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3 | 2015

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Abfal und Recycling Die

Abfal und Recycling Die Biofilmfermenter-Anlage im Labor Bioabfall pressen Eine Schneckenpresse trennt aus dem zerkleinerten Bioabfall (Größtkorn: 80 mm) als Flüssigphase organische Bestandteile ab. Sie arbeitet mit einem Pressdruck von 2 bis 5 bar und einer elektrischen Anschlussleistung von 37 kW. Der abgepresste Bioabfall ist anschließend immer noch ausreichend luftdurchlässig für die mechanische Belüftung während des aeroben Kompostierens. Bei zu starker Verdichtung stiege der Luftwiderstand und damit der Energiebedarf der Belüftung. Nach dem Pressen ist das Material homogen befeuchtet sowie von Organik entfrachtet und verrottet daher um einige Tage schneller. Dieser Effekt erhöht die Kapazitäten von Kompostwerken um 10 bis 15 Prozent bei gleichem Energiebedarf und ohne Ausbau. Beim Pressen werden Siebkörbe mit Lochweiten von 10 bis 20 mm eingesetzt. Aus einer Tonne Bioabfall lassen sich in Gescher im Jahresmittel gut 45 kg Organik gewinnen. Der Anteil der gelösten organischen Kohlenstoffe im Bioabfall schwankt im Jahresverlauf. Er liegt im Winter höher als im Sommer, weil dann die Tonnen überwiegend mit Küchenabfällen gefüllt sind. Biofilm fördert Gasbildung Für das Vergären von Presswasser eignen sich in erster Linie nasse Verfahren. BINE Informationsdienst – Energieforschung für die Praxis Das Projektteam entschied sich für einen neu konzipierten Biofilmfermenter mit steilem Trichter im Fuß. In diesem Fermenter haften die Mikroorganismen an einem Festbett aus speziellen Textilien und bilden so eine große Oberfläche. Es entsteht ein Biofilm, der einer Schleimschicht ähnelt, und es werden nur geringe Mengen Bakterien aus dem Prozess ausgespült. Durch die große Gesamtfläche lässt sich die Verweilzeit des Substrats im Fermenter verkürzen, was auf der Anlage einen hohen Durchsatz ermöglicht. Das Verfahren setzt bis zu 86 Prozent der enthaltenen Organik um. Besonders an Gartenabfällen haftet eine beträchtliche Menge Erde und Sand. Diese muss kontinuierlich abgetrennt und entfernt werden, um die Fermenter nicht zu verstopfen beziehungsweise ihr Füllvolumen zu verkleinern. Dazu wurden Auffangbehälter im Fuß der einzelnen Anlagen angebracht, aus denen der Sand regelmäßig und ohne Prozessunterbrechung abgeführt werden kann. In einem zu Projektbeginn getesteten Rührkesselfermenter setzten sich schnell große Mengen Sand ab. Um diesen zu entfernen, musste der Prozess gestoppt, das Substrat abgelassen und der Sand unter Beachtung des Arbeits- und Explosionsschutzes mechanisch entfernt werden. BINE Informationsdienst berichtet über Themen der Energieforschung: Neue Materialien, Systeme und Komponenten, innovative Konzepte und Methoden. BINE-Leser werden so über Erfahrungen beim Einsatz neuer Technologien in der Praxis informiert. Im Mittelpunkt stehen die Energieeffizienz und erneuerbare Energien. BINE Informationsdienst ist ein Service von FIZ Karlsruhe und wird gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie. Weitere Informationen unter: www.bine.info Bilder und Grafik: Sutco Recyclingtechnik GmbH Kompostieren und Vergären Trockene, feste biologische Reststoffe eignen sich eher für die Kompostierung. Dabei werden die kohlenstoffhaltigen Verbindungen dank ausreichender Sauerstoffversorgung (aerobe Atmosphäre) in CO 2 und Wärme umgesetzt. Durch diese Prozesswärme ist der Kompost hygienisiert und kann ohne weitere thermische Nachbehandlung als Dünger in Landwirtschaft und Gartenbau eingesetzt werden. Flüssige oder sehr feuchte biologische Reststoffe eignen sich eher für die Vergärung zu Biogas. Dabei werden die kohlenstoffhaltigen Verbindungen unter Sauerstoffabschluss (anaerobe Atmosphäre) von Bakterien in Bio-Methan (CH 4 ) umgewandelt. Dieses lässt sich nach einer Gasreinigung in Blockheizkraftwerken nutzen oder ins Erdgasnetz einspeisen. Das übrig gebliebene Gärsubstrat aus Bioabfall kann als Dünger in der Landwirtschaft eingesetzt werden, unter der Voraussetzung, dass es durch eine nachträgliche Erwärmung auf 55 bis 70 °C hygienisiert worden ist. Die Gärreste können größtenteils zum Wässern des frischen Bioabfalls verwendet und damit im Kreislauf geführt werden. Dies vermeidet ein externes Entsorgen. Ansonsten müssen sie für eine Verwendung als Dünger mit zusätzlichem Energieaufwand hygienisiert werden. Fazit Der ausgewählte Biofilmfermenter erfüllt die eingangs erwähnten Anforderungen am besten. Andere Trockenund Nassvergärungsverfahren könnten zwar eine höhere Gasausbeute ermöglichen, hätten aber gravierende Nachteile bei den Investitions-, Verschleiß- und Betriebskosten oder der Prozessstabilität. Ein in der ersten Projektphase eingesetzter, marktverfügbarer Filmbettfermenter mit einem Röhrenfestbett hat sich nicht bewährt und wurde nach einer Havarie durch die heutige Anlage ersetzt. Uwe Milles, BINE Informationsdienst, Bonn, uwe.milles@fiz-karlsruhe.de 44 UmweltMagazin März 2015

