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06 | 2019

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Abfall Die Kläranlage

Abfall Die Kläranlage Bjergmarken am südlichen Fjordende: Hauptquelle des Mikroplastiks im Roskilde Fjord. Vor der Membranbioreaktoranlage: Nicolas Heinen (Technischer Direktor MBR bei Alfa Laval), Brian Olsen (Betriebsleiter Kläranlage Bjergmarken) und Jakob Strand (Universität Aarhus). Mikroplastik 50-fach konzentriert Im Rahmen des Projekts „Plastic Free Roskilde Fjord” filtert der MBR jenes Mikroplastik heraus, das größer als 0,2 μm ist – also ein Tausendstel des Durchmessers der Netze, die in Standard-Plastikschleppnetzen eingesetzt werden. Dabei konzentrierte es alle Feststoffe um den Faktor 50. „Der Anteil von Kunststoffen im dänischen Abwasser ist nicht so hoch, dass man einfach eine geringe Wassermenge entnehmen kann, um eine repräsentative Probe zu erhalten. Daher muss man eine große Menge an Wasser filtern“, erklärt Claudia Sick. „Hier war der Reaktor von Alfa Laval eine große Hilfe, da er aus einer großen Menge Abwasser ein Konzentrat des Plastiks schaffen konnte.“ Das Ergebnis der Untersuchungen war bemerkenswert: Nur etwa ein bis fünf Prozent des Mikroplastiks, das durch die Kläranlage Bjergmarken läuft, findet sich im aufbereiteten Abwasser, rund 80 Bild: Fors A/S Bild: Plastic Change Prozent hingegen im Klärschlamm. Der Rest verbleibt in anderen Prozessschritten und wird anschließend verbrannt. Doch trotz dieser wirksamen Entfernung war die Konzentration von Mikroplastik in der Nähe des Abflusses der Anlage höher als überall sonst im Fjord. Dabei handelte es sich überwiegend um Kunststofffasern. Wirksame Filtration Die Untersuchungen zeigen, dass die MBR-Technik eine effiziente Möglichkeit ist, Mikroplastik aus Abwässern zu entfernen. Bislang wurden in dem von der Membranbioreaktor-Pilotanlage nachgeklärten Abwasser noch keine Mikroplastikpartikel größer als 50 µm gefunden. „Das zeigt, dass MBR mehr Mikroplastik zurückhält als herkömmliche Technologien“, sagt Emmanuel Joncquez, Spezialist für Membranreaktoren bei Alfa Laval. „Wenn die zukünftige Gesetzgebung also eine weitere Entfernung von Mikroplastik fordert, ist MBR eine bewährte Technik.“ Die Membranbioreaktor-Technologie ist heute noch kosten- und energieintensiver als Sedimentierungstanks. Dies beschränkt ihren Einsatz auf Orte mit wenig Platz, spezifischen Anforderungen an das Ergebnis oder hohen Grundstückspreisen. Inzwischen beginnen skandinavische Gemeinden über MBR als Lösung für das Mikroplastik-Problem nachzudenken. Alfa Laval wurde von mehreren kommunalen Wasserbehörden und Beratern dazu kontaktiert. Die Verantwortlichen wissen, dass eine Vorschrift zur Mikroplastikfiltration auf sie zukommen könnte, und sie suchen schon jetzt nach Lösungen. Nach Auskunft von Emmanuel Joncquez wird die Wissenschaft noch einige Jahre brauchen, um eine effektive, standardisierte Methode zum Messen der Menge von Mikroplastik in Wasser zu entwickeln. Das Projekt „Plastic Free Roskilde Fjord” ist ein Wegweiser und wurde mit dem National Energy Globe Award 2018 ausgezeichnet – der renommierte Umweltpreis gilt als Oscar der Nachhaltigkeit. Richard Orange, Journalist, Kontakt über Rolf Lindenberg, Alfa Laval Mid Europe, rolf.lindenberg@alfalaval.com 36 UmweltMagazin Juni 2019

