Hamburg T.R.E.N.D. Wertstoffwirtschaft und Quotenzauber. Schlacke als Quelle für mineralische Baustoffe. Dr. Stefan Lübben. Klimaschutzbeauftragter

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1 Hamburg T.R.E.N.D. Wertstoffwirtschaft und Quotenzauber Schlacke als Quelle für mineralische Baustoffe Dr. Stefan Lübben Klimaschutzbeauftragter Hamburg, 02. Februar 2016

2 MV-Schlacke / HMVA 4,8 Mio Mg MV-Rohschlacke fallen jährlich an (2009) 5,4 Mio Mg MV-Aschen in 2014 (Destatis) Durchschnittliche Rohschlackezusammensetzung: Fraktion Gew.-% Mineralik Unverbranntes 1 5 Fe-/ NE-Metalle* 7-10 Verwertung (ITAD 2012): 90 % - 34% Straßenbau - 49 % Deponiebau - 6 % Bergversatz - 1 % Sonstiges UBA/Prognos 2010 * 30% davon sind Mineralik (KEZO /Recovery 1/2012)

3 1) HMVA als Sekundärrohstoff - heute (Daten von 2014) Die Verwertung als Tragschicht ohne Bindemittel ist rückläufig: 2001 = 98%, 2004 = 95%, 2008 = 74% Die Verwertung als Tragschicht mit Bindemittel nimmt entsprechend zu Quelle: Mesters 2009 HEROS, Sluiskil NL

4 1) HMVA als Sekundärrohstoff - heute CTA Hamburg 2015 HMVA als Tragschicht unter der Asphaltdeckschicht

5 Fraktion 2-5 mm Fraktion 5-18mm 2) Schlackeaufbereitung Wiesbaden (r³- Projekt ATR) Die TARTECH-Anlage in Wiesbaden trennt den HMVA- Strom in die Fraktionen 0-2 / 2-5 / 5-18 / mm auf, um daraus mit jeweils optimierten NE-Abscheidern die Metalle optimal rückgewinnen zu können * Die so von Metallen optimal befreiten Mineralikfraktionen sind mit der herkömmlichen HMVA als Baustoff kaum mehr vergleichbar, werden aber in Wiesbaden nicht genutzt Die Auftrennung der verschiedenen Korngrößenspektren könnte deren gezielten Einsatz in der Beton- und Asphaltindustrie ermöglichen

6 2) Schlackeaufbereitung Wiesbaden (r³- Projekt ATR) Die Fraktionen 2-5 und 5-18 werden von Asphalt- und Beton-Industrie nach ersten Untersuchungen als sehr interessant eingestuft. Fraktion 0-2 mm Im Asphaltbereich besteht der Wunsch nach leicht veränderten Sieblinien, damit Anforderungen der TL Gestein-StB erfüllt werden. Der Feinstkorngehalt sowie die Kornform entsprechen bereits den Anforderungen für Asphalttragschichten. Bei Verwendung als Beton-Zuschlagstoff wäre der Glasgehalt zu reduzieren, da es sonst zur Bildung von Alkalisilikatgelen kommt, welche den Beton sprengen können. Die Fraktion enthält relativ viele organische Störstoffe, Plastikteile und Drähte Die Fraktion 0-2 ist für beide o.g. potenziellen Abnehmer uninteressant. Diese Fraktion wird die bekannten, hohen Eluatwerte aufweisen und ist daher als Zuschlagstoff im Beton kaum geeignet, im Asphalt sogar sehr störend.

7 2) Schlackeaufbereitung Wiesbaden (r³- Projekt ATR) Rohschlacke 100 Inert ,7 Inert ,8 Inert ,1 Inert ,4 Inert 0,71-1 4,7 Inert 0,25-0,71 6,1 Inert 0,1-0,25 3,1 Inert 0-0,1 2,6 Zusammensetzung der Inertfraktion (MVB-Schlacke in %) Kornsummenkurve nach DIN nach Aufbereitung DepV läßt Verwertung im Deponiebau zu Die immer wieder befürchtete Pulverisierung durch die Hochgeschwindigkeitsprallzerkleinerung tritt nicht ein

