Behandlung von Steinwolle zur stofflichen Verwertung als Sekundärzumahlstoff
in der Baustoffindustrie
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Durch den Einsatz von künstlichen Mineralfasern (KMF) als Dämmstoff im Bausektor fallen diese bei Rückbaumaßnahmen als Abfälle an. Die Deponierung, als vorrangiger Weg der Entsorgung in Österreich, gestaltet sich aufgrund der niedrigen Rohdichte und geringen Formbeständigkeit des Materials als herausfordernd. Das Projekt „RecyMin“ beschäftigt sich daher mit dem Recycling von KMF und verfolgt dabei die verschiedensten Lösungsansätze, von der innovativen Deponierung bis zum Einsatz in der Zementindustrie (Sattler et al. 2020).
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Durch den Einsatz von künstlichen Mineralfasern (KMF) als Dämmstoff im Bausektor fallen diese bei Rückbaumaßnahmen als Abfälle an. Die Deponierung, als vorrangiger Weg der Entsorgung in Österreich, gestaltet sich aufgrund der niedrigen Rohdichte und geringen Formbeständigkeit des Materials als herausfordernd. Das Projekt „RecyMin“ beschäftigt sich daher mit dem Recycling von KMF und verfolgt dabei die verschiedensten Lösungsansätze, von der innovativen Deponierung bis zum Einsatz in der Zementindustrie (Sattler et al. 2020).
Rückführung von Gipsabfallstoffströmen - Identifizierung und Bewertung
anfallender Gipsabfälle
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Recyclinggipse können einen Beitrag leisten, den zukünftig wegfallenden REAGips zumindest teilweise zu kompensieren. Das Forschungsprojekt RueGips betrachtet bestehende Gipsabfallströme, prüft das Recycling dieser Abfälle, erarbeitet und erprobt ein Sammel- und Logistikkonzept für einen ausgewählten Abfallstrom. Kernziel des Projektes ist es, Lösungsansätze aufzuzeigen, welche die Rückführung von recyclingfähigen Gipsabfällen steigern und somit die Verfügbarkeit von RC-Gipsen erhöhen. Erste Ergebnisse des Projektes zeigen, dass in Deutschland überwiegend Gipsplattenabfälle aus dem Rückbau einem Recycling durch Aufbereitungsanlagen zugeführt werden und andere Gipsabfälle nicht bzw. nur in einem geringen Maße im Kreislauf geführt werden. Weiterhin konnte bereits ermittelt werden, dass Recyclinggipse nach Herkunft und bisheriger Anwendung unterschiedliche Herausforderungen mit sich bringen.
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Recyclinggipse können einen Beitrag leisten, den zukünftig wegfallenden REAGips zumindest teilweise zu kompensieren. Das Forschungsprojekt RueGips betrachtet bestehende Gipsabfallströme, prüft das Recycling dieser Abfälle, erarbeitet und erprobt ein Sammel- und Logistikkonzept für einen ausgewählten Abfallstrom. Kernziel des Projektes ist es, Lösungsansätze aufzuzeigen, welche die Rückführung von recyclingfähigen Gipsabfällen steigern und somit die Verfügbarkeit von RC-Gipsen erhöhen. Erste Ergebnisse des Projektes zeigen, dass in Deutschland überwiegend Gipsplattenabfälle aus dem Rückbau einem Recycling durch Aufbereitungsanlagen zugeführt werden und andere Gipsabfälle nicht bzw. nur in einem geringen Maße im Kreislauf geführt werden. Weiterhin konnte bereits ermittelt werden, dass Recyclinggipse nach Herkunft und bisheriger Anwendung unterschiedliche Herausforderungen mit sich bringen.
Nachhaltigkeit im Erdbau – Zeitweise fließfähige selbstverdichtende
Verfüllbaustoffe aus mineralischen Baurestmassen
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Mineralische Baurestmassen (z. B. Bodenaushub und Bauschutt) stellen nicht nur in Deutschland jährlich den größten Abfallstrom dar und müssen gemäß dem deutschen Kreislaufwirtschaftsgesetz möglichst hochwertig wiederverwendet werden. Obwohl die Wiederverwendung mineralischer Baurestmassen in Deutschland mittlerweile weit fortgeschritten ist, gibt es für einige Stofffraktionen mit vergleichsweise ungünstigen erdbautechnischen Eigenschaften häufig keine hochwertige Verwertungsmöglichkeit, weshalb diese nach wie vor verfüllt oder gar beseitigt werden.
