Moderne Abfallbehandlung – die MBA Kahlenberg · Die Anforderungen, die die TASi an die...

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Rückblick Der Umgang mit Abfällen hat sich in Deutschland in den letzten Jahr- zehnten grundlegend gewandelt. Wir sind heute weitgehend davon abgekommen, mit unserem Müll die Umwelt zu gefährden und die Land- schaft achtlos zu verschandeln. Mit diesem Wandel haben die Abfall- wirtschaft und die Abfallbehand- lung radikale Umbrüche erfahren. Bis Anfang der siebziger Jahre des 20. Jahrhunderts wurde der größte Teil des Mülls noch durch so ge- nannte ungeordnete Ablagerungen beseitigt. Auch im Verbandsgebiet des Zweckverbandes Abfallbeseiti- gung Kahlenberg hatte damals na- hezu jede größere Gemeinde ihre eigene „wilde Müllkippe“. Als 1972 das erste deutsche Abfall- beseitigungsgesetzes (AbfG) in Kraft trat, begann das Zeitalter der „geordneten“ Deponien. Dort wur- de der Müll unter festgelegten tech- nischen Vorgaben eingelagert. Dies war auch die Geburtsstunde der Deponie Kahlenberg und das Ende der zahlreichen kleinen „Schindergruben“ in den Landkrei- sen Emmendingen und Lahr (heute Ortenaukreis), die damals den Zweckverband Abfallbeseitigung Kahlenberg 1 (ZAK) gründeten. Im Jahre 1993 gab die Technische Anleitung Siedlungsabfall (TASi) ei- ne neue Marschrichtung vor: Zu- künftig sollten nur noch vorbehan- delte Abfälle abgelagert werden, um die Umweltbelastungen durch den Müll zu vermindern. Aus ent- sprechend vorbehandelten Abfällen entstehen weder die ökologisch un- erwünschten Sickerwässer, noch werden unkontrolliert Klima gefähr- dende Gase freigesetzt. Um sich auf eine geeignete Vorbehandlungs- technik umzustellen und ihre Kon- zepte neu auszurichten, hatten die öffentlich-rechtlichen Entsorgungs- träger zwölf Jahre Zeit. So wurde bis Anfang der 70er-Jahre in nahezu allen Gemeinden Müll entsorgt: Wilde Müllkippe bei Denzlingen (1973) Bis zum Jahre 2005 wurden nicht vorbehandelte Abfälle auf der Deponie Kahlenberg mit schweren Maschinen eingebaut. 1 mittlerweile umbenannt in Zweckverband 1 Abfallbehandlung Kahlenberg. Moderne Abfallbehandlung – die MBA Kahlenberg Michael Merten, Dr. Georg Person, Matthias Schreiber 065-100_MBA.qxp 16.10.2006 17:01 Seite 65

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RückblickDer Umgang mit Abfällen hat sich inDeutschland in den letzten Jahr-zehnten grundlegend gewandelt.Wir sind heute weitgehend davonabgekommen, mit unserem Müll dieUmwelt zu gefährden und die Land-schaft achtlos zu verschandeln. Mitdiesem Wandel haben die Abfall-wirtschaft und die Abfallbehand-lung radikale Umbrüche erfahren.Bis Anfang der siebziger Jahre des20. Jahrhunderts wurde der größteTeil des Mülls noch durch so ge-nannte ungeordnete Ablagerungenbeseitigt. Auch im Verbandsgebietdes Zweckverbandes Abfallbeseiti-gung Kahlenberg hatte damals na-hezu jede größere Gemeinde ihreeigene „wilde Müllkippe“.Als 1972 das erste deutsche Abfall-beseitigungsgesetzes (AbfG) inKraft trat, begann das Zeitalter der„geordneten“ Deponien. Dort wur-de der Müll unter festgelegten tech-nischen Vorgaben eingelagert.Dies war auch die Geburtsstundeder Deponie Kahlenberg und dasEnde der zahlreichen kleinen„Schindergruben“ in den Landkrei-sen Emmendingen und Lahr (heuteOrtenaukreis), die damals denZweckverband AbfallbeseitigungKahlenberg1 (ZAK) gründeten.Im Jahre 1993 gab die TechnischeAnleitung Siedlungsabfall (TASi) ei-ne neue Marschrichtung vor: Zu-

künftig sollten nur noch vorbehan-delte Abfälle abgelagert werden,um die Umweltbelastungen durchden Müll zu vermindern. Aus ent-sprechend vorbehandelten Abfällenentstehen weder die ökologisch un-erwünschten Sickerwässer, noch

werden unkontrolliert Klima gefähr-dende Gase freigesetzt. Um sich aufeine geeignete Vorbehandlungs-technik umzustellen und ihre Kon-zepte neu auszurichten, hatten dieöffentlich-rechtlichen Entsorgungs-träger zwölf Jahre Zeit.

So wurde bis Anfang der 70er-Jahre in nahezu allen Gemeinden Müll entsorgt:Wilde Müllkippe bei Denzlingen (1973)

Bis zum Jahre 2005 wurden nicht vorbehandelte Abfälle auf der DeponieKahlenberg mit schweren Maschinen eingebaut.

1 mittlerweile umbenannt in Zweckverband 1 Abfallbehandlung Kahlenberg.

Moderne Abfallbehandlung – die MBA KahlenbergMichael Merten, Dr. Georg Person, Matthias Schreiber

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Die Anforderungen, die die TASi andie Abfallvorbehandlung stellte,schienen zum damaligen Zeitpunktnur durch Müllverbrennung umsetz-bar zu sein. Diese Technik stieß je-doch bei vielen Bürgern auf Skep-sis. Die öffentliche Kritik erschwerteoder verhinderte es häufig, dassneue Müllverbrennungsanlagen ge-baut werden konnten. Gab es zudiesem Verfahren überhaupt Alter-nativen?Der ZAK beschäftigte sich schon inden frühen neunziger Jahren mitdem Gedanken, die Hausabfälle auf

andere Weise vorzubehandeln. Manwollte die Möglichkeit prüfen, derMüllverbrennungsanlage als alleini-gem TASi-gerechtem Verfahren einalternatives Konzept zur Seite zustellen. Die leitende Idee dabei war,aus Hausabfällen nutzbare Be-standteile abzutrennen und dabeizusätzlich Energie zu gewinnen.Dazu sollten eine Reihe mechani-scher und biologischer Verfahrens-schritte geschickt kombiniert wer-den. Abzulagern wären dann nur dieunverwertbaren Reste, die die An-forderungen der TASi für eine um-

weltschonende Deponierung erfül-len. Aus einer Vielzahl von Besichti-gungen, Gesprächen und vor allempraktischen Versuchen, die in denneunziger Jahren vorwiegend aufder Deponie Kahlenberg durchge-führt wurden, entstand ein solchesKonzept. Am Schluss dieser mehr-jährigen Entwicklungsarbeit wurdeeine moderne Abfallbehandlungs-anlage vorgeplant, deren Konzepteinen eigenen Namen erhalten soll-te – das „ZAK-Verfahren“ – und dasmittlerweile europaweit patentiertist.

66 Moderne Abfallbehandlung · Rückblick

Die ersten Perkolationsversuche auf dem Kahlenberg fanden 1997 statt. Der Durchsatz dieser Anlage in Containerbauweisebetrug 1 Tonne pro Tag.

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Das Konzept des ZAK-VerfahrensIm Jahr 1996 wurden auf derDeponie Kahlenberg umfangreicheVersuche zur mechanisch-biologi-schen Abfallbehandlung begonnen.Ziel dieser Tests war es, ein Ver-fahrenskonzept für Hausabfälle ausder grauen Restmüll-Tonne zu ent-wickeln: sie sollten so behandeltwerden, dass ein möglichst großerAnteil davon verwertet werdenkonnte. Selbstverständlich musstedieses Verfahren auch ökonomi-schen und ökologischen Ansprü-chen genügen.Die hohe Verwertungsrate wollteman erreichen, indem man aus denAbfällen stofflich oder als Energie-quelle nutzbare Materialien zurück-gewann. Zu den stofflich verwertba-ren Fraktionen zählen sekundäreRohstoffe, wie beispielsweise Me-talle oder mineralisches Material.Als Energieträger können aus Ab-fällen Biogas und heizwertreicheBrennstofffraktionen erzeugt wer-den.Unter wirtschaftlichen Gesichts-punkten waren drei Ziele besonderswichtig: die Abfallmenge solltedurch biologischen Abbau und an-schließenden Wasserentzug ver-mindert werden. Die nicht weiterverwertbaren und teuer zu entsor-genden Reste sollten möglichst ge-ring bleiben. Die neue Anlage solltein bereits bestehende Einrichtun-gen integriert werden.Zum Schutz der Umwelt sollten alleverfahrenstechnischen Bestandteilewie Maschinen, Förderer und Be-

Das Konzept des ZAK-Verfahrens · Moderne Abfallbehandlung 67

hälter vollständig geschlossen undan eine wirkungsvolle Abluftbe-handlung angeschlossen werden.Überschüssige Abwässer sollten ineiner leistungsfähigen Abwasser-reinigungsanlage sorgfältig behan-delt und schadlos abgeleitet werdenkönnen. Die abgetrennten und nicht

mehr verwertbaren mineralischenAnteile aus dem behandelten Haus-müll mussten den neuesten Ablage-rungsvorschriften genügen, damitnach ihrer Einlagerung weder durchSchadstoffe belastetes Sickerwas-ser noch Klima gefährdendes De-poniegas entstehen konnten.

Verfahrensstufen und Stoffströme im ZAK-Verfahren

Wasserverlust

Überschusswasser

Wasserverlust

Mineralstoffe Brennstoffe

Rotteverlust

Biogas

Wert- und Störstoffe

Reststoffe

Resthausabfall

MechanischeAufbereitung

BiologischeUmsetzung

BiologischeTrocknung

MechanischeStofftrennung

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Um dieses Konzept verfahrenstech-nisch umzusetzen, wurde ein vier-stufiger Anlagenaufbau entwickelt.In diesen aufeinander abgestimm-ten Verfahrensschritten werdenHausabfälle aus der Restmüll-Tonne mechanisch und biologischaufbereitet und behandelt:1. Mechanische Aufbereitung2. Biologische Umsetzung

– Perkolation und Vergärung –

3. Biologische Trocknung4. Mechanische Stofftrennung

In der ersten Verfahrensstufe, derMechanischen Aufbereitung, wirdder angelieferte Abfall möglichstvollständig in biologisch behandel-bare, in als sekundäre Rohstoffeund energetisch verwertbare Be-standteile sortiert. Hier werdenMetalle und grobkörnige Kunst-

stoffe abgetrennt und Störstoffeentfernt, die die Produktqualitätmindern oder in den nachfolgendenAnlagenteilen Schäden verursachenkönnten. Aus dieser Verfahrensstufe gelangenetwa 90 Prozent des Abfallgewichtsaus der grauen Restmüll-Tonne zuranschließenden biologischen Be-handlungsstufe der Anlage. Dieserhohe Gewichtsanteil entspricht

68 Moderne Abfallbehandlung · Verfahrensstufen und Stoffströme im ZAK-Verfahren

Schematische Darstellung der vier Verfahrensstufen des ZAK-Verfahrens: Mechanische Aufbereitung, Biologische Umsetzung, Biologische Trocknung und Mechanische Stofftrennung

