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T1 - Stoffflussanalyse bei der mechanisch-biologischen Restabfallbehandlung

AU - Harant, Manfred Josef

PY - 1999

Y1 - 1999

N2 - Das Ziel dieser Arbeit ist es, ausgesuchte Stoffflüsse bei der mechanisch-biologischen Restabfallbehandlung (MBR) zu untersuchen und deren Herkunft und Verbleib nachzu-vollziehen. Als Basis für diese Betrachtung dienen die gesetzlichen Rahmenbedingungen der Deponieverordnung und damit die Einhaltung des Grenzwertes für den Brennwert des zu deponierenden Rotteendproduktes. Es stellt sich daher die Frage, wie sich die Stoffflüsse aufteilen werden, wenn nur noch mechanisch-biologisch behandelte Restabfälle mit einem Brennwert von < 6.000 kJ/kg TS abgelagert werden dürfen. Wieviel Material muss nach einer mechanisch-biologischen Behandlung noch thermisch behandelt und wieviel kann deponiert werden? Welchen Energiegehalt wird die thermisch zu behandelnde Fraktion haben? Grundlage für die Untersuchung der Stoffflüsse bilden Massenbilanzen, die durch Verwiegung von Input- und Outputmaterialien gewonnen werden. Im Rahmen der Forschungstätigkeit des IED wurden die Massenströme der drei Restabfallbehandlungsanlagen • Allerheiligen/Mürzverband • Kufstein/Thöni • Zell am See/ZEMKA untersucht und bilanziert. Für die Betreiber von mechanisch-biologischen Restabfallbehandlungsanlagen sind neben den Massenströmen insbesondere die Parameter Glühverlust, TOC und Brennwert von herausragendem Interesse, da diese Parameter in Zukunft für die Zuordnung der zu entsorgenden Abfälle bzw. der Endprodukte einer mechanisch-biologischen Restabfallbehandlungsanlage zur Deponierung oder zur thermischen Behandlung eine wichtige Rolle spielen werden. In Zukunft soll auch die Atmungsaktivität zur Beurteilung der Rotteendprodukte aus der mechanisch-biologischen Restabfallbehandlung herangezogen werden. Daher wurden die Parameter Glühverlust, Brennwert und Atmungsaktivität an allen drei Anlagen untersucht, an den Anlagen Allerheiligen und Zell am See auch TOC. Neben den Kriterien der Deponierbarkeit von Abfällen sind aber auch Herkunft und Verbleib der darin enthaltenen Schadstoffe von großem Interesse. Aus diesem Grund wurden drei ausgesuchte Schwermetalle (Blei, Cadmium und Zink) sowie zwei organische Schadstoffparameter (Kohlenwasserstoffe und PAK) in das Analysenprogramm einer untersuchten Behandlungsanlage (Allerheiligen) mit aufgenommen. Aus den gewonnenen Analysenergebnissen für das Einsatzmaterial, die Ausgangs-materialien der einzelnen Behandlungsstufen und die Rotteendprodukte kann man schließlich Aussagen bezüglich Eintragswegen, Abbau, Umbau und Austragswegen der untersuchten Parameter treffen, die für die Planung und Optimierung von Behandlungs-anlagen von großer Bedeutung sind. Zu Beginn der Arbeit wird die Stoffflussanalyse als Instrument für die umweltverträgliche Steuerung des Stoffhaushaltes einer Region vorgestellt. Hierzu werden auch die untersuchten Parameter sowie die Durchführung von Probenaufbereitung und Analyse kurz erläutert. Im Anschluss an die Darstellung der Stoffflussanalyse werden die untersuchten Anlagen systematisch vorgestellt. Ausgehend von der Beschreibung der Betriebsweise der Behandlungsanlage wird das jeweilige Probenahmekonzept vorgestellt. Die darauf folgende Massenbilanz der Behandlungsanlage dient zusammen mit den Analysenergebnissen zur Bilanzierung der untersuchten Parameter. Weiterführende Untersuchungen des Rotteendproduktes zur Bestimmung des maximal deponierbaren Anteils nach einer mechanisch-biologischen Behandlung runden schließlich die Betrachtung der einzelnen Anlagen ab. Die Parameter, die die organische Substanz der betrachteten Materialien beschreiben, werden im folgenden Abschnitt gegenübergestellt und daraus ableitbare Korrelationen untersucht. Nach der Synopse der Parameter zur Charakterisierung der biologischen Stabilität werden die Ergebnisse der drei Anlagen verglichen. Im letzten Abschnitt werden Schlussfolgerungen aus den gewonnenen Erkenntnissen gezogen.