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Mineralische Baurestmassen (z. B. Bodenaushub und Bauschutt) stellen nicht nur in Deutschland jährlich den größten Abfallstrom dar und müssen gemäß dem deutschen Kreislaufwirtschaftsgesetz möglichst hochwertig wiederverwendet werden. Obwohl die Wiederverwendung mineralischer Baurestmassen in Deutschland mittlerweile weit fortgeschritten ist, gibt es für einige Stofffraktionen mit vergleichsweise ungünstigen erdbautechnischen Eigenschaften häufig keine hochwertige Verwertungsmöglichkeit, weshalb diese nach wie vor verfüllt oder gar beseitigt werden.
Aufbereitungstechnische Charakterisierung von Reststoffen der
Stahlwerksindustrie
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Die Stahl- und Walzwerk Marienhütte GmbH mit dem Standort inmitten von Graz ist ein traditionsreiches Unternehmen, welches Betonstahl produziert und hierfür 100 % Schrott einsetzt. Dieser Schrott wird in einem Elektrolichtbogenofen erschmolzen, metallurgisch nachbearbeitet und als Rohstahl zu sogenannten Knüppeln vergossen und im Walzwerk weiterverarbeitet. Die Marienhütte ist mit einer Jahresproduktion von rund 400.000 Tonnen Betonstahl auch eines der größten Recyclingunternehmen Österreichs.
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Die Stahl- und Walzwerk Marienhütte GmbH mit dem Standort inmitten von Graz ist ein traditionsreiches Unternehmen, welches Betonstahl produziert und hierfür 100 % Schrott einsetzt. Dieser Schrott wird in einem Elektrolichtbogenofen erschmolzen, metallurgisch nachbearbeitet und als Rohstahl zu sogenannten Knüppeln vergossen und im Walzwerk weiterverarbeitet. Die Marienhütte ist mit einer Jahresproduktion von rund 400.000 Tonnen Betonstahl auch eines der größten Recyclingunternehmen Österreichs.
Flotative Kupferrückgewinnung aus Rostaschen der thermischen Abfallverwertung
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Beim aktuellen Stand der Technik wird aus den Feinfraktionen der Rostaschen aus der Abfallverbrennung Kupfer nur unzureichend zurückgewonnen. Die Kupferanreicherung in den Feinfraktionen wird dadurch erschwert, dass ein signifikanter Teil nicht in metallischer Form, sondern als Oxide oder andere mineralischen Verbindungen vorliegt. Ein möglicher Ansatz könnte die Flotation der Aschen sein. Daher wurde Untersuchung zu Thioharnstoff, Thiophosphat und Thiocarbamat basierten Sammlern anhand synthetischer Aschebesandteilen durchgeführt. Diese zeigten, zwar einen flotierbarkeit des Kupfers aber auch Interaktionen mit den Matrixbestandteilen, wie Gips und Zement. Daher wurde organische Drücker erprobet, die Kupferausbringen und Anreicherung deutlich steigern konnten.
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Beim aktuellen Stand der Technik wird aus den Feinfraktionen der Rostaschen aus der Abfallverbrennung Kupfer nur unzureichend zurückgewonnen. Die Kupferanreicherung in den Feinfraktionen wird dadurch erschwert, dass ein signifikanter Teil nicht in metallischer Form, sondern als Oxide oder andere mineralischen Verbindungen vorliegt. Ein möglicher Ansatz könnte die Flotation der Aschen sein. Daher wurde Untersuchung zu Thioharnstoff, Thiophosphat und Thiocarbamat basierten Sammlern anhand synthetischer Aschebesandteilen durchgeführt. Diese zeigten, zwar einen flotierbarkeit des Kupfers aber auch Interaktionen mit den Matrixbestandteilen, wie Gips und Zement. Daher wurde organische Drücker erprobet, die Kupferausbringen und Anreicherung deutlich steigern konnten.