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Verfahrensstufen und Stoffströme im ZAK-Verfahren · Moderne Abfallbehandlung 69

nahezu dem gesamten Inhalt anorganischen Stoffen aus demResthausabfall.Zur Biologischen Umsetzung desaufbereiteten Abfalls wird eine neuentwickelte Verfahrenskombinationgenutzt. Sie besteht im Wesent-lichen aus dem Perkolator, demBiogas-Fermenter und der Abwas-serreinigung. In dieser Stufe wirdein Teil des Hausmülls biologischabgebaut. Daraus entsteht Biogas,aus dem umweltfreundlich Stromund Wärme erzeugt wird, und dieAbfallmenge wird vermindert. Dieverbleibenden Feststoffe könnengut weiter behandelt oder getrock-net werden. In der dritten Verfahrensstufe, derBiologischen Trocknung werden dieAbfallreste aus der zweiten Stufe ineinem der Kompostierung ähn-lichen Verfahren getrocknet.Dadurch nimmt die Abfallmengeweiter ab. Das getrocknete Materialist dann für die nachfolgende Stufe,die Mechanische Stofftrennung,ideal vorbereitet.In der Mechanischen Stofftrennungwerden Materialien mit hohemHeizwert von nicht-brennbaren, re-aktionsträgen Anteilen wie Sandund stofflich verwertbaren Abfall-bestandteilen getrennt. Nicht weiternutzbare Reststoffe werden hier aufeine kleine Menge verringert.Die heizwertreichen Stoffe könnenals so genannte „Sekundärbrenn-stoffe“ oder „Ersatzbrennstoffe“ indafür geeigneten Kraftwerken teil-weise die primären fossilen Energie-

träger Kohle und Erdöl ersetzen. Inden Sekundärbrennstoffen sindauch Bestandteile aus nachwach-senden Energieträgern enthalten.Nachwachsende statt fossiler Ener-gieträger zur Energiegewinnungeinzusetzen, ermöglicht ebenfallseinen Beitrag zum Klimaschutz: ausihnen wird beim Verbrennen nichtmehr Kohlendioxid frei, als sie zuvorbeim Wachsen aus der Atmosphäreaufgenommen haben.In den Jahren 1996-2000 wurde eineVielzahl von Versuchen mit Haus-abfällen auf der Deponie Kahlen-berg durchgeführt. Diese Pilotver-suche wurden zur Grundlage für dasAbfallbehandlungskonzept nachdem „ZAK-Verfahren“. Die Versuchs-

ergebnisse sind im folgenden Dia-gramm dargestellt. Es zeigt, in wel-chem Umfang der Hausmüll bei dermechanisch-biologischen Behand-lung nach dem ZAK-Verfahren ver-ringert und verwertet werden kann:Aus 100 Tonnen Abfall verbleibenam Ende der Behandlung noch etwa50 Tonnen Feststoffe, die zum größ-ten Teil als Brennstoffe oder alsSekundärrohstoffe verwertbar sind.Etwa zehn Prozent können als mine-ralische Abfälle auch künftig gefahr-los abgelagert werden. Die Rest-stoffe, die in der Müllverbren-nungsanlage entsorgt werden müs-sen, machen weniger als ein Zwan-zigstel der angelieferten Müllmengeaus.

Das Diagramm zeigt, welche anteiligen Mengen an Produkten entstehen, wenn100% Resthausmüll nach dem ZAK-Verfahren behandelt wird.

Wasserverlust20 – 25 %

Rotteverlustca. 5 %

Fe-Metalleca. 1 %

Brennstoffeca. 30 %

Mineralische Stoffeca. 10 %

Reststoffe< 5 %

Wasser15 – 20 %

Biogas8 – 12%

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Die Demonstrationsanlage nachdem ZAK-VerfahrenNach der gelungenen Pilotphase imhalbtechnischen Maßstab wurdenim Jahre 2000 auf der DeponieKahlenberg die ersten beidenStufen – die Mechanische Aufberei-tung und die Biologische Umset-zung – einer großtechnischen Ver-suchsanlage errichtet. Diese nachdem ZAK-Verfahren arbeitende De-monstrationsanlage diente alsZwischenschritt zu der bereits vor-geplanten Großanlage mit einemDurchsatz von 100.000 Tonnen Rest-hausabfall pro Jahr. Hier sollte inden kommenden Jahren geprüftwerden, ob die positiven Ergebnisseaus den Pilotversuchen auf groß-technische Verhältnisse übertragenwerden können.Die ersten beiden Verfahrensstufenwurden im Dezember 2000 inBetrieb genommen. Im Sommer2002 wurden die restlichen Einhei-ten – die Biologische Trocknung unddie Mechanische Stofftrennung –fertiggestellt. Die Demonstrations-anlage war bis Ende Dezember2003 in Betrieb. In dieser Zeit wur-den knapp 20.000 Tonnen Hausab-fälle in der Anlage mechanisch auf-bereitet und perkoliert.Die Biologische Trocknung wurdegleichzeitig in zwei verschiedenenTrocknungseinheiten getestet undverbessert. Wie in der Pilotphasewar das Material innerhalb etwa ei-ner Woche so weit abgetrocknet,dass es in der nachfolgenden Stufe,der Mechanischen Stofftrennung,

70 Moderne Abfallbehandlung · Die Demonstrationsanlage nach dem ZAK-Verfahren

Die Demonstrationsanlage im Frühjahr 2001: Rechts die ehemalige Abfallaufberei-tungsanlage für Sperr- und Gewerbemüll, in der nun die Hausabfälle mechanischaufbereitet wurden (gelb-grünes Gebäude), links die Biologische Umsetzung unddie Verlade- und Lüftungstechnikhalle (grau-grüne Gebäude).

Ansicht der Biologischen Umsetzung in der Demonstrationsanlage, links: geschlos-senes Eintragsförderband zum Perkolator, rechts: Biogas-Fermenter, davor:Sedimenter und Gassicherheitscontainer

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Die Demonstrationsanlage nach dem ZAK-Verfahren · Moderne Abfallbehandlung 71

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Modul zur Biologischen Trocknung in der Demonstrationsanlage: Die steil auf-ragende Förderschnecke war schwenkbar und konnte deshalb sowohl zumUmsetzen des angetrockneten Materials (Bild) als auch zum Entleeren desTrocknungsmoduls verwendet werden.

Die drei Trenntische der Mechanischen Stofftrennung der Demonstrationsanlage:Jeder Trenntisch wurde mit einer anderen Siebfraktion beschickt und trennte dasgetrocknete Material in Brennstoffe und Mineralstoffe.

weiter behandelt werden konnte.Dort wurde das getrocknete Mate-rial zu Versuchszwecken in Brenn-stoffe und Mineralstoffe getrennt. Indiesem Anlagenteil wurden zudemgrößere Brennstoffmengen herge-stellt, deren Verwertbarkeit externin einem nahe gelegenen Kraftwerkeiner Papierfabrik im Ortenaukreisgetestet wurde.Die gesamte Demonstrationsanlagewar an eine mehrstufige Abluftbe-handlungsanlage angeschlossen.Sie reinigte die mit unangenehmenGerüchen beladene Abluft aus derAbfallbehandlung. Abluftwäscherentfernten einige der Verunreini-gungen, Biofiltereinheiten bautenandere Substanzen biologisch abund in Ionisationsanlagen wurdenverschiedene Inhaltsstoffe der Ab-luft mit elektrischer Energie zer-stört. So wurde verhindert, dassschädliche und störende Gase in dieUmgebung entweichen konnten.Neben der Biofiltertechnik kamenauch versuchsweise neuere Tech-niken, wie die regenerative thermi-sche Oxidation (RTO) zum Einsatz,die die Inhaltsstoffe der Abluftnahezu vollständig verbrennt. Ab-luftwäscher, Biofilter und RTO wur-den auch später in der MBA Kah-lenberg zur Abluftreinigung einge-setzt.Die Demonstrationsanlage auf demKahlenberg war der praktische Testfür ein zukunftweisendes Verfahrenmit innovativer Technologie. Da andieser Art der mechanisch-biologi-schen Abfallbehandlung ein allge-

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Die terrassenförmig angelegte MBA Kahlenberg aus der Vogelperspektive. Im Hintergrund ist noch der vorübergehend mitschwarzer Folie abgedeckte Deponiebereich Mitte zu erkennen.

meines abfallwirtschaftliches Inter-esse bestand, wurde das Demon-strationsvorhaben mit Mitteln desLandes Baden-Württemberg geför-dert und von der FachhochschuleTrier wissenschaftlich begleitet.

Die MBA KahlenbergSo viel versprechend wie die vor-ausgegangenen Pilotversuche ver-liefen auch die Erfahrungen mit dergroßtechnischen Versuchsanlagenach dem ZAK-Verfahren. Daherfasste der Zweckverband im Juli2004 den Entschluss, eine mecha-nisch-biologische Anlage (MBA) zubauen, in der 100.000 Tonnen Rest-Hausmüll pro Jahr behandelt wer-den können. Diese Abfallmenge ent-spricht dem gesamten Hausmüll-aufkommen im Landkreis Emmen-dingen und dem Ortenaukreis, dem

72 Moderne Abfallbehandlung · Die MBA Kahlenberg

Verbandsgebiet des ZAK. Wegen ih-res Standorts auf der DeponieKahlenberg sollte diese Anlage denNamen „MBA Kahlenberg“ tragen.Im Sommer 2003 lag der Genehmi-gungsantrag beim Regierungspräsi-dium Freiburg vor. Dazu gehörte ei-ne umfangreiche Umweltverträg-lichkeitsprüfung, die der ZAK frei-willig durchführen ließ. Die Umwelt-verträglichkeit der geplanten Anla-ge wurde in dieser Prüfung bestä-tigt. Am 9. März 2004 erhielt derZAK die Genehmigung für den Bauund den Betrieb der MBA Kahlen-berg. In den folgenden Monatenwurde das Baufeld für die Anlagehergerichtet und die Außenanlagenund Hallen der einzelnen Verfah-rensstufen angelegt. Die erforderli-che Verfahrens- und Steuerungs-technik für die Anlieferung, für die

vier Stufen des ZAK-Verfahrens undfür die Abluftreinigung wurden in-stalliert. Bevor Anfang Mai 2006 der ersteHausabfall in die Anlage gebrachtwurde, mussten die biologischenSysteme Vergärung und Prozess-wasserreinigung I dafür vorbereitetwerden: Im März 2006 wurden des-halb zunächst die drei Vergärungs-reaktoren mit knapp 3.000 Kubik-metern Wasser gefüllt. Fast 2.300Kubikmeter Faulschlamm und Güllewurden mit Tankfahrzeugen ange-liefert. Sie wurden in die Fermentergepumpt und impften so den Inhaltder Vergärungsreaktoren an. MitBelebtschlamm aus einer kommu-nalen Kläranlage wurde Ende April2006 die erste Stufe der Prozess-wasserreinigung in Betrieb genom-men.

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Alle anliefernden Fahrzeuge werden zu-nächst gewogen, bevor der Abfall inder MBA behandelt wird.

Anlieferung · Moderne Abfallbehandlung 73

In der Anlieferungshalle beschickt der Mobilbagger die MBA über zwei Aufgabebunker. Zuvor sortiert er Störstoffe in den roten Störstoffcontainer aus. Der Radlader versorgt den Bagger mit dem angelieferten Hausabfall.

Im Folgenden sollen die einzelnenVerfahrensschritte der MBA Kahlen-berg näher erläutert werden.

