Bessere Vermarktung von MVA-Asche

Aufbereitete Hausmüllverbrennungsasche ist ein hochwertiger Ersatzbaustoff. Doch ein schlechtes Image macht die Vermarktung schwierig. Die Stadtreinigung Hamburg will nun die Aufbereitung optimieren. Das Ziel: ein vermarktungsfähiger Zuschlagstoff für die Bauindustrie.

Mit Schlackenwäsche zum besseren Image


Lange Zeit konnte die Stadtreinigung Hamburg (SRH) aufbereitete Hausmüllverbrennungsasche (HMVA) als hochwertigen Ersatzbaustoff relativ problemlos vermarkten. Doch diese Zeiten sind vorbei. Vor allem die seit mittlerweile neun Jahren laufende Diskussion zur Mantelverordnung und scharfe Grenz-, Richt- und Vorsorgewerte für die HMVA-Verwendung schaden der Akzeptanz von HVMA als Ersatzbaustoff zunehmend.

„Das alles sorgt für Verunsicherung und erweckt bei den Kunden den Eindruck, als ob HMVA ein Gefahrstoff ist, dessen Einsatz unkalkulierbare Risiken birgt“, schildert Stefan Lübben von der SRH die Problematik. Die Folge ist, dass die SRH zum Teil auf der Schlacke sitzen bleibt. Die Vermarktung von HMVA im Großraum Hamburg bereite zunehmend Probleme, berichtete Lübben bei der Berliner Konferenz „Mineralische Nebenprodukte & Abfälle“ Anfang Mai. Die Lagerflächen würden zeitweise überlaufen.

Die SRH hat deshalb den Entschluss gefasst, das Produkt „Fertigasche“ zu verbessern und hierfür ein Projekt initiiert, das im Juni starten soll. Das Projekt soll untersuchen, ob gezielt erzeugte Teilströme der weitgehend mineralischen HMVA leichter und wirtschaftlicher vermarktet werden können als das vollständige Gemisch. Bisher standen diesem Ansatz vor allem die Gehalte an Salzen, Aluminium und Glas im Weg. „Durch besondere Behandlungsverfahren – allen voran die Schlackenwäsche aber auch nachgeschaltete selektive Sortierung von Glas und/oder Aluminium – sollen Störstoffgehalte minimiert werden“, umreißt Lübben das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten und vom Institut für Umwelttechnik und Energiewirtschaft der TU Hamburg-Harburg wissenschaftlich begleitete Projekt. Neben der SRH sind auch verschiedene regionale Partner aus der HMVA-Aufbereitung und -Vermarktung, und aus der Zement-, Asphalt- und Betonindustrie daran beteiligt. Das erklärte Ziel: „Am Ende des Projekts soll mindestens ein klar definierter und vermarktungsfähiger Zuschlagstoff für die Bauindustrie stehen.“

Prallzerkleinerung mit Hochgeschwindigkeit

Ein vielversprechender Aufbereitungsschritt in diese Richtung scheint die Prallzerkleinerung zu sein. „Erste Untersuchungen an Proben aus der Tartech-Aufbereitungsanlage in Wiesbaden haben gezeigt, dass die Aufbereitung von HMVA nach Prallzerkleinerung mit etwa 750 km/h Aufprallgeschwindigkeit in verschiedenen Siebschnitten einen deutlichen Qualitätsvorsprung gegenüber der konventionellen Aufbereitung bringt“, so Lübben. Mittels des speziellen Hochgeschwindigkeitsaufprallverfahrens habe die Ausbeute an NE-Metallen von durchschnittlich 1,1 Prozent vom Rohascheinput auf 2,3 Prozent gesteigert werden können. Die NE-Metalle hätten durchschnittlich 16,5 Prozent mineralische Anhaftungen und seien bereits wesentlich reiner als diejenigen aus konventionellen Schlackeaufbereitungsanlagen. Der Erlös für den Verkauf dieser Metalle könne entsprechend gesteigert werden.

Neben der Trockenaufbereitung soll im Projekt ein weiterer Verfahrensschritt erprobt werden, und zwar eine vorgeschaltete Schlackenwäsche. Diese mache Sinn, da nur so die für einen Ersatzbaustoff immer noch recht hohen Chlorid- und Sulfatgehalte sicher reduziert werden können. Kernelement dieses Nassentschlackers mit integrierter Schlackenwäsche ist ein Sortierschlauch mit einem Innendurchmesser von 30 Zentimetern. In diesen wird das zuvor von Grobschrott und gröberen Fe-Partikeln befreite und auf 30 Millimeter abgesiebte mineralische Gemisch eingegeben.

Schlackenwäsche entfernt Fremdstoffe und Feinstkorn

Was in diesem Schlauch passiert, schildert Lübben folgendermaßen: „Der Sortierschlauch wird durch eine Erregereinheit in Schwingungen mit hoher Frequenz versetzt. Zusätzlich durchströmt Prozesswasser den Schlauch von unten nach oben und trägt dabei alle leichten Partikel nach oben aus dem Schlauch. Dabei werden organische und Kunststoffpartikel ebenso ausgetragen wie auch alles Feinstkorn in der Korngröße von Ton oder Feinschluff. Das Prozesswasser wird gereinigt und im Kreislauf gefahren.“ Aus dem abgetrennten Feinstkorn wird ein Filterkuchen hergestellt. Dieser geht zur weiteren Aufbereitung an ein Zementwerk und an die Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung (BAM). „Die BAM wird prüfen, ob es durch verschiedene physikalische Maßnahmen wie Zentrifugalsortierung oder Hydrozyklon möglich ist, den Gehalt des Filterkuchens an bestimmten im Zementklinker störenden Metallen wie Cadmium zu reduzieren.“

Die Schwerkraft sorgt dafür, dass gröbere und schwere Partikel im Schlauch nach unten gegen den Prozesswasserstrom sinken. Durch diese Dichtetrennung ist es laut Lübben möglich, alle Fremdstoffe wie auch Feinstkorn von der restlichen Mineralik abzutrennen. Diese Fraktion werde anschließend in unterschiedlichen Aufbereitungsanlagen in verschiedene Kornspektren aufgetrennt und weitestgehend von Fe- und NE-Metallen und gegebenenfalls auch Glas befreit. Unter anderem kommt hierfür ein neuartiger Wirbelstromabscheider zum Einsatz, der bislang nur als Prototyp getestet wurde.

Die gewaschenen und von Feinkorn und Salzen befreiten Mineralikströme gehen danach zu einem Asphaltmischbetrieb und einem Betonwerk. Dort werden sie erst eingehend untersucht und anschließend in Testmischungen im Labor- und später auch Technikumsmaßstab erprobt.

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