettes Licht auch bei bewölktem Himmel vorhanden ist und dass herkömmliche Solarmodule dieses Licht nicht nutzen können. Deshalb möchte das Unternehmen nun fluoreszierendes Material aus Obst- und Gemüseresten nutzen, um das UV-Licht zu absorbieren und es in sauberen Solarstrom umzuwandeln. Unbrauchbare Pflanzenreste, die sonst verrotten würden, können so beispielsweise erst zur Solarstromerzeugung genutzt werden und anschließend in Biogasanlagen weiterverwertet werden. Die Module bestehen zu etwa 80 Prozent aus Biomüll und zu 20 Prozent aus künstlich hergestelltem Material. Die Technologie des Unternehmens basiert auf der Zerkleinerung der Abfälle und dem Aufbringen auf ein Harz. Daraus wird eine modulähnliche Verkleidung geformt. Die Verkleidung enthält fluoreszierende Partikel, die UV-Licht absorbieren und in Strom umwandeln. Tests haben gezeigt, dass mit dieser Technologie in bis zu 48 Prozent der Zeit Strom erzeugt werden kann, im Vergleich zu 10-25 Prozent bei herkömmlichen Photovoltaik-Zellen.
Das Projekt "Teilvorhaben 3: Staubarme Konditionierung von WEEE" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von SiCon GmbH durchgeführt. Im Rahmen des Forschungsvorhabens wird ein innovativer Recyclingprozess von WEEE (Waste Electrical and Electronic Equipment) entwickelt, der die Versorgung mit Technologiemetallen (TM) langfristig verbessert. Das Vorhaben fokussiert auf Leiterplatten, da diese strategisch wichtige TM enthalten. Ein anforderungsgerechter Prozess, von der Bereitstellung von Leiterplatten, staubarmer Zerkleinerung über eine innovative sensorgestützte Sortierung bis hin zur metallurgischen Verwertung, ist heute nicht Stand der Technik. 'MetalSens' hingegen berücksichtigt alle Prozessschritte sowie deren individuelle Anforderungen und optimiert die Sortierung durch den innovativen Einsatz von Sensorik. SICON entwickelt unter methodischer Leitung des Fraunhofer IPT statistische Versuchspläne für die Durchführung von Testreihen zur Ermittlung optimaler Parametereinstellungen zur staubarmen mechanischen Konditionierung zur Entstückung von Leiterplatten. Diese Parameter basieren auf der Identifikation von Zusammenhängen im Prozess zwischen dessen Parametern und der Entwicklung toxischer Stäube. Darauf aufbauend werden wiederum Stellhebel identifiziert, die den Versuchsreihen und Testplänen nach der Methode Design of Experiments (DoE) zugrundegelegt werden. Darüber hinaus beteiligt sich SICON intensiv an Workshops zur funktionsübergreifenden Anforderungsanalyse, da das Unternehmen als erster Prozessschritt in der Kette signifikanten Einfluss auf die nachfolgenden Prozessschritte nimmt.
Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Bergakademie Freiberg, Institut für Thermische Verfahrenstechnik, Umwelt- und Naturstoffverfahrenstechnik durchgeführt. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Herstellung von verschiedenen stofflichen Produkten aus Rest- und Abfallstoffen, wie sie in Vietnam bei der Zuckerherstellung aus Zuckerrohr bzw. bei der Reisherstellung anfallen. Als stoffliche Produkte im Sinne des Projekts sind Adsorbentien für die Abgas- und Abwasserreinigung, Bodenverbesserungsstoffe für die Landwirtschaft und Fasermatten für die Filterung bzw. den Erosionsschutz zu verstehen. Dafür ist eine jeweils auf das Produkt angepasste Aufbereitungsstrategie hinsichtlich der Zerkleinerung, Klassierung und Agglomeration zu verfolgen. Für die einzelnen Produkte werden technische Betriebsparameter ermittelt, die als Basis für die Aufstellung einer Prozesskette für eine Pilotanlage in Vietnam dienen.
Das Projekt "Teil 1: Rohstoffe und Rohstoffaufschluss" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von NETZSCH Pumpen & Systeme GmbH durchgeführt. Das Verbundforschungsvorhaben hat das Ziel, lignozellulosearme, nasse Bioabfälle aus Industrie und Kommunen unter max. Energienutzung vollständig zu verwerten. Erstens ist die Totalverwertung dieser Abfallstoffe durch Kombination von Hoch-Last-Vergärung und hydrothermal spezifischer Vergasung der Gärreststoffe zur Gewinnung von Biogas aus beiden Prozesslinien. Zweitens soll die photoautotrophe Gewinnung von Mikroalgen in Photobioreaktoren bio- und prozesstechnisch so verbessert werden, dass bei der wirtschaftlich energetischen Nutzung Fortschritte erzielt werden. Drittes Ziel ist die Schließung der Stoffkreisläufe und die Anpassung der Prozessketten an eine geschlossene Betriebsweise. Die Hauptkomponenten für Kreislaufoptimierungen sind Wasser, Methan, Kohlenstoffdioxid, Stickstoff und Phosphor und weitere essentielle Salze. Die NETZSCH Mohnopumpen GmbH bearbeitet im Gesamtprojekt das Teilprojekt 2 'Rohstoffe und Rohstoffaufbereitung'. Die Hauptaufgabe besteht darin, eine variable Zerkleinerungsstrecke konstruktiv zu planen und im Laufe der Versuchsreihen zu optimieren. Der Aufbau der Versuchsstrecke und die Versuchsdurchführungen werden gemeinsam mit dem Fraunhofer IVV durchgeführt. Abschließend wird die Einbindung in die Pilotanlage fachlich unterstützt. Teilprojekte verwerten ihre Ergebnisse bezogen auf ihren Arbeitsumfang und dem Fokus ihrer Entwicklungen selbst. Die Verwertung des akkumulierten Know-hows im Gesamtprojekt obliegt Fraunhofer (ggf. auch patentfähige Komponentenkombinationen), die die involvierten Industriepartner unter bevorzugten Konditionen über Lizenzierungen partizipieren lässt. Wissenschaftliche Ergebnisse werden nach Sicherung des Know-hows publiziert und nat. wie internat. präsentiert, sodass sich Folgeanwendungen ergeben. Im Rahmen des Projektfortschritts ist eine Nutzung durch die Stadt Stuttgart geplant, die im Laufe diesen Jahres mit einer Grundsatzentscheidung im Gemeinderat vorbereitet werden soll.
