1 / 31

Theoretische Grundlagen der Kompostierung, Vergärung und MBA

Theoretische Grundlagen der Kompostierung, Vergärung und MBA. Prof. Dr.-Ing. Sabine Flamme Workshop Abfallwirtschaft 18. - 19.06.2008 Vologda. Gliederung. Allgemeines Kompostierung Vergärung M echanisch B iologische A bfallaufbereitung. Kompostierung (aerob) direkte Verwertung.

urit
Download Presentation

Theoretische Grundlagen der Kompostierung, Vergärung und MBA

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. Theoretische Grundlagen der Kompostierung, Vergärung und MBA • Prof. Dr.-Ing. Sabine Flamme • Workshop Abfallwirtschaft • 18. - 19.06.2008 Vologda

  2. Gliederung • Allgemeines • Kompostierung • Vergärung • Mechanisch Biologische Abfallaufbereitung

  3. Kompostierung (aerob)direkte Verwertung Dünge- und Bodenverbes-serungsmittel Energie und/oder Wärme Verwertung von Bio- und Grünabfällen stofflich energetisch stofflich/energetisch Vergärung (anaerob) Verbrennung (thermisch) Energie und/oder Wärme Dünge- und Boden-verbesserungsmittel Allgemeines Biologische Abfallbehandlung Ziel: Biologische Behandlung aus Umwandlung der organischen Bestandteile und deren Mineralisierung; Kompost: pflanzenverträgliches Bodenverbesserungsmittel

  4. Kompostierung Möglichkeiten der Kompostierung

  5. Kompostierung Vielzahl von Einflussgrößen Gebietsstruktur Gebührenordnung Behältersystem Teilnehmerquote Anteil Eigenkompostierer ( 30 – 60 kg/(ET *a)) abschöpfbar • Anforderungen / Verwertungswege / Absatzmöglichkeiten • Ø Ersatz des mineralisierten bodenbürtigen Humus • Ø Verbesserung der chemisch-physikalischen Bodeneigenschaften (Erhöhung des Porenvolumens, der Wasserkapazität, Verminderung von Erosion und Verschlämmung etc.) • Ø Steigerung der biologischen Aktivität der Böden Ø Ertragsteigerung • Ø Positiver Einfluss auf die Qualität der erzeugten Produkte

  6. Kompostierung • Anforderungen • Allgemeine Qualitätsansprüche an die Kompostqualität: • Ø reich an wertbestimmenden Inhaltsstoffen (org. Substanz, Nährstoffe) • Ø arm an wertmindernden Inhaltsstoffen (Störstoffe, Schadstoffe) • Ø hygienische Unbedenklichkeit • Gütezeichen Kompost http://www.bgkev.de

  7. Kompostierung • Absatzmöglichkeiten • Für den Einsatz von Bio- und Grünabfallkomposten sind zahlreiche pflanzenbauliche und andere Anwendungsbereiche vorhanden, wobei der Mengenbedarf in den einzelnen Bereichen sehr unterschiedlich ist und regionalen Einflüssen unterliegt • Anwendungsbereiche für Bio- und Grünabfallkompost • Landwirtschaft • Erwerbsgartenbau • Garten- und Landschaftsbau • Baumschulen • Hobby- und Kleingartenbau • Wein- und Obstbau • Forstwirtschaft • Öffentliche Grünanlagen • Rekultivierungsmaßnahmen • Kompostprodukte (erden- und substratherstellende Industrie) • Technische Bereiche (Kompostfilter etc.)

  8. Kompostierung

  9. Kompostierung Zielsetzung Bundesweiter Verbrauch von ca. 9 Mio. m³/a Torf; bei vollständiger Ausschöpfung der möglichen Substitutionsfelder Bedarf von 2,5 Mio. m³ Kompost (ca. 30 - 40 % der Kompostgesamtmenge). Marktwert von Kompost in Deutschland Über alle Vermarktungsbereiche beträgt der durchschnittliche Erlös von RAL-Kompost (gesiebt, ab Werk) ca. 5,80 €. In der Landwirtschaft sind die Erlöse geringer. Im Landschaftsbau, Erdenwerken, Hobbygartenbau etc. werden höhere Erlöse erzielt (BGK, 2006). Einsparungen von Ressourcen hier: Torfersatz

  10. Kompostierung

  11. Kompostierung • Unterscheidung in drei Rottephasen • Abbauphase/thermophile Phase • Durch intensive Abbautätigkeit wärmeliebender (thermophiler) Mikroorganismen Temperaturanstieg auf 60 - 70°C. • Vollständige Hygienisierung, wenn das gesamte Material über einen Zeitraum von 3 Wochen Temperaturen von > 55°C ausgesetzt war. • Umbauphase/mesophile Phase • Temperaturen sinken unter 45°C  mesophile Bakterien und Pilzarten werden aktiv. • Je nach Kompostierungsverfahren hält diese Phase mehrere Wochen an. • Aufbauphase/Abkühlungs- oder Reifephase • Weitere Abkühlung, Besiedlung durch Bodentiere (Zerkleinerung von Pflanzenteilen, Durchmischung und Durchlüftung des Substrates, Stabilisierung der Humusstoffe). • Bildung von Ton-Humus-Komplexen, Beginn der Mineralisation. • Phase sollte möglichst nicht während der Kompostierung abgeschlossen sein.