Abfall und Recycling Um seinem modernen Fertigungskonzept gerecht zu werden, setzt GWP Packaging, einer der führenden und vielseitigsten Anbieter von Verpackungslösungen in Großbritannien, künftig auf die Kanalballenpresse VK 4208 von HSM. Mit Hilfe der Anlage können bei der Produktion anfallende Stanzabfälle vollautomatisch für das Recycling aufbereitet werden. Bild: HSM Kanalballenpresse VK 4208 Zuverlässige Produktionsunterstützung und vollautomatische Entsorgung Daniela Dannert-Weing durchdachten Unternehmensprozessen bei GWP Packaging widerspiegelt. GWP wurde 1990 ursprünglich als The Great Western Packaging Company gegründet. Mittlerweile ist das Unternehmen zu einem großen Anbieter im britischen Verpackungsmarkt gewachsen und vereint unter dem Dach der GWP Group Ltd die fünf Geschäftsbereiche GWP Packaging, GWP Protective, GWP Correx, GWP Conductive, GWP Coatings. Im Bereich GWP Packaging werden kundenspezifische Produkt- und Transportverpackungen aus Wellpappe entwickelt und gefertigt. Leitend für die Arbeit der Verpackungsspezialisten aus Cricklade, Wiltshire ist der Innovationsgedanke. GWP Packaging bedient Kunden unter anderem aus der Getränke- und Nahrungsmittelindustrie, dem Medizinsektor, dem Automotive-Bereich, der IT- und Elektronikbranche mit Verpackungen aus Wellpappe, die in Design und Eigenschaften spezifisch auf Produkt und Anwendung zugeschnitten sind. „Unsere Aufgabe ist es, Verpackungslösungen zu konzipieren, die das Packgut optimal am Point of Sale präsentieren oder vor Transportschäden schützen“, erläutert James Pedley, Betriebsleiter des Geschäftsbereiches. „Entscheidende Prämissen sind dabei Kosteneffizienz und Umweltverträglichkeit.“ Ein Anspruch, der sich in den Beispiel Produktion: Im automatisierten Fertigungsprozess spielen Stanzmaschinen eine zentrale Rolle. Sie bringen die Wellpappe, die in Bögen oder Bahnen verarbeitet wird, durch Schneiden, Stanzen und Rillen in die gewünschte Form. „Wir planen die Stanzformen möglichst materialsparend, sodass nur geringe Mengen an Stanzabfällen, etwa Randabschnitte, anfallen. Diese führen wir dann in den Wiederverwertungskreislauf zurück“, so Pedley. Seit Oktober 2013 erfolgt das mit vollautomatischer Unterstützung der Kanalballenpresse VK 4208 von HSM. Sie ersetzt eine altgediente Ballenpresse, die dem modernen Fertigungskonzept ebenso wie gestiegenen Sicherheitsanforderungen nicht mehr gerecht wurde. Wirtschaftlichkeit von der Fertigung bis zur Entsorgung Die neue HSM VK 4208 ist in den Produktionsprozess eingebunden und arbeitet über Luftbeschickung. Die an mehreren Stanzmaschinen anfallenden Abfälle werden bei laufender Fertigung abgesaugt und über ein Luftkanalsystem, das mit Messerventilatoren zur Zerkleinerung der Wellpappenreste ausgestattet ist, direkt in die Kanalballenpresse befördert. Die Zuverlässigkeit der Presse beeinflusst laut Pedley die Effizienz des gesamten Prozesses. „Fällt sie aus, steht bei uns die Produktion still. Kompromisse bei der technischen Güte können wir uns also nicht leisten.“ Ein weiteres Plus sieht der Betriebsleiter in der Vollautomatik der HSM VK 4208. Musste er bei der alten Presse einen Mann in Vollzeit für die Bedienung abstellen, arbeitet die neue Kanalballenpresse sozusagen von allein. Ist sie gefüllt, löst eine Lichtschranke den horizontalen Pressvorgang aus. Dabei wird das gesammelte Material mit einer spezifischen Presskraft von 75 Newton pro Quadratzentimeter zu Ballen verdichtet und abschließend automatisch mit Draht umreift. Die Ballen haben ein Gewicht von bis zu 420 Kilogramm. Bei GWP Packaging sind sie im Schnitt doppelt so schwer, wie die der alten Maschine. Ballenqualität, die auch das Recyclingunternehmen überzeugt: Es vergütet die wiederverwertbaren Stanzabfälle – jährlich rund 450 Tonnen – höher als vorab. Leistung und Verarbeitung GWP Packaging hat sich nicht ad hoc für HSM entschieden. Pedley hat sich drei Jahre Zeit gelassen, um europaweit verschiedene Lieferanten kennen zu lernen und technische Möglichkeiten zu vergleichen. Von HSM überzeugt haben ihn letztlich die Leistung und die Verarbeitung der Maschinen. Daniela Dannert-Weing, freie Redakteurin, Kißlegg, Kontakt zu HSM GmbH + Co. KG: info@hsm.eu UmweltMagazin März 2015 45

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