Optimierung der mineralischen Fraktion von Hausmüllverbrennungsaschen
zur Nutzung in Betonprodukten
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Hausmüllverbrennungsasche (HMV-Asche) enthält hauptsächlich mineralische Bestandteile und auch wertvolle Eisen- und Nichteisenmetalle. Nach einer Aufbereitung und Rückgewinnung der Metalle werden HMV-Aschen derzeit in Deutschland zum Großteil entweder deponiert oder minderwertig im Deponiebau eingesetzt. Sie wären grundsätzlich jedoch auch für eine Verwertung in Betonprodukten geeignet, wodurch Rohstoffe und Deponiekapazitäten geschont sowie CO2-Emissionen eingespart werden könnten. In Bezug auf diesen Verwertungspfad stellen vor allem die hohen löslichen Salzgehalte sowie der Gehalt an metallischem Aluminium eine Herausforderung dar, da diese Schäden im Beton verursachen oder seine Eigenschaften negativ beeinflussen können. Im Rahmen dieses Beitrags werden erste Ergebnisse aus dem Projekt HMV-Öko-Beton vorgestellt, das darauf abzielt HMV-Aschen so aufzubereiten, dass sie als Ersatz für Gesteinskörnungen und Bindemittel in Betonfertigprodukten eingesetzt werden können.
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Hausmüllverbrennungsasche (HMV-Asche) enthält hauptsächlich mineralische Bestandteile und auch wertvolle Eisen- und Nichteisenmetalle. Nach einer Aufbereitung und Rückgewinnung der Metalle werden HMV-Aschen derzeit in Deutschland zum Großteil entweder deponiert oder minderwertig im Deponiebau eingesetzt. Sie wären grundsätzlich jedoch auch für eine Verwertung in Betonprodukten geeignet, wodurch Rohstoffe und Deponiekapazitäten geschont sowie CO2-Emissionen eingespart werden könnten. In Bezug auf diesen Verwertungspfad stellen vor allem die hohen löslichen Salzgehalte sowie der Gehalt an metallischem Aluminium eine Herausforderung dar, da diese Schäden im Beton verursachen oder seine Eigenschaften negativ beeinflussen können. Im Rahmen dieses Beitrags werden erste Ergebnisse aus dem Projekt HMV-Öko-Beton vorgestellt, das darauf abzielt HMV-Aschen so aufzubereiten, dass sie als Ersatz für Gesteinskörnungen und Bindemittel in Betonfertigprodukten eingesetzt werden können.
SORT FLUID – Entwicklung und Einsatzmöglichkeiten eines trockenen Dichtesortierverfahrens
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Im Rahmen eines mehrjährigen Forschungsprojektes konnte die Umsetzung eines trockenen Schwimm-Sink-Sortierverfahrens zur Aufbereitung metallhaltiger Reststoffe, beginnend vom Labormaßstab über den Funktionsprototyp hin zur Serienmaschine erfolgreich bewerkstelligt werden. Dabei hat sich das Verfahren vor allem für Nichteisenmetallfraktionen im Partikelgrößenbereich 4-70 mm zur Sortierung in Schwer- und Leichtmetalle als besonders geeignet herausgestellt und verkörpert damit eine geeignete Ergänzung zu etablierten Sortierverfahren. Neben der Beschreibung der Ausgangssituation und Motivation werden der Entwicklungsprozess sowie Einsatzgebiete aus der Praxis näher erläutert.
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Im Rahmen eines mehrjährigen Forschungsprojektes konnte die Umsetzung eines trockenen Schwimm-Sink-Sortierverfahrens zur Aufbereitung metallhaltiger Reststoffe, beginnend vom Labormaßstab über den Funktionsprototyp hin zur Serienmaschine erfolgreich bewerkstelligt werden. Dabei hat sich das Verfahren vor allem für Nichteisenmetallfraktionen im Partikelgrößenbereich 4-70 mm zur Sortierung in Schwer- und Leichtmetalle als besonders geeignet herausgestellt und verkörpert damit eine geeignete Ergänzung zu etablierten Sortierverfahren. Neben der Beschreibung der Ausgangssituation und Motivation werden der Entwicklungsprozess sowie Einsatzgebiete aus der Praxis näher erläutert.
Potential der Sortierung von Kunststoffen aus Siedlungsabfall vor der
Müllverbrennung
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Tomra hat Siedlungsabfälle in verschiedenen Ländern Europas analysiert und festgestellt, dass in Ländern mit separater Sammlung von Kunststoffen oder Kunststoffteilströmen immer noch rund 10% an Kunststoffen im Siedlungsabfall sind. In Ländern ohne separate Sammlung ist der Kunststoffgehalt dementsprechend höher. Trotz konstanter Aufklärungs- und Öffentlichkeitsarbeit werden Fehlwürfe auch weiterhin nicht ausbleiben. Die Gründe sind unterschiedlich und können von zu komplexen Sammelsystemen, schlecht koordinierter Abfalllogistik bis zu der Bequemlichkeit der Benutzer reichen. Um auf dieses zurzeit verlorene Potential der Kunststoffe Zugriff zu bekommen ist eine Sortierung des Siedlungsabfalls vor der Verbrennung unumgänglich.