AnlieferungWie in den Jahren zuvor, als die an-gelieferten Abfälle noch unbehan-delt auf der Deponie eingebaut wur-den, werden die ankommendenMüllfahrzeuge zuerst auf der Waagegewogen. Dann allerdings wird der Abfall nichtmehr einfach offen ausgekippt, son-dern in einer geschlossenen Anlie-ferungshalle entleert. Die Einfahrt indie Anlieferungshalle wird durcheine Ampel gesteuert. Die Müll-laster fahren durch zwei schnell lau-fende Rolltore ein. Wenn sich dasTor öffnet, erzeugen seitlich ange-brachte Ventilatoren eine Luftwand,ähnlich wie in den Eingangsberei-

Angelieferter Hausabfall inNahaufnahme

chen großer Kaufhäuser. Dadurchwird verhindert, dass Gerüche ausder Halle ins Freie treten. Zusätzlichwird die Hallenluft ständig abge-saugt und in einer Abluftbehand-lungsanlage gereinigt. Die Halleselbst ist als Flachbunker angelegt.Sie bietet auf einer Fläche von etwa470 Quadratmeter Platz für etwa1.900 Kubikmeter Hausmüll. Hierkönnen die Müllmengen von minde-stens eineinhalb Anlieferungsta-gen gelagert werden.Ein Radlader schiebt den Müll in derAnlieferungshalle in die Reichweiteeines Greifbaggers. Dieser Baggerhat zwei Funktionen: Er befördertden Müll auf Bänder, die den Abfallin die benachbarte Halle zur mecha-nischen Aufbereitung transportie-ren. Außerdem sortiert er grobeStörstoffe aus, die im angelieferten

Müll entdeckt werden, und lagertsie in einem bereitstehenden Con-tainer.

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74 Moderne Abfallbehandlung · Mechanisch-Biologische Abfallbehandlungsanlage

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Mechanisch-Biologische Abfallbehandlungsanlage · Moderne Abfallbehandlung 75

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76 Moderne Abfallbehandlung · Mechanische Aufbereitung

Mechanische AufbereitungDer angelieferte Hausabfall verlässtdie Anlieferungshalle auf geschlos-senen und abgesaugten Förderbän-dern und gelangt in die nächsteHalle zur mechanischen Aufberei-tung. Dort durchläuft der Müll meh-rere Aufbereitungsschritte: er wirdgesiebt, gesichtet, sortiert und wan-

Wichtige Aggregate in der Halle der Mechanischen Aufbereitung: Rechts oben befindet sich die eingekapselte Siebtrommel.Der im Vordergrund sichtbare Ballistiksichter trennt Schwerstoffe ab.

Dieser Müllanteil wird an einer be-sonders starken Magnetstation – ei-nem Neodym-Trommelmagneten –vorbeigeführt. Er entnimmt auchschwerere Teile wie beispielsweiseBatterien oder nur schwach magne-tische Bestandteile wie Elektro-schrott. Dadurch wird der Schad-stoffgehalt dieses Feinanteils deut-

dert an einer Magnetstation vorbei.Zunächst wird der Abfall in mehrereSiebfraktionen zerlegt. Dies ge-schieht in einem Trommelsieb mitzwei unterschiedlichen Sieblochun-gen. Zusätzliche Werkzeuge imTrommelsieb reißen geschlosseneAbfallsäcke auf. Durch die kleinereSieblochung fällt der Feinmüll.

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Mechanische Aufbereitung · Moderne Abfallbehandlung 77

Im Innern der sich drehenden Siebtrommel befinden sich mit Reißzähnen aus-gestattete Werkzeuge, die die geschlossenen Abfallsäcke aufreißen.

lich vermindert, was sich am Endegünstig auf die Qualität der Brenn-stofffraktionen auswirkt. Die abge-schiedenen Schadstoffe sind zurZeit nicht weiter verwertbar undmüssen entsorgt werden.Eine weitere, gröbere Sieblochungim Trommelsieb trennt den Müll ab,dessen Bestandteile etwa sechs bis15 Zentimeter Durchmesser haben.Einzelne schwerere Gegenständedieser Größe könnten bereitsSchäden in den nachfolgendenTeilen der Anlage verursachen. Des-halb werden diese Bestandteile ineine leichte und eine schwereFraktion aufgeteilt. Dies geschiehtin einem so genannten Ballistik-separator: Eine schräg gestellteEbene ist aus beweglichen Paddelnaufgebaut, die eine kreiselndeBewegung nach oben ausführen.Schweres, elastisches Material wirddurch diese Paddelbewegung nachoben geschleudert und „tanzt“dann auf der schrägen Ebene ab-wärts. Leichte und weniger elasti-sche Teile „springen“ nur wenig aufdiesen Paddeln und werden durchdie nach oben gerichtete Bewegungauf der schrägen Ebene hinauftransportiert. Aus der so abgetrenn-ten Leichtfraktion wird von einemMagneten über dem FörderbandEisenschrott ausgesondert. Danachgelangt sie zusammen mit derFeinfraktion in die nächste Verfah-rensstufe, die Biologische Umset-zung. Aus der Schwerfraktion wirdder Eisenschrott ebenfalls magne-tisch abgetrennt. Dann wird sie in

Ablagerungsverordnung und kön-nen deshalb gefahrlos deponiertwerden. Die Metalle werden zusam-men mit den an den verschiedenenMagnetstationen aussortierten an-deren Metallteilen an den Schrott-handel verkauft.Im Trommelsieb wird aus demHausmüll eine dritte Fraktion abge-trennt: Aufgrund der Größe ihrerBestandteile, die meist größer als15 Zentimeter sind, verlässt sie amEnde das Trommelsieb als so ge-nannter Siebüberlauf. In dieserGrobfraktion sind viele heizwertrei-che Kunststoffe vorhanden, daherkann sie zu Brennstoffen aufberei-tet werden. Ein Förderband trans-portiert diese Grobfraktion zu-nächst durch eine – derzeit unbe-

eine Sortierkabine transportiert unddort von Mitarbeitern gesichtet undkontrolliert. Hier werden gezieltEinzelteile entnommen: Dies sindzum einen häufig Gegenstände ausanderen Metallen als Eisen, die auf-grund ihrer Eigenschaften nicht vonMagneten angezogen werden. AuchZiegelsteine oder andere großeSteine, die in den nachfolgendenStufen unerwünscht sind, und an-dere störende Müllbestandteilewerden hier aussortiert. Jede dieserdrei Fraktionen wird in einer separa-ten Betonbox gesammelt. Lediglichdie Störstofffraktion muss in einerMüllverbrennungsanlage entsorgtwerden. Die im Hausmüll gefunde-nen Steine erfüllen die strengenAnforderungen der neuen Abfall-

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78 Moderne Abfallbehandlung · Biologische Umsetzung – der Abfall wird ausgewaschen

setzte – Sortierkabine, in der gege-benenfalls auch Einzelteile entnom-men werden können und von dort ineine Presscontainer-Station. DiePresscontainer werden mit der Bahnzur weiteren Brennstoffaufberei-tung in eine Verwertungsanlagetransportiert. Die Verwertung dieserStoffe kann alternativ auch vor Orteingerichtet werden.Die Verfahrensstufe „MechanischeAufbereitung“ besteht aus zwei pa-rallelen Verfahrenslinien, die we-sentlichen Bestandteile sind dop-pelt vorhanden. Dies dient derVerfahrenssicherheit: fällt ein Ag-gregat auf einer der Verfahrens-linien aus, steht nicht die gesamteVerfahrensstufe still. Auf der paral-lelen Linie können dann bis zu 50Prozent des Gesamtdurchsatzesweiter aufbereitet werden. Lediglichdie Magnetstation, in der dasSchwergut nachbehandelt wird, unddie Sortierkabine sind nur einmalvorhanden.

Biologische Umsetzung –der Abfall wird ausgewaschenZunächst erreicht der mechanischaufbereitete Abfall – das sind etwa90 Prozent der angelieferten Abfall-menge – über verschiedene Förder-systeme die Biologische Umset-zung. Die Förderrichtung der Zu-führbänder lässt sich je nach Bedarfumschalten. Sie verteilen den auf-bereiteten Abfall im Zeittakt auf diesechs „Perkolatoren“.Der Begriff „Perkolator“ leitet sichaus dem lateinischen Wort „perco-

lare“ ab und bedeutet soviel wiedurchsickern lassen oder auswa-schen. Der ankommende Abfall ent-hält bereits selbst einen Wasseran-teil von rund 40 Prozent. Pro TonneAbfall werden eineinhalb Kubikme-ter Wasser zusätzlich zugegeben.Damit werden die Abfälle durch-nässt und ausgewaschen. Um dafürnicht ständig Trinkwasser zu ver-brauchen, zirkuliert das Waschwas-ser weitgehend in einem Kreislauf-system. Dies schont nicht nur denVerbrauch an kostbarem Trinkwas-ser, sondern ist mit weiteren verfah-renstechnischen Vorteilen verbun-den.Beim Perkolator handelt es sich imPrinzip um eine etwa 25 Meter lan-ge und 4,5 Meter breite, geschlos-sene Betonhalbschale. Ein Horizon-talrührwerk wälzt die ankommen-den Abfälle um, durchmischt undtransportiert sie. Um eine Überbe-anspruchung des Betons zu vermei-den, ist das Innere des Perkolatorsdurch eine Stahlblech-Einlage ge-gen Verschleiß geschützt. Zusätz-lich befindet sich am Boden desPerkolators ein sogenannter„Schubboden“ oder „Spaltsiebbo-den“. Im Zusammenspiel mit demRührwerk sorgt er dafür, dass derAbfall durch den Perkolator trans-portiert wird. Die Schubbewegungdes Bodens sorgt gleichzeitig fürdie Reinigung der Siebspalte. Da-durch kann das Wasser, das durchdie Abfälle sickert – das Perkola-tionswasser – in eine Auffangwanneunter dem Perkolator abfließen.

In der mechanischen Aufbereitung wer-den verwertbare Metalle, Mineralstoffezur Deponierung und Störstoffe ausge-schleust.

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Biologische Umsetzung – der Abfall wird ausgewaschen · Moderne Abfallbehandlung 79

Im Innern des Perkolators wird der Abfall ausgewaschen. Das Bild zeigt den Einbaueiner Rührwerkswelle der Firma Wehrle Umwelt GmbH / Wehrle-Werk AG,Emmendingen, die auch den Planungsauftrag für die biologische Umsetzung hatte.

Zwei eingekapselte Förderbandlinientransportieren den mechanisch aufbe-reiteten Abfall zu den Perkolatoren.

Diese Getriebemotoren der Firma PIV Drives GmbH, Bad Homburg, bewegen dieRührwerkswellen in den Perkolatoren. Das Drehmoment eines Getriebes entsprichtin etwa dem Drehmoment von 4000 PKW-Getrieben.