AB - Das Ziel dieser Arbeit ist es, ausgesuchte Stoffflüsse bei der mechanisch-biologischen Restabfallbehandlung (MBR) zu untersuchen und deren Herkunft und Verbleib nachzu-vollziehen. Als Basis für diese Betrachtung dienen die gesetzlichen Rahmenbedingungen der Deponieverordnung und damit die Einhaltung des Grenzwertes für den Brennwert des zu deponierenden Rotteendproduktes. Es stellt sich daher die Frage, wie sich die Stoffflüsse aufteilen werden, wenn nur noch mechanisch-biologisch behandelte Restabfälle mit einem Brennwert von < 6.000 kJ/kg TS abgelagert werden dürfen. Wieviel Material muss nach einer mechanisch-biologischen Behandlung noch thermisch behandelt und wieviel kann deponiert werden? Welchen Energiegehalt wird die thermisch zu behandelnde Fraktion haben? Grundlage für die Untersuchung der Stoffflüsse bilden Massenbilanzen, die durch Verwiegung von Input- und Outputmaterialien gewonnen werden. Im Rahmen der Forschungstätigkeit des IED wurden die Massenströme der drei Restabfallbehandlungsanlagen • Allerheiligen/Mürzverband • Kufstein/Thöni • Zell am See/ZEMKA untersucht und bilanziert. Für die Betreiber von mechanisch-biologischen Restabfallbehandlungsanlagen sind neben den Massenströmen insbesondere die Parameter Glühverlust, TOC und Brennwert von herausragendem Interesse, da diese Parameter in Zukunft für die Zuordnung der zu entsorgenden Abfälle bzw. der Endprodukte einer mechanisch-biologischen Restabfallbehandlungsanlage zur Deponierung oder zur thermischen Behandlung eine wichtige Rolle spielen werden. In Zukunft soll auch die Atmungsaktivität zur Beurteilung der Rotteendprodukte aus der mechanisch-biologischen Restabfallbehandlung herangezogen werden. Daher wurden die Parameter Glühverlust, Brennwert und Atmungsaktivität an allen drei Anlagen untersucht, an den Anlagen Allerheiligen und Zell am See auch TOC. Neben den Kriterien der Deponierbarkeit von Abfällen sind aber auch Herkunft und Verbleib der darin enthaltenen Schadstoffe von großem Interesse. Aus diesem Grund wurden drei ausgesuchte Schwermetalle (Blei, Cadmium und Zink) sowie zwei organische Schadstoffparameter (Kohlenwasserstoffe und PAK) in das Analysenprogramm einer untersuchten Behandlungsanlage (Allerheiligen) mit aufgenommen. Aus den gewonnenen Analysenergebnissen für das Einsatzmaterial, die Ausgangs-materialien der einzelnen Behandlungsstufen und die Rotteendprodukte kann man schließlich Aussagen bezüglich Eintragswegen, Abbau, Umbau und Austragswegen der untersuchten Parameter treffen, die für die Planung und Optimierung von Behandlungs-anlagen von großer Bedeutung sind. Zu Beginn der Arbeit wird die Stoffflussanalyse als Instrument für die umweltverträgliche Steuerung des Stoffhaushaltes einer Region vorgestellt. Hierzu werden auch die untersuchten Parameter sowie die Durchführung von Probenaufbereitung und Analyse kurz erläutert. Im Anschluss an die Darstellung der Stoffflussanalyse werden die untersuchten Anlagen systematisch vorgestellt. Ausgehend von der Beschreibung der Betriebsweise der Behandlungsanlage wird das jeweilige Probenahmekonzept vorgestellt. Die darauf folgende Massenbilanz der Behandlungsanlage dient zusammen mit den Analysenergebnissen zur Bilanzierung der untersuchten Parameter. Weiterführende Untersuchungen des Rotteendproduktes zur Bestimmung des maximal deponierbaren Anteils nach einer mechanisch-biologischen Behandlung runden schließlich die Betrachtung der einzelnen Anlagen ab. Die Parameter, die die organische Substanz der betrachteten Materialien beschreiben, werden im folgenden Abschnitt gegenübergestellt und daraus ableitbare Korrelationen untersucht. Nach der Synopse der Parameter zur Charakterisierung der biologischen Stabilität werden die Ergebnisse der drei Anlagen verglichen. Im letzten Abschnitt werden Schlussfolgerungen aus den gewonnenen Erkenntnissen gezogen.

KW - Stofflussanalyse

KW - Restabfall

KW - mechanisch-biologische Behandlung

KW - Deponieverordnung

KW - Schadstoffe

KW - material flow analysis

KW - municipial waste

KW - mechanical-biological treatment

KW - upper calorific value

KW - landfill act

KW - ignition

M3 - Dissertation

ER -