Störstoffe in Organikabfällen müssen nicht stören

Störstoffe in biogenen Abfällen verschlechtern, wenn sie nicht entfernt werden, die Ergebnisse der Wertschöpfungskette. Enthält der Kompost am Ende zu viele Fremdmaterialien, lässt er sich nur bedingt vermarkten. Allerdings stehen verschiedene Methoden und Verfahren zur Verfügung, die eine meist zufriedenstellende Separation ermöglichen. Lediglich Kunststoffe bereiten Probleme.

Der Anteil an Störstoffen hängt von der Siedlungsstruktur ab. Untersuchungen zufolge sollen Mehrfamilienhäuser eher minderwertigen Bioabfall produzieren und häufiger herkömmliche oder auch bioabbaubare Kunststoffbeutel verwenden. Fremdstoffe können zu drei bis zehn Prozent in der Feuchtmasse vorkommen: Schon drei Prozent haben negative Auswirkungen auf die Qualität des Endprodukts, ein Gehalt von einem Prozent gilt als sortenrein, im Idealfall sind null bis 0,5 Prozent vorhanden.

Den Hauptanteil von bis zu 60 Prozent der Störstoffe liefern Tragetaschen aus Kunststoff und Lebensmittelverpackungen aus dem gleichen Material. Die Unterscheidung von biologisch abbaubaren oder aber nicht abbaubarem Kunststoff ist dabei nicht immer möglich, zumal die Kompostierbarkeit der Materialien nicht ausschließlich gesichert ist. Darüber hinaus zählen bioabbaubare Einkaufstüten zu den Einwegverpackungen und sind gegenüber Mehrwegsystemen abzulehnen. Die restlichen 40 Prozent an Störstoffen teilen sich in magnetische und nicht-magnetische Metalle, Textilien wie Reinigungstücher oder Gemüsenetze, in abnehmendem Maße Glas sowie selten Keramik. Papier und Pappe zählen nicht darunter, da sie sich mittelfristig zu Kompost zersetzen. Steine werden nur in Deutschland als Störstoffe verstanden, in Österreich nicht.

Die Vorgaben divergieren

Auch die übrige Gesetzgebung zum Thema präsentiert sich uneinheitlich. Die Europäische Union sieht für die Kompostierung biogener Abfälle eine Quote von 95 Prozent vor. Die novellierte Düngemittelverordnung schreibt für Störstoffe im Kompost eine Obergrenze von zwei Millimetern für Glas, Metall und Kunststoff und für Gärstoffreste von fünf Gramm pro Kilogramm Trockenmasse vor. Die deutsche Düngemittelverordnung zieht eine Grenze für Steine größer zehn Millimeter bei fünf Prozent Trockenmasse, legt für Altpapier, Karton, Glas, Metalle und nicht verformbare Kunststoffe kleiner zwei Millimeter insgesamt 0,4 Prozent Trockenmasse fest und erlaubt für sonstige nicht abgebaute Kunststoffe größer zwei Millimeter höchstens ein Promille Trockenmasse. Österreich limitiert in der Landwirtschaft angewandte Metalle und Glas auf zwei Promille Trockenmasse, begrenzt Kunststoffe größer 20 Millimeter auf 0,02 bis 0,04 Prozent Trockenmasse und solche kleiner zwei Millimeter auf 0,2 bis 0,4 Prozent Trockenmasse, während Glas, Kunststoffe und Metalle als Ballaststoffe kleiner zwei Millimeter insgesamt betrachtet bis 0,5 bis 1,0 Prozent Trockenmasse ausmachen dürfen.

Trommelsiebung – die wirksamste Entstörungsmethode

Foto: Harald Heinritz / abfallbild.de

Rund 90 Prozent der in Europa behandelten biogenen Siedlungsabfälle werden bislang kompostiert. Bei den Verwertern findet dabei die Fremdstoffabscheidung vor, während und/oder nach der Kompostierung statt. Dabei erweisen sich die Kunststoffe als hartnäckige Störstoffe: Werden sie zerkleinert, bakteriell behandelt und zur Verrottung gebracht, ist ihre Ausschleusung nach der Kompostierung problematischer als vorher. Wenn nicht von vornherein auf eine Vorzerkleinerung des Bioabfalls verzichtet wird, sollten diese Zerkleinerungen daher durch langsam laufende Maschinen erfolgen. Eine Handsortierung vor der Kompostierung gilt als wirkungsvoll, aber auch als personalintensiv. Die meisten Anlagen sehen die nachträgliche Trommelsiebung als wirksamstes Entstörungsverfahren an: Dadurch bleiben nach der Kompostierung bei einer Siebgröße von 22 Millimetern rund 95 Prozent der Störstoffe als Überkorn im Sieb zurück; für stark verschmutzte Abfälle wird eine Siebgröße von 80 Millimetern und eine manuelle Klaubung der beiden Materialströme empfohlen. Ist zur Entfernung der Störstoffe eine sehr feine Siebung vorgesehen, können spürbare Mengen an Kompostmasse entfrachtet werden: Bei 45 Prozent Wassergehalt und einer Lochgröße von 15 Millimetern rechnet man mit einem Verlust von rund 20 Prozent Frischmasse.

