Mechanisch-biologische Abfallbehandlung:
Technologien, Ablagerungsverhalten und Bewertung

Hrsg. von Konrad Soyez
Berlin: Erich-Schmidt-Verlag, 2001

[Inhalt]

[Seite]
 

GeleitwortV

VorwortVII

Danksagung IX

Redaktionelle Hinweise XII

Inhaltsverzeichnis XIII

AbkürzungenXX
 

1

Einleitung

1

1.1Hintergrund des Verbundvorhabens1
1.2Entwicklung des Verbundvorhabens2
1.3Struktur des Verbundes3
1.4Untersuchte Abfälle6
1.4.1Herkunft 6
1.4.2Einheitliche Bezeichnung der untersuchten Abfälle9
1.5Behandlungsanlagen10
1.5.1Maßstab und gerätetechnische Ausstattung10
1.5.2Zielstellungen12
1.6Ablagerungsversuche13
1.6.1Maßstab und gerätetechnische Ausstattung13
1.6.2Zielstellungen 14
1.7Ökologische Bilanzierung und Bewertung15
1.7.1Untersuchungsumfang 15
1.7.2Zielstellungen15
1.8Analytik16
 

2

Restabfallbeschaffenheit

18

2.1Untersuchte Fragestellungen 18
2.2Verbundinterne Standardisierung18
2.3Datengrundlage und -qualität20
2.4Zusammenstellung der Ergebnisse20
2.4.1Restabfallzusammensetzung 20
2.4.2Restabfallmengen 24
2.4.2.1Einflussfaktoren auf das regionale Abfallaufkommen25
2.4.3Schadstoffbelastung27
2.4.3.1Relevante Schadstoffe im Restabfall 27
2.4.3.2Entwicklung des Aufkommens an Problemstoffen 29
2.4.3.3Einschätzung der Schadstoffentwicklung 30
2.5Interpretation der Ergebnisse 32
2.5.1Entwicklung der Restabfallzusammensetzung32
2.5.2Auswirkungen unterschiedlicher Restabfallzusammensetzungen auf die Behandlungsverfahren33
 

3

Beschreibung biologisch inaktiver Abfälle

34

3.1Untersuchte Fragestellungen34
3.2Verbundinterne Standardisierung35
3.3Datengrundlage und -qualität35
3.4Versuche zur Simulation des Deponieverhaltens37
3.4.1Einflussgrößen und Modellsysteme37
3.4.2Methoden der Untersuchungen 38
3.4.3Wasserseitige Untersuchungen im DSR41
3.4.3.1Sickerwasserbildung42
3.4.3.2Sickerwasserbelastung 43
3.4.3.3Emissionspotenziale und langfristiger Verlauf der Belastung 48
3.4.3.4Vergleich mit herkömmlichen Deponien50
3.4.4Gasseitige Untersuchungen im DSR 51
3.4.4.1Mengen und zeitliche Entwicklung der Gasproduktion51
3.4.4.2Vergleich der Gasbildung von MBA-Abfall gegenüber unbehandeltem Material53
3.4.4.3Methangehalt der Gasphase55
3.4.4.4Einfluss von Temperatur und Wassergehalt auf die Gasbildung 56
3.4.5Verdichtungs- und Setzungsverhalten von MBA-Material58
3.4.5.1Untersuchungen zum Verdichtungsverhalten58
3.4.5.2Untersuchungen zum Setzungsverhalten 61
3.4.6Biologische Abbauprozesse im DSR62
3.5Parameter zur Beschreibung der Ablagerungsfähigkeit 62
3.5.1AT464
3.5.2GB2167
3.5.3Stoffgruppenanalytik 68
3.5.3.1Glühverlust und korrigierter Glühverlust68
3.5.3.2Aussagefähigkeit des korrigierten Glühverlusts71
3.5.3.3C/L-Verhältnis72
3.5.4TOC im Eluat 74
3.5.5Rohfettgehalt75
3.5.6Ökotoxikologische Tests für Abfallproben75
3.5.7Korrelation der Stabilitätsparameter untereinander76
3.5.8Wertebereiche der Stabilitätsparameter78
3.5.9Auswahl eines Satzes von Stabilitätsparametern und Zuordnungswerten79
3.5.10Begründung der ökologischen Verträglichkeit der Zuordnungswerte 80
3.6Prognose des Deponieverhaltens88
3.6.1Berechnungsszenarien 90
3.6.2Ergebnisse der Simulation 91
3.6.2.1Deponiegas- und Wärmeentwicklung91
3.6.2.2Sickerwasser92
3.7Interpretation der Ergebnisse 92
3.7.1Kriterien einer inaktiven Deponie 92
3.7.2Biologische Grenzen des Abbaus93
3.7.3Parameterauswahl94
3.7.4Gefährdungspotenzial95
 

