Abfallwirtschaft für Bauingenieure

Stand 2000

Abfallbehandlung

Bauschutt

Deponierung

Biochemische Grundlagen

Prof. Pöpel unternahm 1965 Untersuchungen zum Abbau des Mülls in Deponien.

Es gibt aerobe und anaerobe Vorgänge.

Mikroorganismen mit 0,001mm Durchmesser, das Verhältnis Oberfläche zu Volumen beträgt 100000/1.

Die Nahrungsaufnahme der Mikroorganismen erfolgt über die Zellmembran, die Vermehrung erfolgt durch Zellteilung.

Man unterscheidet 4 Phasen des Abbaus im Müllkörper.

Müllvorbehandlung

Rotte (aerobes Verfahren)

Rottedeponie: Kaminzugverfahren nach Spillmann/Collins. Ziel ist die Vorbehandlung des Hausmülls zur Verringerung des Volumens, Vermeidung von Deponiegas und nochbelastetem Sickerwasser: Verbesserung von Spitzmiete oder Tafelmiete (Rottedauer 6 Monate und mehr) mittels Dränrohren danach eventuell Umlagerung und Verdichtung auf die Hälfte des Volumens.

Kompostierung

Vorbehandlung: Zerkleinerung und Homogenisierung

Vorrotte, Nachrotte, Hauptrotte, Intensivrotte

Rotteaggregat (Trommel, Container) Heißrotte, Anschließend Rotte in Mieten.

Man unterscheidet:

  • statische Verfahren
  • dynamische Verfahren
  • gemischte Verfahren

Sowie:

  • Mieten
  • Boxen oder Container
  • Tromnelverfahren
  • Tunnelverfahren
  • Etagenverfahren

Brikollareverfahren nach Caspari

Mischung von Abwasserschlamm und Müll (Biomüll).

Aus der Mischung wird mit hohem Druck (80-100bar) das Wasser herausgepresst.

Die Preßlinge (1m x 0.4m x 0.3m ) werden auf Paletten gestapelt.

Nach ca. 3 Wochen Rotte in einer Halle bricht der Rotteprozeß ab, da der WG auf 20% abgesunken ist.

Anschließend werden die Preßlinge zerkleinert und zu 5m hohen Kegelmieten aufgeschüttet.

Dieser Rohkompost ist lagerfähig. Wird Reifekompost benötigt, werden Mieten angesetzt.

Die Luftzufuhr ist "passiv".

Transport des Materials, deshalb ein statisches Verfahren.

Bioreaktor nach Kneer

Müll-Schlamm-Gemisch oder Schlamm-Holzspänegemisch oder auch Rückgut.

Rottebehälter ist ein Zylinder.

Steigleitung f�r das Gemisch.

Luftzufuhr durch Unterdruck.

Silowirkung (Stützgewölbe über Auslaß) ein Problem.

3 Wochen Aufenthaltszeit.

Transport innerhalb des Reaktors (kontinuierliches Verfahren).

Anschließend Nachrotte auf Mieten.

Sortierung und Zerkleinerung

  • Wurfschleuder
  • ballistische Verfahren
  • Zick-Zack-Sichter
  • Magnetabscheider
  • Hammermühle
  • Prallmühle
  • Kaskaden-Kugelmühle
  • Schraubenmühle

Boxenkompostierung nach Schnorr

Eine perforierte Stahlplatte dient als Boden.

Düsen zur Befeuchturg.

Temperatur, WG, Gase werden gemessen.

Innerhalb von 10 Tagen Reifekompost.

Stabilisierung von Müll nach Schnorr

  • 10-14 Tage Kompostierung zur Trocknung auf 10-15% WG
  • Sortierung und Absiebung: Trennung organischer/anorganischer Bestandteile
  • Pressen des org. Anteils zu Rundlingen
  • Verschweissen in Folie
  • Lagerung
  • Nutzung als Brennstoff in BHKW

Recht: Abfall mit Brennwert über 17000 KJ/kg ist Abfall zur Verwertung.

Containerverfahren

Wie Boxen aber transportabel

Tunnelverfahren

Intensivrottezellen

Nachrottezellen

Abluft wird �ber Biofilter gereinigt.

Halbdynamische Verfahren

Klappbodenverfahren nach Schnorr

Rotteturm mit klappböden.

Zwangsbelüftung

Bewässerung

Gesamtaufenthaltsdauer 30 Tage

Schlammkompostierung: Abwasserschlamm + Kohlenstoffträger

Rottetürme

Kratzband Schleifkettenbänder

Befeuchtung

1 Woche Aufenfhalt, danach Nachrotte in Mieten

Variante: runder Rotteturm

PRAT-Verfahren

Rottehalle

Waggons mit aufgeständerten Behältern.