Abfall Roboter zerlegt quecksilberhaltige Bildschirme Hochrechnungen zufolge werden 2020 in Deutschland etwa 2,9 Millionen LCD-Bildschirme dem Recycling zugeführt. Diese enthalten oftmals eine giftige, weil quecksilberhaltige Hintergrundbeleuchtung. Diese Bildschirme lassen sich jetzt automatisiert aufarbeiten. Zunächst werden die Bildschirme auf einem Förderband in einen geschlossenen Raum befördert. Dort werden die Geräte mit unterschiedlichen Baugrößen für de Bearbeitung von Arretierarme zentriert. LCD-Bildschirme, die Quecksilber enthalten, gelten im Sinne der Abfallverzeichnisverordnung (AVV) als „gefährliche Abfälle“. Und im Elektround Elektronikgerätegesetz (ElektroG) sind sie unter der Sammelgruppe 3 eingestuft. Sie enthalten aber auch wertvolle Rohstoffe wie Metalle oder Kunststoffe, die möglichst schonend zurückgewonnen werden sollen. Aus Mangel an geeigneten automatisierten Verfahren konnten die Geräte bisher nur aufwendig per Hand auseinander genommen werden, was die Gesundheit der Arbeiter gefährdete. Doch es geht inzwischen auch anders: Der Recyclingexperte Erdwich Zerkleinerungs-Systeme GmbH bietet eine Alternative an: Das Iglinger Unternehmen in Bayrisch- Schwaben hat ein Verfahren zur automatischen Aufbereitung solcher Bildschirmen entwickelt, sodass Quecksilber und wertvolle Rohstoffe einfach entnommen und umweltschonend entsorgt oder wiederverwertet werden können. Flachbildschirme bestehen aus bis zu sieben Schichten. Diese enthalten etwa das wertvolle Metalloxid Indium-Zinn- Oxid (ITO) auf den Leiterplatten und auch das giftige Quecksilber in der Hintergrundbeleuchtung. Laut Gesetzgeber müssen die Geräte so behandelt werden, dass weder Natur noch Mensch durch das giftige Schwermetall belastet werden. Aufgrund des Elektro- und In einer Unterdruckkammer werden die Schichten entnommen. In einem geschlossenen Behälter wird die quecksilberhaltige Hintergrundbeleuchtung entsorgt. Der entfrachtete LCD-Bildschirm wird ausgefördert und kann der Wiederverwertung zugeführt werden, um wertvolle Rohstoffe zurückzugewinnen. Elektronikgerätegesetzes dürfen die Bildschirme nicht auf Mülldeponien entsorgt werden. Für Maschinen war die Zerlegung bisher zu komplex, so dass diese vorerst noch manuell erfolgen musste. Besonders die Demontage von LCD-Bildschirmen mit flächiger Hintergrundbeleuchtung war mit einem hohen Zeitaufwand verbunden. „Allein um die Gehäusehälften zu trennen, müssen bis zu 30 Schrauben entfernt werden“, erklärt Harald Erdwich, Geschäftsführer beim Recyclingexperten. Die Zerlegung dauere pro Bildschirm durch geschultes Personal zwischen 8 und 20 Minuten – je nach Aufbau des Bildschirmes und Art der Hintergrundbeleuchtung. Vier Prozessschritte Als zeitsparende Alternative hat Erdwich eine Methode entwickelt, Bildschirme bis zu 55 Zoll automatisch unter sicheren Bedingungen aufzufräsen und zu zerlegen. Dies erfolgt in einer Anlage in vier Schritten: Zunächst wird jeder einzelne Bildschirm auf ein Förderband aufgegeben und in einen geschlossenen Verarbeitungsraum transportiert, wo er in die Prozessposition geschoben werden. Ein Roboter mit vier verschiedenen Arretierungsarmen zentriert jedes Gerät und hebt es anschließend in die Endposition für die Bearbeitung. Dort vermisst ein Gelenkarmroboter die Konturen des Bildschirmglases mittels Kamera. Sobald die Koordinaten berechnet wurden, fräst der Roboter das komplette Gehäuse auf. Die dabei anfallenden Späne werden automatisch über ein Filtersystem abgesaugt. Nach jedem Fräsvorgang werden die Werkzeuge automatisch per Kame- UmweltMagazin Juni 2019 37

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