  12. Kompostierung Kompostierungsverfahren

  13. Kompostierung

  14. Kompostierung Intensivrottesysteme für Bioabfälle Intensivrottesysteme der Bioabfallkompostierung (Kern, 1992)

  15. Kompostierung Tunnelkompostierung

  16. Kompostierung Containerkompostierung

  17. Kompostierung Zeilenkompostierung Zeilenreaktor mit Umsetzer (Thomé- Kozmiensky, 1995)

  18. Kompostierung

  19. Vergärung Grundlagen der Vergärung Vergärung: anaerobe biologische Mineralisierung organischer Rückstände (z. B. Bioabfälle), basierend auf der Nutzung der Methangärung. Diese ist ein mehrstufiger biologischer Prozess, bei welchem durch die mikrobiellen Stoffwechselvorgänge Biogas gebildet wird. Der verbleibende Feststoff wird als Gärrückstand bezeichnet.

  20. Vergärung Verfahren der Bioabfallvergärung

  21. Vergärung Verfahrenschema einer Vergärungsanlage (nach Biener, 2002)

  22. Vergärung Vergleich/Kombination von Kompostierung und Vergärung

  23. Vergärung Vergleich aerobe und anaerobe Behandlung von Bioabfällen

  24. Mechanisch Biologische Aufbereitungsanlage Verfahren zur Restabfallbehandlung Seit dem 01.06.2005 ist in Deutschland eine Ablagerung vonunbehandelten Siedlungsabfällen ohne vorherige Behandlung nicht mehr möglich. Die Einhaltung der Vorgaben der Abfallablagerungsverordnung für die Deponieklasse II insbesondere hinsichtlich der organischen Bestandteile erfordert eine thermische oder mechanisch-biologische Vorbehandlung, dadurch: Ø eine Minimierung der Deponiegasbildung, Ø eine Minimierung der Sickerwassermenge und Verbesserung der Sickerwasserqualität und Ø eine Minimierung der durch Deponiegas- und Sickerwasserbildung bedingten Setzungen im Deponiekörper Zur Behandlung von Restabfällen eignen sich mechanisch - biologische Abfallbehandlungsanlagen (MBA) sowie Müllverbrennungsanlagen (MVA).

  25. Mechanisch Biologische Aufbereitungsanlage Restabfallbehandlungskonzepte (Flamme et al., 2005)

  26. Mechanisch Biologische Aufbereitungsanlage • Ziele der mechanisch-biologischen Behandlung • · Einhaltung der Kriterien der Abfallablagerungsverordnung im abzulagernden Rest • · Ziele der mechanischen Aufbereitung • Ø optimaler Input für die biologische Stufe Ø Produktion von Fraktionen zur energetischen und stofflichen Verwertung • · Separierte Stoffströme • Ø Fraktion zur biologischen Behandlung: organikreich • Ø Fraktion zur energetischen Verwertung: heizwertreich • Ø Fraktion zur stofflichen Verwertung (z. B. Metalle, ggf. Kunststoffe) • Ø Fraktion zur thermischen Behandlung in MVA (Störstoffe)

  27. Mechanisch Biologische Aufbereitungsanlage

  28. Vorsortierung Zerkleinerung Siebung Fe-Abtrennung Windsichter Ballistischer Separator NE-Abscheider Mechanisch Biologische Aufbereitungsanlage Mechanische Stufe [1] · Grundkonzeption mit und ggf. mit weiteren Aggregaten

  29. Mechanisch Biologische Aufbereitungsanlage Mechanische Stufe [2] Hausmüll (100 %) Überkorn Trommelsieb I FE (2 %) Überbandmagnet Trommelsieb II Feinkorn Mittelkorn NE (0,5 %) NE-Abscheider Besonderheit Reste NIR HKF Reste Rotte Ballenpresse, HKF Verladung zur Brenn- (22 %) stoffproduktion Verladung zur MVA Reste (55%)

  30. Mechanisch Biologische Aufbereitungsanlage Biologische Stufe [1] Mengenstrom einer MBA einschließlich Vergärung Verfahren der Biologischen Stufe: siehe Grundlagen der Kompostierung / Vergärung

  31. Mechanisch Biologische Aufbereitungsanlage Beispiele für Mengenströme einer mechanisch - biologischen Behandlung

More Related