1 Woche Intensivrotte danach Mietenrotte

Teilüberdachtes Kompostierungsverfahren

3 Wochen überdachte Rotte, da nach Freiluft

Trommelverfahren

geneigte Trommel d = 3m, l = 20m

Eine Umdrehung pro Minute.

Zwangsbelüftung

Befeuchtung

Kurze Aufenthaltsdauer

Nachrotte in Mieten

Kombination Trommel / Rottehalle

Wendelin-Umsetzgerät

Qualitätsmerkmale Kompost

Frischkompost = Rohkompost

Reifekompost = Fertigkompost

Spezialkompost

Einteilung nach Reifegrad I-IV

Beurteilungskriterien

  • physikalische Eigenschaften: Kornstruktur, WG, Raumgewicht / Schüttgewicht, Stör- und Fremdstoffe
  • chemische Eigenschaften: Pflanzennährstoffe, Spurenstoffe, Schadstoffe (anorganisch/organisch)
  • weitere Kriterien:
    • Salzgehalt
    • pH
    • C/N-Verhältnis
  • weitere Anforderungen
    • Pflanzenverträglichkeit
    • seuchenhygienische Unbedenklichkeit
    • weitere hygienische Anforderungen

LAGA Merkblatt M10: "Qualitätskriterien und Anwendungsempfehlungen für Kompost". Ziel ist die umweltgerechte Rückführung von Abfällen in den Stoffkreislauf.

Bioabfall: Im Siedlungsabfall enthaltene biogene, kompostierbare Anteile.

pathogene Mikroorganismen

  • I Kompostrohstoffe
  • II + III Frischkomposte
  • IV + V Fertigkomposte

Erhitzungsgrad

Ablauf der Überprüfung von Komposten

Überprüfung des Verfahrens.

Überprüfung in der Anlaufphase.

regelmäßige Überprüfung des Produktes (Eigenüberwachung und Fremdüberwachung).

Einsatzmöglichkeiten

  • Landschaftsbau
  • Straßenbau
  • Landwirtschaft
  • Gartenbau
  • Zierpflanzenbau
  • Obstanbau
  • Weinbau (Erosionsschutz)

Begrenzende Faktoren sind:

  • Ausbringungskosten
  • Qualität: Salzgehalt
  • Einbau

Planfeststellungsverfahren

Aufsicht durch Bezirksregierung

Antragsteller

Planer

Ausführende Firmen

Fachbehörden

Träger öffentlicher Belange

Gutachter

Verbrennung

1895 erste MVA Deutschlands in Hamburg wegen Cholera nach englischem Vorbild.

Ausgangsmaterial

Abfälle zur thermisches Verwertung nach KrWG (entsprechend hoher Heizwert gefordert).

Müllverbrennug ist keine Verwertung.

Brennstoffdreieck

Vorgänge bei der Verbrennnug

Materialaufgabe

Polypgreifer

Verdampfen des Wassers

Entgasung (Pyrolyse) unter Ausschluß von Sauerstoff 200-700°C

Vergasung

Ausbrand

Stützfeuerung

1000°C müssen erreicht werden

Brennkammer

  • Rostsysteme: Vorschubrost, Rückschubrost Stufenrost, Walzenrost
  • Trommel
  • Wirbelschicht

Trocknung

Entferung des Wassers.

Entgasung

Zwischen 250°C und 900°C werden flüchtige Stoffe und Kapillarwasser freigesetzt.

Entgasung erfolgt unter Luftabschluß oder red. Luftsauerstoffmenge.

Zündtemperatur Schwelgase 250°C - 300°C, die des Kokses bei 700-800°C.

Vergasung

Bei 800° - 1200°C geht der fixe Kohlenstoff in Gasform über.

Bei über 1200°C besteht die Gefahr, dass inerte Stoffe plastisch werden

Verbrennung

Vollständige Verbrennung des fixen Kohlenstoffes.

Dauer: 4-5h

Die durchschnittliche Verweildauer beträgt aber nur ca. 1.5h, danach ist der C-Anteil gering (Bei guter Feuerungstechnik ca. 5%).

Vergleich Verbrennung und Deponierung

Vorteil Verbrennung gegenüber Deponierung: Einsparung von 90% Volumen, 70% Gewicht.

Rauchgasreingung

TA Luft ist maßgebend.

Naßwäsche

Absorption beim Durchleiten durch Flüssigkeit.

Kühlung der Rauchgase erforderlich. Kühlung über im Krreislauf gefahrenes Waschwasser

Absetzbecken, Fällung mit Kalkmilch, Klärung.

Zu unterscheiden sind:

  • Venturiwäscher
  • Waschtürme
  • Strahlwäscher
  • Wirbelwäscher
  • Rotationswäscher

Trockenwäsche

Adhäsion, Adsorption

Reaktionskammer

alkalische Kristallstäube