Vor allem in den vorderen zweiDritteln des Perkolators werden dieAbfälle von dem wieder zurückgelei-teten Perkolationswasser ausgewa-schen. Dabei nimmt dieses Wasch-wasser anorganische Salze und or-ganische Bestandteile aus demAbfall auf. Aus den organischen,kohlenstoffhaltigen Verbindungenkann später Energie gewonnen wer-den. Weil die Abfälle vom Rührwerkständig umgewälzt und durch-mischt werden, sind ihre organi-schen Bestandteile für den Aus-waschvorgang besser zugänglich.Er dauert insgesamt zwei bis dreiTage. In dieser Zeit hat der Abfallden Perkolator von der Eintragsöff-nung zur Austragsöffnung durch-wandert. Der nun „ausgelaugte“Abfall wird anschließend mit Pres-sen wieder entwässert. Mit der sei-nem ursprünglichen Wassergehaltentsprechenden Restfeuchte vonrund 40 Prozent gelangt er danachin die Biologische Trocknung.Das abgepresste Wasser wird zu-sammen mit dem Perkolationswas-ser in mehreren Stufen aufbereitet.Diese Behandlung verfolgt zweiZiele: Die im Waschwasser gelöstenorganischen Verbindungen – dieBiomasse – werden genutzt, umBiogas zu erzeugen. Ein Teil desWassers wird so behandelt, dass erden gesetzlichen Vorgaben entspre-chend in die öffentliche Kanalisa-tion eingeleitet werden kann. EinenTeilstrom des Wassers aus demSystem auszuleiten ist notwendig,damit überschüssiges Wasser ent-

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80 Moderne Abfallbehandlung · Biologische Umsetzung – der Abfall wird ausgewaschen

bereitung“ werden Feststoffe ent-fernt, die die nachfolgende Vergä-rung behindern oder schädigenkönnten. Diese Abtrennung erfolgtin drei Schritten: In einer sich dre-henden, gelochten Trommel – einerSiebtrommel – werden zunächst dieGrobstoffe abgetrennt. Im zweitenSchritt scheidet ein so genannter„Sandfang“ Inertstoffe, überwie-gend Sand, aus der Perkolations-flüssigkeit ab. Der Sand wird in

fernt wird und sich nicht zu vieleSalze im Wasser anreichern. Das anorganischen Verbindungen reichePerkolationswasser enthält nebenden gelösten Bestandteilen auch sogenannte „Inertstoffe“ wie bei-spielsweise Sand sowie Grob- undFaserstoffe. Deshalb muss dasWaschwasser erst aufbereitet wer-den, bevor es die Verfahrensstufe„Vergärung“ erreicht.In der so genannten „Perkolatauf-

Behältern gesammelt: Je nach sei-ner Qualität kann er entweder ver-wertet werden oder muss entsorgtwerden. Ein Sandfang, der auch injeder kommunalen Kläranlage ein-gesetzt wird, nutzt zur Trennung vonWasser und Sand die Schwerkraft:der Sand sinkt ähnlich wie in einemFließgewässer aufgrund des höhe-ren Gewichtes zu Boden, währenddas Wasser weiterströmt. Der dritteSchritt der Perkolataufbereitung be-

Pressenhalle: Der aus den Perkolatoren ausgetragene, ausgelaugte Feststoff wird in dicht verschlossenen Schneckenpressenmechanisch entwässert.

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Perkolataufbereitung, geliefert von der Firma Noggerath Products GmbH, Ahnsen: Hier werden diejenigen Feststoffe, die inder Vergärungsstufe stören (Grob- und Faserstoffe, Sand) aus dem Perkolat abgetrennt.

steht wiederum aus einer Sieb-trommel mit feineren Siebmaschen.Hier werden störende Faserstoffeausgesiebt. Zusammen mit den inder ersten Siebtrommel abgetrenn-ten Grobstoffen werden sie entwe-der in die Perkolation zurückgege-ben oder gelangen gleich in dienachfolgende Biologische Trock-nung. Dies ist davon abhängig, obgerade ein Trocknungstunnel be-füllt wird oder nicht.

Aus Waschwasser wird EnergieDas an organischen Kohlenstoffver-bindungen reiche Waschwasser ausder Perkolation wird in einer „An-aerobstufe“ oder „Vergärungsstu-fe“ genutzt. Da das Wasser in denSiebtrommeln und dem Sandfangvorgereinigt wurde, enthält es kaumnoch Feststoffe. In den Biogas-Fermentern wird daraus nun unterMithilfe von Kleinstlebewesen, sogenannten Mikroorganismen, ein

verwertbarer Energieträger gewon-nen. Die in den Fermentern leben-den Mikroorganismen stammenbeispielsweise aus kommunalemKlärschlamm und wurden hier ange-siedelt, bevor die Anlage in Betriebgenommen wurde.Sie besteht aus drei baugleichen zy-lindrischen Behältern, den Biogas-Fermentern. Bei einem Durchmes-ser von fast 13 Metern und einerGesamthöhe von mehr als 17 Me-

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tern fassen sie ein Volumen von jerund 2.000 Kubikmetern Perkola-tionswasser. Dort bleibt das Wasch-wasser etwa sechs Tage lang. DieTemperatur in den Biogas-Fermen-tern beträgt 33 bis 38 °C. In diesemmittelwarmen Temperaturbereicherzeugen die eingesetzten Mikroor-ganismen am effektivsten Biogas.Ein Teil der Abwärme, die aus demBiogas bei der Elektrizitätsgewin-nung im Blockheizkraftwerk ent-steht, wird genutzt, um diese erfor-derliche Temperatur zu erzeugen. Wie entsteht nun aus dem Perkola-tionswasser Energie? Das Wasserenthält sehr viele organische Ver-bindungen. Sie liegen unter ande-rem in Form von in der Flüssigkeitgelösten langen und kurzen Kohlen-stoffketten vor. Außerdem befindensich im Perkolationswasser vieleStickstoffverbindungen. Sie spielenjedoch für die anaerobe Umsetzungkeine wesentliche Rolle. Aus denKohlenstoffketten können die inden Fermentern lebenden Mikro-organismen Methan und Kohlen-dioxid (Biogas) herstellen. Dieserbiologische Vorgang verläuft nachfolgendem vereinfachtem Grund-schema:

Das entstehende Biogas enthält alsHauptkomponenten etwa 65 bis 75Prozent Methan und 25 bis 35 Pro-zent Kohlendioxid. Aus jeder TonneAbfall, die in den Perkolator wan-dert, werden in der Vergärungsstufeder MBA rund 65 bis 70 KubikmeterBiogas gewonnen. Jährlich sind dasetwa sechs Millionen KubikmeterBiogas. Dies entspricht etwa demHeizwert von vier Millionen LiterHeizöl, dem Wärmebedarf von etwa1.500 Einfamilienhäusern.Durch die Biogasbildung werdendem Waschwasser viele der gelö-sten organischen Verbindungenentzogen. Ein großer Teil diesesWassers kann nun direkt wieder als„Waschwasser“ in die Perkolatorenzurückgegeben werden. Dies hat

den Vorteil, dass nur sehr geringeMengen an Trinkwasser benötigtwerden. Ein kleinerer Teil des imBiogas-Fermenter behandeltenWassers wird gereinigt. Dabei wer-den die noch im Wasser verbliebe-nen organischen Inhaltsstoffe wei-ter abgebaut und es verlässt dieAnlage. Es ist notwendig, einen TeilWassers aus dem Kreislaufsystemauszuleiten, weil sich sonst zu vieleSalze im Perkolationswasser an-sammeln würden. Eine zu hoheSalzkonzentration in den Biogas-Fermentern würde die Mikrooga-nismen schädigen und die Biogas-produktion zum Erliegen bringen.Da es sich bei der Anaerobstufe umein biologisches System handelt,beschränkt sich die „Pflege“ im

Kohlenstoffkette (C)+

Wasser (H2O)

Methan (CH4)+

Kohlendioxid (CO2)

2 Millionen Liter Flüssigkeit passen in jeden der drei Biogas-Fermenter.

Mikroorganismen

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Wesentlichen auf die Einhaltung derfür die Mikroorganismen passendenRahmenbedingungen. Dies gilt vorallem für die Temperatur und denSäurewert. Damit die Methanbak-terien optimal Biogas produzierenkönnen, findet eine „Geburtenkon-trolle“ über das Schlammalter undden regelmäßigen Schlammabzugaus den Fermentern statt. Er kann

Eine Vielzahl von Pumpen und Rohrleitungen sorgt für die Zu- und Ableitung sowie Verteilung der verschiedenen Wasser-ströme. Die Montage wurde von der Firma Kürner KTA GmbH, Donaueschingen, ausgeführt.

wie kommunaler Klärschlamm ver-wertet oder entsorgt werden.Damit die Anlage vor unerwünsch-ten Zwischenfällen bei der Gaspro-duktion geschützt ist, sind amReaktorsystem zur Sicherheit Über-und Unterdrucksicherungen undzahlreiche Messstellen eingebaut.Sie überprüfen Gasqualität, Tem-peratur und Druck. Um auch dann

die notwendigen Kontrollmecha-nismen zur Verfügung zu haben,wenn ein Teil des Systems ausfällt,sind sie jeweils doppelt vorhanden.Aus dem in der Vergärung entstan-denen Biogas wird in einemBlockheizkraftwerk Energie in Formvon Elektrizität und Wärme gewon-nen. Dieses Kraftwerk ist auf derDeponie bereits vorhanden. Dort

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84 Moderne Abfallbehandlung · Mineralien für die Nordsee

wird das Biogas zusammen mitdem Deponiegas genutzt, um dieMotoren anzutreiben. Dies ist vor-teilhaft, weil die Deponiegaspro-duktion auf Grund der heute gelten-den gesetzlichen Bestimmungenrückläufig ist: auf der DeponieKahlenberg werden seit Juni 2005nur noch Abfälle eingelagert, diepraktisch kein Deponiegas mehr bil-den. Durch die gemeinsame Ver-brennung des Bio- und Deponiega-ses können die im Kraftwerk vor-handenen Motoren trotzdem voll-ständig genutzt werden und ihrBetrieb bleibt wirtschaftlich. Mit deraus der Abfallbehandlung gewon-nenen Biogasmenge kann eine elek-trische Leistung von etwa 1,5 Me-gawatt – dies entspricht etwa demStrombedarf von 3.500 Vier-Personen-Haushalten – sowie eineAbwärmeleistung von 3 Megawatterzeugt werden. Die Gesamtanlageproduziert damit mehr Elektroener-gie, als sie verbraucht und kann denanfallenden Überschuss ins öffentli-che Stromnetz abgeben. Mit der zu-sätzlich produzierten Abwärme desBlockheizkraftwerks werden zweiNeubaugebiete, ein bestehendesWohngebiet, Kindergarten, Rathausund Bürgerhaus in Ringsheim mitFernwärme versorgt. Ein Teil des Wassers, mit dem dieAbfälle im Perkolator ausgewa-schen wurden, wird aus der Anlageentfernt. Damit wird eine zu hoheSalzkonzentration im Perkolations-wasser vermieden. Bevor es jedochin die Kanalisation eingeleitet wird,

muss das Waschwasser nochmalsin zwei Stufen behandelt werden.Bei diesem Reinigungsvorgang wer-den die im Wasser noch vorhan-denen kohlenstoff- und stickstoff-haltigen Verbindungen, überwie-gend Ammonium- und Nitratstick-stoff, entfernt. Nach diesen Reini-gungsvorgängen ist das Abwassersauber genug, um über die Kanali-sation ausgeleitet zu werden. Die erste Stufe der Abwasseraufbe-reitung ist die so genannte „SBR-Stufe“ (Sequencing Batch Reactor).Was passiert in dieser Reinigungs-stufe? Auch hierbei handelt es sichum ein biologisches Reinigungs-sy-stem, bei dem winzige Lebewesenden „größten Teil der Arbeit“ ver-richten. Im Gegensatz zu den Be-

wohnern der Anaerobstufe brauchtein Teil der hier eingesetzten Mikro-organismen Luftsauerstoff zumLeben. Diesen erhalten sie aus derHallenabluft, die ihnen zugeleitetwird. Als Abbauprodukte entstehenbei den Stoffwechselvorgängen die-ser Kleinstlebewesen Kohlendioxidund Nitrat. Daneben gibt es bei derAbwasserreinigung einen so ge-nannten „anoxischen Prozess“. Diean ihm beteiligten Mikroorganis-men kommen ohne Luftsauerstoffaus. Sie beziehen den Sauerstoff fürihren Stoffwechsel aus chemischenVerbindungen wie Nitrat. Dies hatdie günstige Nebenwirkung, dassdabei elementarer Stickstoff alsEndprodukt entsteht. Bei diesem„Denitrifikation“ genannten Vor-

Das Schlamm-/Wasser-Gemisch wird durch die im Bündel angeordneten Rohr-membranen gepresst. Nur das gereinigte Wasser kann die Membrane passieren.Der Schlamm wird vollständig zurückgehalten.