Das Projekt "Erzeugung von Energie aus Biomasse und organischen Abfaellen durch schnelle Pyrolyse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bio-Energy GmbH durchgeführt. Objective: The conversion of biomass and organic waste into high value energy products. Expected energy production is 1 220 TOE/y. General Information: Biomass and organic waste (waste wood, sawdust, bark, straw etc.) is crushed into scraps of 2-3 cm length and 1 cm width, and dried to +/- 15 per cent moisture content by the process gas. The dried crushed waste is then pyrolysed at 500-600 C in a vertical reactor: charcoal is continuously extracted from the bottom of the reactor then cooled, crushed and pressed into briquets. Gases escape from the upper part of the reactor, undergo dust extraction in a cyclone and are then cooled to 80 C in a spray tower by adding water. This temperature lies above the dew point; therefore, no condensate is produced. After leaving the spray tower the oil, in the form of an aerosol, is enlarged in a radial fan. The oil droplets are then removed in a separator. Non-condensable gases are burned and the flue gases are used mainly for drying of charcoal briquets and waste raw materials. Achievements: Several modifications were carried out on the plant in 1986. A pneumatic knocker was installed to avoid bridge building of material in the converter, the converter air inlet pipes were modified, the briquet elevator was replaced by an inclined belt conveyor, and the char outlet flap was improved to avoid clogging and to ensure the converter was air tight. During initial trials the outlet flap was not air tight and uncontrolled combustion was taking place in the converter. Following the above modifications charcoal output of about 25 per cent was achieved. Pyrolytic oil recovery ranged from 4. 6-7. 1 per cent, of biomass dry matter, lower that the 10 per cent forecast. Recent tests have shown that the pyrolytic oil can be contaminated with solid particles and fuel filtration is therefore needed. Use of the oil as a commercial engine fuel has yet to be demonstrated, though some success has been achieved with newly designed engines. The plant is not currently operational as some further modifications are required on the converter and funds to carry out this work are not available.
Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gebrüder Jehmlich GmbH durchgeführt. Ziel des Teilprojektes sind maschinentechnische Entwicklungen zur zielgerichteten Zerkleinerung bzw. Zerfaserung und der Begleitung der systematischen Aufbereitungsuntersuchung von Rest- und Abfallstoffen aus der Zucker- und Reisherstellung im Hinblick auf die Herstellung verschiedener biobasierter Produkte und die daraus abgeleitete Konzeptionierung einer Prozesskette für eine Pilotanlage in Vietnam. Eine ausführliche Beschreibung des Vorhabens befindet sich im Antragstext. Neben einer ausführlichen Arbeitsplanung kann der Vorhabensbeschreibung eine Meilensteinplanung entnommen werden.
Das Projekt "Einfluss der Brechwerkzeuge auf die Eigenschaften von Recycling - Granulaten im Hinblick auf eine Eignung als Zuschlag für Beton nach DIN 1045" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GAB Gesellschaft zur Aufbereitung von Baustoffen mbH durchgeführt. Die Art der Aufbereitung (Art des Brechers, Ausbildung der Brechwerkzeuge, Umdrehungsgeschwindigkeiten, Aufgabegröße, Art des Vorbrechers) hat einen erheblichen Einfluss auf die Beschaffenheit des beim Brechen anfallenden Granulats. Insbesondere ist zu klären, wie der Anteil an Feinstoffen bei der Aufbereitung reduziert werden kann.
Das Projekt "Untersuchung von Verfahren zur Trennung von Papier und leichten Kunststoffen bei der Hausmuellaufbereitung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, Institut für Aufbereitung, Kokerei und Brikettierung und Lehrstuhl für Aufbereitung, Veredlung und Entsorgung durchgeführt. Die Wiedergewinnung von leichten folienartigen Wertstoffen aus Hausmuell erfolgt in Aufbereitungsanlagen meist mit Windsichtern. So enthaelt z.B. das Leichtgut der Windsichterstufe der Aachener Versuchsanlage neben Papier durchschnittlich 14 Gew.-Prozent Verunreinigungen. Diese Verunreinigungen bestehen in der Hauptsache aus Kunststoffolien. Im Rahmen des FE-Vorhabens soll untersucht werden, ob mit Hilfe aufbereitungstechnischer Verfahren auf trockenem Wege ein sauberes Papierprodukt und darueber hinaus ein weiterverwertbares Kunststoffprodukt gewonnen werden kann.
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