4

Behandlungsverfahren

96

4.1Untersuchte Fragestellungen96
4.2Verbundinterne Standardisierungen97
4.3Datengrundlage und -qualität98
4.3.1Untersuchungen zur mechanischen Behandlung98
4.3.2Untersuchungen zur aeroben biologischen Behandlung99
4.3.3Untersuchungen zur anaeroben biologischen Behandlung100
4.3.4Untersuchungen zur aerob/anaeroben Wechselbehandlung 101
4.3.5Untersuchungen zur thermischen Nachbehandlung der Produkte aus der MBA102
4.3.6Untersuchungen zur Abgas- und Keimbelastung103
4.4Leistungsstand der mechanischen Behandlung104
4.4.1Ausgangssituation104
4.4.2Untersuchte Verfahren108
4.4.3Ergebnisse 111
4.4.3.1Stör- und Problemstoffabtrennung111
4.4.3.2Massenbilanz111
4.4.3.3Korngrößenverteilung114
4.4.3.4Materialtrennung116
4.4.3.4.1Recyclierbare Wertstoffe116
4.4.3.4.2Inertstoffe118
4.4.3.4.3Heizwertreiche Fraktion120
4.4.3.4.4Biologisch abbaubare Fraktion120
4.4.3.5Optimierung im Anlagenbetrieb122
4.4.3.6Grundüberlegungen für die Ableitung von Trennkriterien124
4.5Leistungsstand der aeroben biologischen Behandlung128
4.5.1Untersuchte Verfahren128
4.5.1.1Unbelüftete Mieten128
4.5.1.2Mietenrotte nach dem Kaminzugverfahren129
4.5.1.3Belüftete Mieten 129
4.5.1.4Boxen- und Containerrotte130
4.5.1.5Tunnelrotte 131
4.5.1.6Rottetrommeln132
4.5.2Ergebnisse 133
4.5.2.1Verfahrensoptimierung133
4.5.2.1.1Rottedauer133
4.5.2.1.2Begasung134
4.5.2.1.3Optimale Feuchte137
4.5.2.1.4Klärschlamm- und Nährstoffzugabe137
4.5.2.2Massenverlust 138
4.5.2.3Eigenschaften der Behandlungsprodukte140
4.5.2.3.1Stabilisierungsgrad nach dem AT4 Wert141
4.5.2.3.2GB21144
4 5.2.3.3   TOC im Eluat144
4.5.2.3.4Deponiebautechnische Eigenschaften145
4.6Leistungsstand der anaeroben biologischen Behandlung147
4.6.1Untersuchte Verfahren149
4.6.1.1Einstufige Vergärung nach dem BRV-Verfahren150
4.6.1.2Zwei- oder mehrstufige Vergärung nach dem Schwarting-Uhde-Verfahren151
4.6.1.3Ein- oder mehrstufige Vergärung nach dem BTN/FHH-Verfahren153
4.6.2Ergebnisse 154
4.6.2.1Verfahrensoptimierung154
4.6.2.1.1Leistungspotenzial des ein- und mehrstufigen Anlagenaufbaus154
4.6.2.1.2Variation der Betriebstemperatur157
4.6.2.1.3Variation der Verweilzeit und der Substratkonzentration159
4.6.2.1.4Beimischung nährstoffhaltiger Substrate161
4.6.2.1.5Zwischenschaltung einer aeroben Behandlungsstufe161
4.6.2.1.6Bedeutung der aeroben Nachrotte163
4.6.2.2Eigenschaften der Behandlungsprodukte164
4.6.2.2.1Ablagerungseigenschaften der Vergärungsrückstände164
4.6.2.2.2Menge und Qualität des erzeugten Biogases168
4.6.2.3Massenbilanzen169
4.7Leistungsstand der aerob/anaeroben Wechselbehandlung 172
4.7.1Untersuchte Verfahren172
4.7.1.1Alternierende Behandlung an der TU Braunschweig 173
4.7.1.2Aerob/anaerob/aerobe Wechselbehandlung nach dem 3A Verfahren175
4.7.2Ergebnisse177
4.7.2.1Verfahrensoptimierung177
4.7.2.2Eigenschaften der Behandlungsprodukte178
4.7.2.2.1Alternierende Behandlungsversuche an der TU Braunschweig178
4.7.2.2.23A-Verfahren180
4.8Nachbehandlung der Produkte aus der MBA181
4.8.1Thermische Behandlung181
4.8.1.1Untersuchte Verfahren182
4.8.1.1.1Eingesetzte mechanisch-biologisch vorbehandelte Abfälle182
4.8.1.1.2Untersuchte thermische Verfahren 183
4.8.12 Ergebnisse185
4.8.1.2.1Verbrennungsverhalten185
4.8.1.2.2Emissionen186
4.8.1.2.3Qualität der Reststoffe 187
4.8.1.2.4Massenbilanzen189
4.8.2Pedogene Immobilisierung190
4.8.2.1Verfahren190
4.8.2.2Untersuchungsprogramm 191
4.8.2.3Ergebnisse192
4.9Emissionen und Keimbelastung im Anlagenbetrieb 193
4.9.1Schadstoffe im Abgas193
4.9.1.1Abgasbelastung193
4.9.1.2Abgasreinigung200
4 9.2Keim- und Staubbelastung204
4.10Interpretation der Ergebnisse 205
4.10.1Mechanische Behandlung 205
4.10.2BiologischeBehandlung207
4.10.3Thermische Nachbehandlung der Produkte aus der MBA 212
4.10.4Emissionen und Keimbelastung 212
 