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Mineralien für die Nordsee · Moderne Abfallbehandlung 85

Das dunkle, belastete Abwasser wird über mehrere Reinigungsstufen so gutgeklärt, dass es in die Kanalisation eingeleitet werden kann. In der rechten Flascheist die im letzten Reinigungsschritt eingesetzte Aktivkohle zu sehen.

gang wird der im Wasser gelösteNitratstickstoff zu gasförmigemStickstoff umgewandelt. Das ent-standene Stickstoffgas verlässt dasWasser. Es kann gefahrlos in dieUmgebung abgegeben werden, daes der Hauptbestandteil unserer na-türlichen Umgebungsluft ist. BeideMikroorganismengruppen der er-sten Reinigungsstufe „vertragen“sich miteinander und können imgleichen Reaktor leben.In der ersten Stufe der Abwasser-reinigung, der SBR-Stufe, laufen imGegensatz zu der zweiten Aufberei-tungsstufe die Füll- und Abbauvor-gänge nacheinander ab: In einemersten Schritt wird der Reaktor mitdem Wasser aus den Biogas-Fermentern gefüllt. Dabei beginnt

die Denitrifikation, der biologischeAbbau des im Abwasser bereits vor-handenen Nitrats zu gasförmigemStickstoff. In einem zweiten Schrittwird parallel dazu der im Wassernoch vorhandene Kohlenstoff weiterzu Kohlendioxid abgebaut. Es kannebenfalls an die Umgebung abgege-ben werden. Zeitgleich läuft ein wei-terer biologischer Reinigungsvor-gang, die Nitrifikation: Einige Bak-terien sind in der Lage, das für vieleLebewesen giftige Ammonium inNitrat umzuwandeln. Die zur Deni-trifikation fähigen Bakterien bauendas entstandene Nitrat dann weiterzu gasförmigem Stickstoff ab. In ei-nem dritten Schritt wird das Ge-misch aus Wasser und Klärschlammwieder voneinander getrennt. Der

Schlamm setzt sich ab und das klareWasser über dem Schlamm wird ausdem Reaktor abgezogen. Dann be-ginnt der Prozess mit neu eingefüll-tem Abwasser von vorn. Ein voll-ständiger Reinigungszyklus dauertetwa sechs Stunden.In der MBA Kahlenberg sind zweiparallel geschaltete SBR-Reaktorenvorhanden. Damit wird gewähr-leistet, dass das bei den Biogas-Fermentern anfallende Abwasserdurchgängig aufgefangen und be-handelt werden kann. Die Reakto-ren haben bei einer Höhe und einemDurchmesser von jeweils zehnMetern ein Fassungsvermögen vonetwa 700 Kubikmetern. Ein Ablauf-behälter mit einem Volumen vonhundert Kubikmetern nimmt dasaus den Reaktoren abgepumpteWasser auf. Von dort aus gelangtdas behandelte Wasser in die letzteAufbereitungsstufe, bevor es in dieKanalisation eingeleitet wird. In dieser letzten Stufe laufen imPrinzip nochmals die gleichen biolo-gischen Reinigungsschritte wie inden SBR-Reaktoren ab. Die Abbau-vorgänge erfolgen hier jedoch innacheinander durchströmten Reak-toren. Das Fassungsvermögen die-ser letzten Aufbereitungsstufe ist sogroß, dass das Abwasser auch danngereinigt werden kann, wenn dievorgeschaltete SBR-Stufe ausfallensollte. Das Gemisch aus Schlammund Wasser wird hier mit einerMembranfiltrationsanlage vollstän-dig getrennt. Es entsteht ein klares,feststofffreies Wasser. Der abge-

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86 Moderne Abfallbehandlung · Biologische Trocknung

trennte Schlamm wird wieder in denProzess zurückgefahren und stehtso erneut für den biologischenAbbau zur Verfügung. Zusätzlichwird das vorgereinigte Wasser nochmit Aktivkohle nachbehandelt. Beider Aktivkohle handelt es sich umein schwarzes, sehr feinkörnigesMaterial mit einer hohen spezifi-schen Oberfläche: Je nach der ein-gesetzten Aktivkohle beträgt ihreaktive Oberfläche pro Kilogramm1.000.000 bis 1.500.000 Quadrat-meter. Das entspricht einer Flächevon bis zu 200 Fußballfeldern! Aufder Aktivkohle werden alle nochverbliebenen organischen Bestand-teile soweit festgehalten („adsor-biert“), dass die erforderlichenGrenzwerte eingehalten werden.Die Salze bleiben im Wasser gelöst.Das aufbereitete Wasser ist völligklar und die in Form von Salzen dar-in enthaltenen Mineralien werdenmit in die Kanalisation eingeleitet.Von dort aus können sie ihren wei-ten Weg zur Nordsee antreten.

Biologische TrocknungDie Biologische Trocknung ist diedritte Verfahrensstufe der MBAKahlenberg. Hier werden jährlich et-wa 60.000 Tonnen des bei derPerkolation ausgewaschenen Ab-falls weiter behandelt. Danach sinddie Rückstände ausreichend ge-trocknet, um sie in der vierten Ver-fahrensstufe in weiter verwertbareoder zu entsorgende Bestandteileaufzutrennen.

Jeder dieser 30 m langen und 6 m breiten Tunnel fasst rund 500 Kubikmeter des zutrocknenden Materials. Es kann mit dem in den Tunnel eingelegten Förderbodenspäter wieder heraustransportiert werden.

Wie funktioniert die „BiologischeTrocknung“?Die Biologische Trocknung ist sehreng verwandt mit der Kompostie-rung. Die Hauptarbeit verrichten beibeiden Verfahren Bakterien undPilze, die zum Überleben Sauerstoffbenötigen. Diese mit dem Fachbe-griff als „aerobe Mikroorganismen“bezeichneten Kleinstlebewesenkommen überall im Abfall vor. Sieernähren sich von den organischenAbfallbestandteilen, die sie zu Koh-lendioxid und Wasser abbauen.Daneben entsteht bei ihren Stoff-wechselvorgängen Wärme. Bei derKompostierung versucht man, dieMenge des biologischen Abfallsmöglichst stark zu vermindern und

am Ende einen Bodenverbessererzu erhalten. Dieser kann zum Bei-spiel im eigenen Garten eingesetztwerden. Das Ziel der BiologischenTrocknung besteht dagegen darin,das Material möglichst stark auszu-trocknen. Dazu wird die Wärme ge-nutzt, die die Mikroorganismen pro-duzieren. Diese lässt das Wasser imAbfall verdunsten. Der entstandeneWasserdampf wird von der Luftweggetragen, so dass der Abfallnach und nach austrocknet.

Die TrocknungstunnelDer Trocknungsvorgang läuft inneun in einer Reihe aufgestelltenTrocknungstunneln ab. Dies sind30 Meter lange Betonbehälter mit

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Biologische Trocknung · Moderne Abfallbehandlung 87

Einblick in das Innenleben des Tunnelaustragsgerätes: Die drei Walzen fräsen dasMaterial aus dem Tunnel ab.

Ventilatorenraum auf den Trocknungstunneln

Die Trocknungstunnel werden mitdem Tunnelaustragsgerät geleert, daswegen seiner Größe „Dicke Berta“genannt wird. Im Vordergrund ist dieAbsaugleitung zu sehen, mit der dasTunnelaustragsgerät von Staub frei-gehalten wird.

einem dicht schließenden Tor aneinem Ende. Durch Öffnungen in derTunneldecke werden die Abfallresteaus der Biologischen Umsetzungeingefüllt. Im Betonboden derTunnel sind Düsen eingebaut, überdie die Abfallreste später belüftetwerden. Auf dem Boden liegt zudemder „Walking-Floor“, ein beweg-licher Boden aus Metallstangen, mitdem der Tunnel später geleert wird.Jeder Tunnel besitzt ein eigenes Be-und Entlüftungssystem. Mit Mess-instrumenten werden die Tempera-tur der Abfallreste und der Sauer-stoffgehalt der verbrauchten Luftwährend des Trocknungsvorgangsgeprüft. Mit dieser Technik werdenfür die Mikroorganismen besondersgünstige Lebensbedingungen ein-gestellt, damit sie möglichst vielWärme für die Trocknung der Abfall-reste produzieren.

Die wichtigsten MaschinenVor der Tunnelreihe befinden sichdas Tunneleintrags- und das Tunnel-austragsgerät. Mit diesen mobilenMaschinen werden die Tunnel ge-füllt oder entleert. Sie können jedeneinzelnen Tunnel anfahren und dortandocken. Das Tunneleintragsgerätbesteht aus mehreren Förderbän-dern, die in den Tunnel einfahrenund dort die Abfallreste gleichmä-ßig verteilen. Das Tunnelaustrags-gerät arbeitet mit seinen bezahntenWalzen ähnlich wie eine Fräse. Esübernimmt das getrocknete Materi-al, das ihm über den beweglichenBoden des Tunnels zugeführt wird,und wirft es über Förderbändern ab.

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88 Moderne Abfallbehandlung · Biologische Trocknung

Die IntensivtrocknungWenn der Auswaschvorgang bei derBiologischen Umsetzung im Perko-lator abgeschlossen ist, werden dieAbfallreste mit Pressen entwässert.Danach gelangen sie über geschlos-sene Förderer zu den Intensivtrock-nungstunneln. Ein leerer Tunnelwird ausgewählt. Das Tunnelein-traggerät wird vor diesem Tunnelaufgestellt und seine Förderbänderwerden in den Tunnel eingefahren.Durch eine Öffnung in der Deckedes Tunnels fällt nun das Materialauf die Förderbänder und wird vondiesen gleichmäßig im Tunnel ver-

Ostansicht der Halle der Biologischen Trocknung. Links davon befindet sich die Abluftbehandlungsanlage mit dem Kaminund der Regenerativ-Thermischen Oxidationsanlage (RTO).

teilt. Es dauert etwa einen Tag, bisein Tunnel gefüllt ist. In dieser Zeitwerden knapp 300 Tonnen Abfall-reste eingetragen. Danach beginntdie Intensivtrocknung. Dazu wirddas Tunneleintragsgerät aus demTunnel herausgefahren und dasTunneltor dicht verschlossen. Jetztkann das Belüftungssystem desTunnels eingeschaltet werden undder Trocknungsvorgang startet. DieDüsen im Boden des Tunnels blasenLuft in die aufgeschütteten Abfall-reste. Die eingeblasene Luft wirdaus anderen Bereichen der MBA,beispielsweise aus den Hallen und

von den Förderbändern abgesaugt.Sie durchströmt das aufgeschütteteMaterial und versorgt die Kleinstle-bewesen mit Sauerstoff. DerenAktivität steigt nun stark an. Sie ver-mehren sich und produzieren immermehr Wärme. Damit steigt dieTemperatur in den Abfallresteninnerhalb von wenigen Stunden aufdeutlich über 50 °C. Wie ein Wind-stoß über feuchter Haut nimmt dieLuft den bei dieser hohen Tempera-tur verdunstenden Wasserdampfauf, wenn sie das im Trocknungs-tunnel aufgeschüttete Materialdurchströmt. Außerdem transpor-

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Mechanische Stofftrennung · Moderne Abfallbehandlung 89

Jede Tonne des feuchten Materials (links) gibt in der biologischen Trocknung über300 Liter Wasser ab. Rechts ist das getrocknete Material zu sehen.

tiert sie auch überschüssige Wärmeab. Die zugeführte Luft ist deshalbnicht nur für die Atmung der Mikro-organismen wichtig. Sie kühlt auchdas aufgeschüttete Material, damitdie Kleinstlebewesen nicht von derselbst produzierten Wärme über-hitzt und abgetötet werden.Die warme und feuchte Luft wirddurch die Tunneldecke abgesaugtund zunächst über Wärmetauschergeführt. Dort gibt sie einen Teil derWärme ab. Diese wird in der An-lage weiter genutzt. Zuletzt wird dieLuft dann an die Abluftbehandlungder MBA abgegeben und dort ge-reinigt.