Als weitere Technik zur automatischen Störstoffentfrachtung bietet sich der Windsichter an: Als Überkornband wird ihm für Kunststoffe und Textilien ein Wirkungsgrad von etwa 50 Prozent zugerechnet; als eigene Maschine mit Strömungskanal soll er über 80 Prozent separieren. Magnetabscheider – Wirkungsgrad bis über 90 Prozent – lassen sich als Überbandmagnete vor der Zerkleinerung oder als magnetische Kopfrolle nach der Kompostierung installieren. Der Einsatz von Farberkennung, Nahinfrarot-Spektroskopie, Induktionsmessung oder Röntgenspek­troskopie zur Störstoffabtrennung hat sich im Bereich der biogenen Abfälle noch nicht durchgesetzt; allerdings ist ihre Verwendung zur automatischen Sortierung von Störstoffen und Überkorngrößen möglich, sofern rentable Mengen vorliegen.

Pressung für über 90 Prozent Organik

Für die Störstoffseparation von Bioabfällen vor der Nassvergärung bieten sich zwei weitere Verfahren an: die Abfalltrennung durch Pressung und die Fliehkraftabscheidung durch Hydrozyklon. Bei der Pressmethode wird das Biogut mit hohem Druck durch eine Röhre gepresst, die an einem Ende durch Löcher mit einem Durchmesser acht bis zehn Millimeter perforiert ist. Dadurch werden die organischen Bestandteile als nasse Fraktion aus der Röhre herausgedrückt; die feste Fraktion wird nach Öffnen der Röhre entnommen. Als alternative Methode wurden die Bioabfälle nach dem Schreddern mit einem 60-Millimeter-Sieb getrennt und nur das Überkorn größer 60 Millimeter verpresst. Dessen Trockenfraktion einschließlich der Störstoffe ging ins Recycling, während die Nassfraktion zusammen mit den Abfällen kleiner 60 Millimeter biologisch behandelt und kompostiert wurde.

Im Ergebnis wurden mit der einfachen Pressmethode in der Nassfraktion 92 Prozent der organischen Bestandteile erfasst, während sich in den trockenen Pressrückständen 100 Prozent der Hartkunststoffe, 99 Prozent der Metalle, 92 Prozent des Glases, 67 Prozent der Plastikfolien und 36 Prozent der Steine ansammelten. Bei der alternativen Trennmethode sank der Anteil der Organik auf 68 Prozent; dafür erreichten Hartkunststoffe 99,6 Prozent, Metalle 99,8 Prozent, Glas 88 Prozent, Plastikfolien 86 Prozent und Steine 34 Prozent Masseanteile. Diese Methode zeigt zufriedenstellende Ergebnisse bei der Trennung von Glas und Metallen; ein eigenes Verfahren zur Metallseparation ist aufgrund der hohen Trennrate nicht notwendig. Als problematisch erweisen sich aber auch hier die Kunststofffolien, die bis zu 33 Prozent in den Fermenter gelangen und die Grenzwerte im fertigen Kompost überschreiten könnten. Insgesamt eignet sich das Pressverfahren für Nassvergärungsanlagen, Einzelbetriebe und zur Vorbereitung von Substraten zur Mitfermentierung in Kläranlagen und landwirtschaftlichen Anlagen zur anaeroben Vergärung.

Hydrozyklon-Verfahren auch für kleine Partikel

Eine weitere Option zur Störstofftrennung bietet das Hydrozyklon-Verfahren. Mit ihm lassen sich Feststoffe von zehn Mikrometern Größe bis zu einigen Millimetern von Flüssigkeiten trennen. Versuche in einer ersten Anlage ergaben, dass 73 Prozent der Störstoffe größer vier Millimeter und rund 85 Prozent in einer Größe von zwei bis vier Millimetern getrennt werden konnten. Wurden die Partikel kleiner, sank die Trenneffizienz für die Größe ein bis zwei Millimeter auf 42 Prozent und für die Größe 0,5 bis 1,0 Millimeter auf zehn Prozent. In einer zweiten Anlage konnten jedoch für die genannten Partikelgrößen Störstoffe zu 80 bis 90 Prozent separiert werden; selbst Partikel größer 0,5 Millimeter wurden noch zu 20 bis 40 Prozent erkannt.

Weitere Details können in den Artikeln „Störstoffmanagement in biogenen Abfällen“ und „Separation of contraries during the treatment of biowaste prior to wet fermentation“ im Band „Waste-to-Resource 2017“, ed. Matthias Kühle-Weidemeier, Katrin Büscher, Göttingen 2017, ISBN 978-3-7369-9533-8 oder eISBN 978-3-7369-8533-9, nachgelesen werden.

Fotos: Harald Heinritz / abfallbild.de

(EU-Recycling 08/2017, Seite 34)

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