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Tomra hat Siedlungsabfälle in verschiedenen Ländern Europas analysiert und festgestellt, dass in Ländern mit separater Sammlung von Kunststoffen oder Kunststoffteilströmen immer noch rund 10% an Kunststoffen im Siedlungsabfall sind. In Ländern ohne separate Sammlung ist der Kunststoffgehalt dementsprechend höher. Trotz konstanter Aufklärungs- und Öffentlichkeitsarbeit werden Fehlwürfe auch weiterhin nicht ausbleiben. Die Gründe sind unterschiedlich und können von zu komplexen Sammelsystemen, schlecht koordinierter Abfalllogistik bis zu der Bequemlichkeit der Benutzer reichen. Um auf dieses zurzeit verlorene Potential der Kunststoffe Zugriff zu bekommen ist eine Sortierung des Siedlungsabfalls vor der Verbrennung unumgänglich.
Automatisierte Sortierung von Restmüll – Erhebung von Wertstoffströmen an einer großtechnischen Anlage
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Die automatisierte Sortierung von Abfällen, das sogenannte Abfall-Splitting, ist eine Methode, bei welcher unterschiedliche Wertstoffe vor einer weiteren Behandlung rückgewonnen warden (Cimpan et al. 2015). Als weitere Behandlung sind solchen Splitting- Anlagen oft Abfallverbrennungsanlagen nachgeschalten (Fitzgerald & Pretz 2013). Diese Kombination aus automatisierter Aufbereitung und anschließender Verbrennung hat mehrere Vorteile. Selbst in der einfachsten Ausführung einer Sortieranlage werden ungewollte und sperrige Störstoffe reduziert und entfernt, welche zu potentiellen Anlagenstillständen bzw. Störungen führen könnten.
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
Die automatisierte Sortierung von Abfällen, das sogenannte Abfall-Splitting, ist eine Methode, bei welcher unterschiedliche Wertstoffe vor einer weiteren Behandlung rückgewonnen warden (Cimpan et al. 2015). Als weitere Behandlung sind solchen Splitting- Anlagen oft Abfallverbrennungsanlagen nachgeschalten (Fitzgerald & Pretz 2013). Diese Kombination aus automatisierter Aufbereitung und anschließender Verbrennung hat mehrere Vorteile. Selbst in der einfachsten Ausführung einer Sortieranlage werden ungewollte und sperrige Störstoffe reduziert und entfernt, welche zu potentiellen Anlagenstillständen bzw. Störungen führen könnten.
Implementierung von Sensor-based Material flow Monitoring in einer Kunststoffsortieranlage
© Lehrstuhl für Abfallverwertungstechnik und Abfallwirtschaft der Montanuniversität Leoben (11/2022)
In einer Umfrage des Umweltbundesamtes (2019) bestätigen die Betreiber großer Sortieranlagen für Leichtverpackungen (LVP) in Österreich, dass die technischen Potentiale zur Erreichung der besten Sortierergebnisse nicht ausgeschöpft sind und Bedarf an Nachrüstung besteht. Lediglich 31 Ma.-% – 38 Ma.-% des Outputs gelten aktuell als Zielfraktionen für das Recycling. Insbesondere die Qualität der PET-Sortierung ist in Österreich besonders relevant, da etwa ein Viertel aller in Österreich für das werkstoffliche Recycling übernommenen Kunststoffabfälle Verpackungsabfälle aus PET sind. Auch dürfen in Österreich Rezyklate für den Lebensmittelbereich bis dato ausschließlich aus PET sein (UBA 2021).
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In einer Umfrage des Umweltbundesamtes (2019) bestätigen die Betreiber großer Sortieranlagen für Leichtverpackungen (LVP) in Österreich, dass die technischen Potentiale zur Erreichung der besten Sortierergebnisse nicht ausgeschöpft sind und Bedarf an Nachrüstung besteht. Lediglich 31 Ma.-% – 38 Ma.-% des Outputs gelten aktuell als Zielfraktionen für das Recycling. Insbesondere die Qualität der PET-Sortierung ist in Österreich besonders relevant, da etwa ein Viertel aller in Österreich für das werkstoffliche Recycling übernommenen Kunststoffabfälle Verpackungsabfälle aus PET sind. Auch dürfen in Österreich Rezyklate für den Lebensmittelbereich bis dato ausschließlich aus PET sein (UBA 2021).