8 3) OPTIMIN: Optimierung der stofflichen Verwertung mineralischer Rückstände aus der Abfallwirtschaft Ziel ist die Herstellung von hochwertigen Teilfraktionen der HMVA, welche als Zuschlagstoff direkt an die Bauindustrie abgegeben werden können Die enge Kooperation mit den potenziellen Abnehmern aus der Zement-, Asphalt- und Betonindustrie soll die Herstellung passender und erforderlicher Komponenten sicherstellen Neben dem Angebot passender Sieblinien soll der Gehalt an Metallen, Glas und Salzen den Anforderungen entsprechend reduziert werden Ergebnisse aus Vorversuchen des HSK mit der Schlackenwäsche sollen konsequent fortgeführt werden

9 3) OPTIMIN: Optimierung der stofflichen Verwertung mineralischer Rückstände aus der Abfallwirtschaft Ziele dieses neuen Projektes: Herauswaschen aller Partikel < 200 µm um Chloride, Sulfate und leicht lösliche Metalle zu entfernen Auftrennung der gewaschenen mineralischen Komponenten in Korngrößenbereiche, die den Anforderungen der Beton- und Asphaltindustrie entsprechen Herstellung und Erprobung passender Mischungen zur Ermittlung des maximal möglichen Schlackengehaltes Herstellung und Untersuchung von Referenzkörpern aus Beton und Testflächen mit Asphaltbelag Herstellung eines Filterkuchens in einer Siebbandpresse aus den Partikeln < 200 µm Untersuchung, ob dieses Feinstkorn in der Herstellung von Zementklinker beigemischt werden kann Körnung 0,71-1mm 0-0,71mm

10 3) OPTIMIN: Optimierung der stofflichen Verwertung mineralischer Rückstände aus der Abfallwirtschaft Aufbereitete Materialien gehen an: - Asphaltmischbetrieb - Betonwerk

11 3) OPTIMIN: Optimierung der stofflichen Verwertung mineralischer Rückstände aus der Abfallwirtschaft Vertikalsetzmaschine Überlauf: Leichtfraktion, Ton, Schluff, Salze Gereinigte mineralische Fraktion Bräumer, M.(2009): Vertikalsetzmaschine zur Aufbereitung von Stoffgemischen zu Ersatzbrennstoffen.- In: Thomé-Kozmiensky K.J. und M. Beckmann: Erneuerbare Energien, Band 2, TK-Verlag

12 3) OPTIMIN: Optimierung der stofflichen Verwertung mineralischer Rückstände aus der Abfallwirtschaft Vertikalsetzmaschine Materialtrennung auf der Waschrutsche nach Abtrennung am Überlauf

13 3) OPTIMIN: Optimierung der stofflichen Verwertung mineralischer Rückstände aus der Abfallwirtschaft Sortierschlauch mit Erregereinheit Sortierschlauch mit Wasserzuführung und Austragsventil Vertikalsetzmaschine

14 3) OPTIMIN: Optimierung der stofflichen Verwertung mineralischer Rückstände aus der Abfallwirtschaft VDZ ggmbh Oerter 2015 Zementindustrie 2012: Rohstoffeinsatz davon alternative Rohstoffe davon beim Klinkerbrennen 50,0 Mio Mg 6,9 Mio Mg 0,5 Mio Mg Element Zement HMVA Arsen 5 8 Blei Cadmium k.a. 4 Chrom Kupfer k.a Nickel Vanadium 64 k.a. Zink Mittelwerte in ppm für Normzement bzw. metallentfrachtete HMVA

15 Seifert, S. et al (2013): Elektrodynamische Fragmentierung von MVA-Schlacken.- In: Thomé-Kozmiensky, K.J.: Aschen Schlacken Stäube, TK-Verlag 4) Elektrodynamische Fragmentierung als Lösung all unserer Probleme? Ultrakurze und hochenergetische Impulse zerlegen HMVA in ihre Komponenten. Projektstart 2.Quartal 2016 Folie 15

16 4) Elektrodynamische Fragmentierung Bislang ungeklärt: - Wasserreinigung - Salzfracht - Abtrennung Ziegelbruch - Kosten!

17 Recycling - für ein nachhaltiges Wirtschaften! Danke für die Aufmerksamkeit! Dr. Stefan Lübben s.luebben@srhh.de Stadtreinigung Hamburg