Die NachtrocknungNach vier Tagen im Intensivrotte-tunnel sind etwa 40 Prozent des ur-sprünglich in den Abfallresten ent-haltenen Wassers verdunstet. Dererste Trocknungsschritt ist damitbeendet. Nun dockt das Tunnelaus-tragsgerät an den Tunnel an. Die Ab-fallreste werden von dem beweg-lichen Boden gegen die Fräswalzendes Tunnelaustragsgeräts gedrückt.Hier werden sie abgefräst und aufFörderbänder aufgegeben, die sieweiter zu den Nachtrocknungstun-neln transportieren. Dort werdensie mit dem Tunneleintragsgerät ineinen weiteren Tunnel eingetragen.Dieser Vorgang wird „Umsetzen“genannt. Er sorgt dafür, dass dasMaterial aufgelockert und dadurchgleichmäßig belüftbar wird. Die nunfolgende Nachrotte dauert noch ein-mal vier Tage. In dieser Zeit gibt der

Reststoff noch einmal 25 Prozentdes ursprünglich enthaltenen Was-sers ab. Am Ende der BiologischenTrocknung haben die Abfallreste et-wa 40 Prozent ihres Ausgangsge-wichts verloren und enthalten nurnoch rund 15 Prozent Wasser. Derfertig getrocknete Reststoff wirdnun vom Tunnelaustragsgerät ausdem Tunnel entnommen und zurnächsten Behandlungsstufe, derMechanischen Stofftrennung, be-fördert.

Mechanische StofftrennungIn der Mechanischen Stofftrennunggelangt der getrocknete Reststoffzunächst auf ein mehrere Quadrat-meter großes, ebenes Sieb, das so-genannte „Plansieb“. Dieses Plan-sieb enthält vier Siebbleche mitunterschiedlich großen Sieblo-chungen. Das ungetrennte Stoffge-

misch wird auf einer Seite des kreis-förmig rotierenden Siebs aufge-schüttet und wandert in RichtungSiebauslauf. Durch die vier Sieb-bleche können vier verschiedeneSiebfraktionen gleichzeitig abge-siebt werden. Was auf Grund seinerGröße nicht durch die Sieblochun-gen fallen kann, verlässt am Sieb-auslauf als fünfte Fraktion (Sieb-überlauf) das Sieb.Jede der vier abgesiebten Fraktio-nen fällt zunächst in einen Dosier-behälter. Ist ein bestimmter Füll-stand erreicht, startet der nachge-schaltete Trenntisch. Was passiertnun auf einem solchen Trenntisch?Das Material, das getrennt werdensoll, fällt zunächst in die Mitte einesschräg angeordneten Metallnetzes.Die Maschen dieses Netzes sind soklein, dass das Material nicht hin-durchfallen kann. Ein mechanischer

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90 Moderne Abfallbehandlung · Mechanische Stofftrennung

Antrieb sorgt nun dafür, dass derTrenntisch eine schnelle, aber ge-richtete Schwingbewegung voll-führt. Dabei wird schweres Materialmit viel Kontakt zum Trenntischnach oben transportiert. Durch dieMaschen des Netzes wird gleichzei-tig Luft geblasen. Der Luftstromwird so eingestellt, dass leichteStoffe nicht weggeblasen werden,sondern wie auf einem Luftkissenschweben. Auf diesem Luftkissengleiten sie der Schwerkraft folgendnach unten. Auf diese Weise wirdschweres Material von leichtem ge-trennt.Die vier Leichtfraktionen könnennun beliebig gemischt und entwe-der in einen Lastkraftwagen mitSchubboden oder in einen Press-container verladen werden. Diefeinkörnigste Leichtfraktion kannzusätzlich noch in ein Silo ausge-schleust werden. Die vier Schwer-fraktionen werden vereint und aneiner weiteren Verladestation ineinen geschlossenen Lastkraft-wagen gekippt. Von dort werdensie auf die Deponie transportiert.Der Siebüberlauf aus dem Plan-sieb wird in dieser Verfahrensstufederzeit nicht weiter getrennt, son-dern in einer externen Anlage imGewerbepark Breisgau weiter auf-bereitet.Um erfolgreich mechanisch behan-delt zu werden, muss das Materialin der vierten Verfahrensstufe sehrtrocken sein. Dies führt zu einererheblichen Staubentwicklung. AusGründen des Arbeitsschutzes und

In dieser kompakten Anlage können täglich etwa 160 Tonnen getrocknetesMaterial in Leicht- und Schwerfraktionen aufgetrennt werden. Sie wurde von derFirma Trennso-Technik GmbH, Weißendorn, geliefert.

Ein Mitarbeiter des ZAK beurteilt am Trenntisch die Qualität der Stofftrennung.

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Ersatzbrennstoffe – Treibstoffe gegen den Treibhauseffekt · Moderne Abfallbehandlung 91

Die hergestellten Ersatzbrennstoffe werden in LKWs verladen und zu den Verwertern transportiert.

der Sicherheit sind deshalb alleAggregate und Förderer abgedichtetund werden abgesaugt. Die staub-haltige Abluft aus den belüftetenTrenntischen und den abgesaugtenMaschinen wird in einem Staubfiltergereinigt und dann zum größtenTeil wieder in die Anlage zurückge-führt. Ein geringer Teil wird bei ent-sprechender Schadstoffbelastungzuvor mit Aktivkohlefiltern weiteraufbereitet und verlässt dann dieAnlage.

Ersatzbrennstoffe – „Treibstoffe“gegen den TreibhauseffektEine der großen Aufgaben unsererZeit ist die Versorgung mit Energiein ausreichender Menge. Die Indu-striegesellschaften stillen ihren

enormen Energiebedarf nach wievor mit Atomstrom und fossilenEnergieträgern wie Kohle, Gas undÖl. Dies ist jedoch mit schwer wie-genden ökologischen Nachteilenverbunden: Eine sichere Entsorgungdes über Tausende von Generatio-nen hinweg gefährlichen Atommüllsist nicht gewährleistet. Die fossilenEnergieträger wiederum stehennicht in unbegrenzter Menge zurVerfügung und gefährden bei ihrerVerbrennung das Klima. Um dieRessourcen zu schonen und dasKlima zu schützen, wurden be-sonders in Deutschland zahlreichealternative Energieträger und rege-nerative, nachhaltig einsetzbareTechnologien entwickelt. Auch einige Fraktionen der Rest-

stoffe, die aus dem in der MBAKahlenberg behandelten Müll stam-men, sind alternative Energieträgerund besitzen regeneratives Poten-zial. Die in der ersten Verfahrens-stufe „Mechanische Aufbereitung“abgetrennte heizwertreiche Grob-fraktion mit ihrem hohen Kunst-stoffanteil kann in geeignetenKraftwerken Primärbrennstoffe wiebeispielsweise Kohle ersetzen. Des-halb werden solche Stoffe auchErsatzbrennstoffe (EBS) oder Se-kundärbrennstoffe (SBS) genannt.Die Grobfraktion besitzt pro Kilo-gramm einen Heizwert von über20.000 Kilojoule. Dieser Heizwertentspricht dem von Braunkohlen-Briketts.Die Leichtstoffe aus der Mechani-

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92 Moderne Abfallbehandlung · Deponieren ohne (Nach-)Sorge

schen Stofftrennung sind ebensoals Ersatzbrennstoffe nutzbar. IhrHeizwert ist mit 11.000 bis 16.000Kilojoule pro Kilogramm etwas ge-ringer und vergleichbar mit demEnergiegehalt von luftgetrocknetemHolz. Besonders interessant sinddiese Brennstoffe wegen ihresGehalts an Biomasse. Werden dieErsatzbrennstoffe im Kraftwerk ein-gesetzt, verbrennt der Biomasse-anteil „CO2-neutral“, weil das dabeifrei werdende Kohlendioxid zuvorbeim Wachstum der Pflanzen unse-rer heutigen Atmosphäre entnom-men wurde. Damit ist es Bestandteildes natürlichen Kohlenstoffkreis-laufs der Erde und trägt nicht zumTreibhauseffekt bei. Das Kohlen-dioxid, das bei der Verbrennung fos-siler Energieträger entsteht, stammtdagegen aus der Lufthülle vonschon vor Millionen von Jahren ver-

gangenen Erdzeitaltern. Es belastetunsere heutige Atmosphäre undgefährdet damit unser Klima.Deutschland hat sich mit derUnterzeichnung des Kyoto-Proto-kolls verpflichtet, den Kohlendioxid-Ausstoß in den nächsten Jahren stu-fenweise zu senken. Besonders dieenergieintensiven Industriezweige,beispielsweise Braun- und Stein-kohlekraftwerke, produzieren großeMengen des Klima gefährdendenKohlendioxids. Sie haben deshalbein starkes Interesse daran, auf bio-massehaltige Ersatzbrennstoffeauszuweichen. Durch die vorgeschaltete Siebungfallen die Ersatzbrennstoffe in ver-schiedenen Korngrößen an. Sie kön-nen je nach Anforderung desBrennstoffabnehmers an die Kör-nung des Materials gemischt odereinzeln ausgeschleust werden.

Gemäß den verschiedenen Anforderungen der Verwerter werden unterschiedlicheBrennstoffe hergestellt.

Deponieren ohne (Nach-)SorgeSeit dem 1. Juni 2005 dürfen nurAbfälle auf Deponien abgelagertwerden, die den Bestimmungender Abfallablagerungsverordnung(AbfAblV) entsprechen. Für eineVielzahl von Abfallarten, auch fürdie häuslichen Abfälle, bedeutetdies, dass sie ohne Vorbehandlungnicht mehr abgelagert werden dür-fen. Siedlungsabfälle können zur„Vorbehandlung“ in einer Müllver-brennungsanlage verbrannt oder ineiner mechanisch-biologischen An-lage behandelt werden. Im Vergleich zu früher gelten heutewesentlich strengere Kriterien zurAbfallablagerung auf Deponien. Siesind so gewählt, dass von den abge-lagerten Stoffen möglichst keineGefahren mehr für Mensch undUmwelt ausgehen. Um abgelagertwerden zu können, darf das Ma-terial weder Deponiegas entwickelnnoch das Grundwasser belasten.Eine aufwendige Deponie-Nachsor-ge, womöglich über mehrere Gene-rationen, wie dies für Deponien mitnicht vorbehandelten Abfällen er-forderlich ist, kann damit künftigentfallen. Deponieren soll weder dieUmwelt schädigen, noch nachfol-gende Generationen mit Nachsorge-pflichten belasten.In der MBA Kahlenberg fallen direktzwei Stoffströme an, die diesenneuen Ablagerungskriterien genü-gen und künftig gefahrlos deponiertwerden können. Zum einen handeltes sich dabei um eine Sandfraktion,die in der Verfahrensstufe „Biologi-

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Bahnverladung · Moderne Abfallbehandlung 93

2 TREA = Thermische Restabfallbehandlungs- 2 und Energieerzeugungs-Anlage.

Produkte der MBA werden auch mit der Bahn zu den verschiedenen Abnehmerntransportiert.