5

Schadstoffverhalten und Langfristbewertung

213

5.1Untersuchte Fragestellungen213
5.2Verbundinterne Vereinbarungen213
5.3Datengrundlage und -qualität 214
5.4Zusammenstellung der Ergebnisse214
5.4.1Schadstoffverhalten in Deponien 214
5.4.1.1Wasserseitige Schadstoffe214
5.4.1.1.1Organische Schadstoffe214
5.4.1.1.2Schwermetalle 217
5.4.1.2Gasseitige Schadstoffe 217
5.4.2Auf- und -abbau von Huminstoffen218
5.4.3Biologische Dekontamination ausgewählter organischer Schadstoffe223
5.5Interpretation der Ergebnisse 224
 

6

Ökologische Bilanzierung

226

6.1Untersuchte Fragestellungen226
6.2Verbundinterne Standardisierungen 227
6.3Datengrundlage und -qualität228
6.4Ausgangssituation230
6.5Vorgehensweise233
6.5.1Sachbilanz233
6.5.2Wirkungsabschätzung233
6.5.2.1Wirkungskategorien 234
6.5.2.2Ökologische Relevanz der Umweltwirkungen236
6.5.2.3Spezifischer Beitrag237
6.6Ergebnisse238
6.6.1Sachbilanz 238
6.6.2Verfahrensvergleich und ökologische Relevanz238
6.6.2.1Globale Wirkungen239
6.6.2.2Regionale Wirkungen240
6.6.2.3Wirkungen auf die menschliche Gesundheit241
6.6.2.4Ökotoxizität242
6.6.2.5Relevanz der Emissionen der Restabfallbehandlung im nationalen Kontext243
6.6.2.6Kumulierter Primärenergieaufwand244
6.6.2.7Verbrauch fossiler Energieträger244
6.6.3Resourcenmanagement245
6.6.3.1Vergärung247
6.6.3.2Thermische Verwertung hochkalorischer Fraktionen248
6.6.3.3Stoffliche Verwertung von NE-Metallen und Kunststoffen 250
6.6.4Verfahrensoptimierung 252
6.6.4.1Methanfracht aus der Intensivrotte 252
6.6.4.2Optimierung der Abgasreinigung 254
6.6.5Einfluss externer Rahmenbedingungen 255
6.6.6Ökobilanzielle Begründung von Zuordnungswerten für alternative Stabilitätsparameter 256
6.7Interpretation der Ergebnisse 259
 

7

Zusammenfassung

261

7.1Zielstellung des Verbundvorhabens 261
7.2Untersuchungsumfang261
7.3Beschreibung inaktiver Abfälle263
7.3.1Umwelteffekte nach der Ablagerung263
7.3.2Stabilitätsparameter264
7.4Leistungsstand der Behandlungstechnik266
7.4.1Geeignete Abfälle266
7.4.2Mechanische Behandlung267
7.4.2.1Ziel der Untersuchungen267
7.4.2.2Korngrößenverteilung und Zerkleinerungswirkungen267
7 4.2.3Materialtrennung268
7.4.3Biologischer Abbau in der MBA270
7.4.3.1Grunderkenntnisse zum biologischen Abbau270
7.4.3.2Technologische Leistungsfähigkeit 271
7.4.3.3Dekontamination272
7.4.4Thermische Nachbehandlung273
7.4.5Emissionen und Emissionskontrolle273
7.4.5.1Abgaszusammensetzung 273
7.4.5.2Zeitlicher Verlauf der Emissionen274
7.4.5.3Abgasreinigung276
7.5Ökologische Gesamtbewertung276
7.6Zusammenfassende Empfehlungen für die Praxis 277
 

Quellen

278

Anhang

290

AlSystematik der Bezeichnung der untersuchten Abfallchargen mit Äquivalenzliste291
A2Liste der Projekte des Verbundvorhabens 293

[^]


[Start]  [Aktuell]   [Aktuell]   [Ziele]  [Arbeitsgebiete]  [Publikationen]  [Verlag]  [Lehre]  [Satzung]  [Kooperation]  [Kontakt] [Mitgliederbereich]