Die abgetrennten Mineralstoffe erfüllendie strengen Kriterien zur Ablagerungauf Deponien.

sche Umsetzung“ aus dem Perkola-tionswasser im Sandfang anfällt.Zum andern erfüllen die bei derMechanischen Stofftrennung anfal-lenden Inertstoffe, die beispiels-weise Steine, Glas- oder Keramik-scherben enthalten, die strengenAnforderungen zur Deponierung.Der größere Teil der Feststoffe, dienach Behandlung in der MBAKahlenberg noch übrig bleiben, sindals heizwertreiche Stoffe zum Ersatzprimärer fossiler Energieträger inKraftwerken vorgesehen. Als Ne-benprodukte der Verbrennung ent-stehen Schlacke und Asche, diehäufig als Baustoffe im Straßen-und Deponiebau weiter Verwen-dung finden, aber auch unter denneuen Kriterien zur Ablagerung de-poniert werden dürfen.

BahnverladungDer Siebüberlauf aus der Mechani-schen Stofftrennung ist ein Gemischaus mineralischen Bestandteilenwie Steinen, Glas, Keramik oderKnochen sowie Hartkunststoffen,Folien, Holzteilen und ähnlichenResten. Dieser Siebüberlauf wirdderzeit nicht getrennt, sondern di-rekt nach dem Absieben zurPresscontainer-Station befördert.Die Presscontainer-Station ist einvollständig geschlossenes System.Ein Hakenlift-Fahrzeug sattelt denvollen Presscontainer auf und trans-portiert ihn zur Bahnverladung. Anjedem Arbeitstag werden dort dieContainer auf Waggons verladenund mit der Bahn in den Gewerbe-park Breisgau in Eschbach bei

Freiburg gebracht. Dort können sieweiter aufbereitet oder entsorgtwerden.Auch die in der Sortierkabine ausder Mechanischen Aufbereitungausgeschleusten Störstoffe, sowiedie am Neodym-Magnet abgeschie-dene, schadstoffhaltige Restfrak-tion werden in Bahncontainer verla-den und zum Gewerbepark Breis-gau transportiert. Da diese Be-standteile nicht weiter verwertbarsind, werden sie in der dortigenMüllverbrennungsanlage TREA2

Breisgau entsorgt.

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94 Moderne Abfallbehandlung · Abluftreinigung

Ostansicht der Abluftbehandlungsanlage. Im Vordergrund ist der 26 Meter hoheKamin zu sehen. Dahinter liegen die beiden Einheiten der Regenerativ-ThermischenOxidationsanlage.

AbluftreinigungDie gesamte Anlage benötigt frischeLuft und produziert Abluft. Im unte-ren Drittel des Anlagenkomplexes,auf der Ebene der BiologischenTrocknung, befindet sich die Abluft-behandlungsanlage der MBA, er-kennbar an ihrem 26 Meter hohenKamin. Bevor sie den Kamin er-reicht, wird die entstandene Ablufteiner gründlichen Reinigung unter-zogen, die sehr strengen gesetz-lichen Regelungen unterliegt.

Eine kleine Reise in und durch dieAnlageDie Luft, die der Reinigung zu-strömt, hat zuvor eine rasante, etwaeinstündige Reise hinter sich, die ih-ren Anfang beispielsweise an derToreinfahrt der Anlieferungshallegenommen haben könnte: Wie jede Halle der Anlage hat auchdie Anlieferungshalle eine sehrdichte Hülle, damit möglichst keineGerüche nach außen entweichen.Da kleine Undichtigkeiten abernicht ausgeschlossen werden kön-nen und jede Halle auch Türen undTore besitzt, durch die Luft austre-ten könnte, wird stetig Luft aus derHalle abgesaugt. Wenn ein Tor fürein Anlieferfahrzeug geöffnet wird,strömt Außenluft in die Halle hinein.Gerüche können so nicht nach au-ßen dringen.Die angesaugte Luft bleibt durch-schnittlich eine Stunde lang in derHalle. In dieser Zeit strömt sie lang-sam zu einer Öffnung in der Näheder Hallendecke, dem Absaugrohr.

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Abluftreinigung · Moderne Abfallbehandlung 95

Die in den verschiedenen Anlagenteilen abgesaugte Abluft wird über isolierte Edelstahlleitungen der Abluftbehandlungsanlagezugeführt. Im Hintergrund liegt die Gemeinde Ringsheim.

Dort angelangt beginnt der turbu-lente Teil der Luftreise: Innerhalbvon Augenblicken wird die Luft indie Absaugöffnung eingezogen undauf eine Geschwindigkeit von etwa70 Stundenkilometern beschleu-nigt. Die Reise im Abluftsammelrohrbeginnt.Nach kurzer Zeit verbreitert sich dasRohr und Abzweigungen tauchenauf, durch die weitere Luft ein-

strömt. Diese Luft stammt aus derMechanischen Aufbereitung, diesich in der nächsten Halle derAnlage befindet. Sie wird dort nichtdirekt aus der Halle abgesaugt, son-dern nimmt den Umweg über dieMaschinentechnik. Die zahlreichenmit Abfällen beladenen Förderbän-der, Siebe und anderen Maschinenbefinden sich hier, wie in der ge-samten MBA Kahlenberg, in dichten

Hüllen, die ständig abgesaugt wer-den. Gerüche und Staub treten aufdiese Weise nicht in die Halle aus,sondern werden mit der Luft aus derMaschine abgezogen. Die Luft ge-langt in das Sammelrohr und vereintsich dort mit der vorbeiströmendenLuft aus der Anlieferungshalle.Ein paar Augenblicke später verbrei-tert sich das Sammelrohr abermals.Nun kommt ein dritter Luftstrom,

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die Hallen- und Maschinenabluftaus der Halle der BiologischenUmsetzung, hinzu. Dann erreichtder gesammelte Luftstrom dieBiologische Trocknung. Der größteTeil der Hallen- und Maschinenab-luft dient hier als Sauerstofflieferantund Kühlmittel in den Trocknungs-tunneln. Die Luft wird von denVentilatoren der Tunnel angesaugtund durch die Abfallreste gepresst,die in den Tunneln aufgeschüttetsind. Danach ist die Luft warm, ge-ruchsbeladen und wasserdampfge-sättigt und bereit für die Abluftrei-nigung.

Die Reise von der Absaugöffnungder Anlieferungshalle bis zurAbluftreinigung dauert nur unge-fähr 30 Sekunden.

Die AbluftbehandlungsanlageNeben der Abluft aus den Tunnelnder Biologischen Trocknung errei-chen die Abluftbehandlungsanlageweitere Luftströme. Dazu gehörtauch die Abluft der Perkolatoren,die mit der Tunnelabluft zur Pro-zessabluft zählt. Weiterhin fallennoch gering belastete Luftströme anHallen- und Maschinenabluft an, dienicht in anderen Prozessen wie bei-

In verschiedenen Luftwäschern im hinteren Bildbereich wird die Abluft auf die weitere Behandlung in der Regenerativ-Thermischen Oxidationsanlage oder den Biofiltern vorbereitet.

spielsweise der Biologischen Trock-nung eingesetzt wurden. Für dieunterschiedlichen Luftströme wer-den verschiedene Reinigungsver-fahren angewendet, die nach Artund Menge der in der Luft enthalte-nen Verunreinigungen ausgewähltwurden.

Luftbefeuchtung und BiofilterDie Reinigung der nur schwach be-lasteten Hallen- und Maschinenab-luft beginnt im Luftbefeuchter.Dieser Behälter ist ein senkrecht ste-hendes Rohr mit großem Durchmes-ser, in den durch Düsen Wasser fein

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In 8 Biofiltermodulen wird die schwach belastete Hallenluft gereinigt.

verteilt eingesprüht wird. Das Was-ser trifft auf die Abluft, die denBehälter durchströmt, feuchtet siean und bereitet sie so auf die folgen-de, biologische Reinigungsstufe,den Biofilter, vor. Dem im Luftbe-feuchter verdüsten Wasser könnenChemikalien beigemischt werden,um unerwünschte Inhaltsstoffe derLuft zu neutralisieren. So kann bei-spielsweise mit zugesetzter Schwe-felsäure das für den Biofilter schädli-che Ammoniak gebunden werden.Auf der MBA Kahlenberg sind achtgeschlossene und überwiegend mitkompostiertem Rindenmulch gefüll-te Biofiltercontainer im Einsatz, aufdie die feuchte Abluft gleichmäßigverteilt wird. Bakterien und Pilze ha-ben sich auf der Oberfläche desRindenmulchs angesiedelt. Ähnlichwie in der Biologischen Umsetzungund der Biologischen Trocknungwerden auch hier Kleinstlebewesengenutzt, um die Abluft zu reinigen.Damit dieser Vorgang optimal ver-läuft, müssen die Lebensbedingun-gen der Mikroorganismen stimmenund der Rindenmulch darf nicht zutrocken werden. Die im Luftbefeuch-ter mit Wasser angereicherte Abluftund zusätzliche Bewässerungsvor-richtungen in den Biofiltern verhin-dern die Austrocknung. Derart gutversorgt nehmen die Lebewesen dieVerunreinigungen aus der Luft aufund bauen sie zu unschädlichemKohlendioxid und Wasserdampf ab.Die aus den Biofiltern austretende,gereinigte Luft wird zum Abluftka-min hin abgeleitet.

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turen zerstört und hauptsächlich inKohlendioxid und Wasser umge-wandelt werden.Vorher muss die Prozessluft jedochmehrere Abluftwäscher durchlaufen.Sie gleichen im Aufbau dem Luftbe-feuchter der Biofilter. Auch hier wirddie Abluft mit Wasser bedüst. DieserWasserzusatz dient jedoch nicht derBefeuchtung. Das Wasser ist mitSäure oder Lauge und weiteren Che-mikalien versetzt, die unerwünschteSubstanzen wie Ammoniak undSchwefelwasserstoff aus der Abluftherauswaschen. Diese würdensonst die Reinigungsleistung derOxidationsanlage verringern, zu derder Abluftstrom nun gelangt.

Die Oxidationsanlage ist – verein-facht ausgedrückt – eine Luftver-brennungsanlage. In ihrem quader-förmigen Gehäuse liegen getrennteKammern mit Formsteinen, denWärmeträgern. Diese werden zu-nächst mit einem Gasbrenner aufetwa 800 °C aufgeheizt. Als Brenn-gas wird in der Biologischen Um-setzung produziertes Biogas einge-setzt. Ist die Temperatur erreicht,strömt die Abluft über die Wärme-träger in eine der Kammern. DieVerunreinigungen verbrennen nunschlagartig, dieser Prozess wird„Oxidation“ genannt. Dabei wirdzusätzliche Wärme frei, die zumgrößten Teil in den Wärmeträgern

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Luftwäscher und Regenerativ-Thermische-OxidationsanlageDie Reinigung der Prozessabluft ge-staltet sich aufwendiger, da siedeutlich mehr Verunreinigungenenthält als die Hallenluft. Aus die-sem Grund ist auch die biologischeReinigung, also der Einsatz vonBiofiltern, für diese Luft ausge-schlossen. Mit den Biofiltern könn-ten die strengen gesetzlichenGrenzwerte, die die an die Umweltabgegebene Luft einhalten muss,nicht erreicht werden. Stattdessenwird eine so genannte „Regene-rativ-Thermische-Oxidationsanlage“(RTO) eingesetzt, in der die Verun-reinigungen unter hohen Tempera-

Große Ventilatoren leiten der Regenerativ-ThermischenOxidationsanlage (RTO) die stärker belastete Prozessabluftzu.

In den RTO-Einheiten werden die in der Prozessabluftenthaltenen Schadstoffe hauptsächlich zu Kohlendioxid undWasser verbrannt.

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gespeichert und für die nächsteVerbrennung genutzt wird. Ent-hält die Luft viele Verunreinigun-gen, dann entsteht bei der Ver-brennung so viel Wärme, dass keinzusätzliches Biogas mehr zugeführtwerden muss. Der Prozess läuftdann von alleine, man sagt „auto-therm“, und sehr energiesparendweiter.Die gereinigte Abluft verlässt dieOxidationsanlage, gelangt zumKamin und wird dort zusammen mitder Abluft der Biofilter an dieUmwelt abgegeben. Die Reini-gungsleistung der Abluftbehand-lungsanlage wird laufend über-wacht. Dazu sind verschiedeneMessgeräte im Luftstrom desKamins installiert, die stetig Luft-menge, Lufttemperatur und -inhalt-stoffe überprüfen. Stündlich durchreisen so etwa 65.000

In der zentralen Leitwarte wird der Betrieb der gesamten Anlage überwacht. Die komplette Leittechnik wurde geliefert vonder Firma HMR GmbH, Bötzingen.

Kubikmeter Luft die MBA Kahlen-berg auf ihrem Weg zur Abluftreini-gung. Das entspricht in etwa demBrutto-Rauminhalt von 65 Einfami-lienhäusern.

Leitwarte Bei soviel Technik auf so breitemRaum – die gesamte Anlage er-streckt sich über eine Fläche vonungefähr drei Hektar – ist eine zen-trale Stelle erforderlich, in der dergesamte Prozess überwacht werdenkann. Diese zentrale Stelle ist imGebäude der Biologischen Umset-zung eingerichtet und wird Leitwar-te genannt. In diesem Gebäudeteilbefinden sich zudem Sozialräumefür das Anlagenpersonal und dasBüro der Betriebsleitung.In der Leitwarte laufen alle für denBetrieb der Anlage wichtigen Infor-mationen zusammen. Auf mehreren

Bildschirmen ist der aktuelle Zu-stand der einzelnen Prozesse sicht-bar und schematisch dargestellt.Per Mausklick kann hier in jedenProzess eingegriffen werden undsein Verlauf im Bedarfsfall ange-passt werden.Die Leitwarte, die angrenzendenSozialräume sowie das Büro derBetriebsleitung der MBA sind zum„Weißbereich“ zusammengefasst.Der Anlagenbereich ist der„Schwarzbereich“. Betritt ein Mit-arbeiter den Weißbereich von derAnlagenseite der Biologischen Um-setzung aus, muss er zunächst ei-ne Schleuse passieren. Dort beste-hen Reinigungsmöglichkeiten wieWaschbecken, Schuhwaschanlageund Duschen. Auf diese Weise wirdvermieden, dass Schmutz in dieBüros und Sozialräume verschlepptwird.

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Abfallbehandlung – modern undsauberMit der Errichtung der MBA Kahlen-berg hat der ZAK eine neue Ära derAbfallbehandlung und -verwertungin unserer Region eingeleitet. DerBetrieb dieser MBA sichert zusätz-lich 30 Arbeitsplätze am StandortRingsheim. Sie erforderte die Ein-stellung von zehn neuen Fachkräf-ten aus den Bereichen Mechanik,Abwassertechnik, Elektronik undAnalytik, die die notwendigen Quali-fikationen für die vielfältigen undspeziellen Tätigkeiten in einer sol-chen Anlage mitbringen.Mit über 40 Millionen Euro Investi-tionskosten dient die nun errichteteMBA am Standort Kahlenberg demZweck, eine saubere und nachhalti-ge Abfallbehandlung zu betreiben.Die in der MBA verwirklichte Tech-nologie gewährleistet die bestmög-

liche Verwertung des häuslichenAbfalls und macht die Biotonneüberflüssig. Der größte Teil der hieraus dem Hausmüll entstehendenProdukte wird als Energiequelle ge-nutzt. Damit werden fossile Brenn-stoffe geschont. Auf die Deponie ge-langen nur noch Stoffe, die nicht zuverschmutztem Sickerwasser füh-ren und die kein Deponiegas mehrentwickeln. Die gesamte Anlage istumfangreich abgedichtet und ein-gekapselt. Die moderne Abluftbe-handlung gewährleistet, dass diemit der Abfallbeseitigung zeitweiseverbundenen erheblichen Geruchs-belästigungen der Vergangenheitangehören. So trägt diese zukunfts-weisende Art der Abfallbehandlungzum nachhaltigen Klima- und Um-weltschutz bei und findet schonjetzt national und internationalBeachtung.

LiteraturASA e.V. Der Weg zur MBA, aus:http://www.asa-ev.de/downloads/rubrik/01/Der_Weg_zur_MBA.pdf.2005.

JÄGER, B.: Aus der Geschichte derAbfallwirtschaft – Entwicklungen inDeutschland nach dem 2. Welt-krieg; Müllhandbuch Lfg. 1/01,Kennzahl 0115. 2001.

BilderArchiv ZAKAutorenGerhard Geist, PRISMA Productions,Gewerbestraße 18a, 79219 StaufenBerthold Reichenbach, Herbolzheim.

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Aus Hausmüll wird umweltschonende Energie Das ZAK-Verfahren zeigt, wie mechanisch-biologische Abfallbehandlung zum Klimaschutz und zur Ressourceneinsparung beitragen kann von Georg Gibis, Geschäftsführer des Zweckverbandes Abfallbehandlung Kahlenberg, Ringsheim Für den Zweckverband Abfallbehandlung Kahlenberg (ZAK) war es ein Glücksfall. Das ab 2005 geltende bundesweite Verbot, Rohmüll zu deponieren, zwang die beiden am Verband beteiligten Landkreise, den Ortenaukreis und den Landkreis Emmendingen, zu einer Neuorientierung ihrer Abfallentsorgung. Die Weichen dafür wurden bereits 1996 gestellt. Damals entschloss sich der Zweckverband, ein innovatives Verfahren zur mechanisch-biologischen Abfallbehandlung auf der Deponie Kahlenberg in Ringsheim auf den Weg zu bringen. Ziel des neuen Verfahrens sollte die weitgehende Verwertung des Hausmülls aus beiden Landkreisen sein. Über Jahre haben die Mitarbeiter des Zweckverbands ein Verfahren entwickelt und ab dem Jahr 2000 in einer großtechnischen Pilotanlage getestet und optimiert. Entstanden ist eine in der Kombination der einzelnen Verfahrensschritte bisher einzigartige Abfallbehandlungsanlage. Im Mai 2006 ging sie in Betrieb und behandelt seitdem den Hausmüll sowie die über die kommunale Abfuhr miterfassten Gewerbeabfälle aus einem Einzugsgebiet von rund 570.000 Einwohnern mit einer Durchsatzleistung von 100.000 Tonnen im Jahr. Dabei werden große Mengen Biogas und hochwertige, heizwertreiche Sekundärbrennstoffe erzeugt. Auch Metalle sowie mineralische Stoffe werden zurück gewonnen. Die Anlage trägt durch ihre CO2-neutralen Energiegewinnung zum Klimaschutz und zur Ressourceneinsparung bei. Verfahren in vier Stufen Das ZAK-Verfahren besteht aus einem vierstufigen Aufbau. In der ersten Verfahrensstufe, der mechanischen Aufbereitung, wird der angelieferte Abfall sortiert. Hier werden Metalle und grobkörnige Kunststoffe abgetrennt sowie Störstoffe entfernt. Aus dieser Verfahrensstufe gelangen etwa 90 Prozent zur anschließenden biologischen Behandlungsstufe der Anlage. Dieser hohe Gewichtsanteil entspricht nahezu dem gesamten Inhalt an organischen Stoffen aus dem Hausabfall. Zur biologischen Umsetzung des aufbereiteten Abfalls wird eine neu entwickelte Verfahrenskombination genutzt. Kernstück der Anlage sind dabei die sogenannten Perkolatoren. Der Begriff „Perkolator“ bedeutet soviel wie durchsickern lassen oder auswaschen. Beim Perkolator handelt es sich im Prinzip um eine etwa 25 Meter lange und 5 Meter breite, geschlossene Betonhalbschale. Ein Rührwerk wälzt die ankommenden Abfälle um, durchmischt und transportiert sie. Der ankommende Abfall enthält bereits selbst einen Wasseranteil von rund 40 Prozent. Pro Tonne Abfall werden eineinhalb Kubikmeter Wasser zusätzlich zugegeben. Damit werden die Abfälle durchnässt und ausgewaschen. Um dafür nicht ständig Trinkwasser zu verbrauchen, zirkuliert das Waschwasser weitgehend in einem Kreislaufsystem. Dies schont nicht nur den Verbrauch an Trinkwasser, sondern ist mit weiteren verfahrenstechnischen Vorteilen verbunden. In dieser Stufe wird ein großer Teil des Hausabfalls biologisch abgebaut. Daraus entsteht Biogas, aus dem umweltfreundlich Strom und Wärme erzeugt wird, und die Abfallmenge wird vermindert. Die verbleibenden Feststoffe können gut weiter behandelt oder getrocknet werden. In der dritten Verfahrensstufe, der biologischen Trocknung werden die Abfallreste aus der zweiten Stufe getrocknet. Die Biologische Trocknung erfolgt ähnlich der Kompostierung. Die Hauptarbeit verrichten Bakterien und Pilze, die zum Überleben Sauerstoff benötigen. Dadurch nimmt die Abfallmenge weiter ab. Das getrocknete Material ist dann für die nachfolgende Stufe, die Mechanische Stofftrennung, ideal vorbereitet.

In der letzten Stufe, der mechanischen Stofftrennung werden Materialien mit hohem Heizwert von nicht brennbaren Anteilen getrennt. Das Schaubild zeigt, in welchem Umfang der Hausabfall bei der mechanisch-biologischen Behandlung nach dem ZAK-Verfahren verringert und verwertet werden kann: Aus 100 Tonnen Abfall verbleiben am Ende der Behandlung noch etwa 50 Tonnen Feststoffe, die zum größten Teil als Sekundärrohstoffe oder Sekundärbrennstoffe verwertbar sind. Etwa zehn Prozent können als mineralische Abfälle auch künftig gefahrlos auf der vor Ort vorhandenen Deponie abgelagert werden. Die Reststoffe, die in einer Müllverbrennungsanlage entsorgt werden müssen, machen weniger als 5 Prozent der angelieferten Abfallmenge aus. Beitrag zum Klimaschutz Mit der mechanisch-biologischen Abfallbehandlung nach dem ZAK-Verfahren wird der Kreislauf in der Abfallwirtschaft weitgehend geschlossen. Von geringen Mengen nicht behandelbarer oder verwertbarer Stoffe abgesehen, verwandelt sich der Abfall - mit ausgefeilter technischer Unterstützung - zu schadlosen Produkten. Der Abfall wird damit zu einem neuen Produkt in Form von Grundrohstoffen, die ihrerseits zur Herstellung weiterer Produkte und zu Versorgungszwecken eingesetzt werden können. Abfall ist damit global betrachtet, kein lästiger oder gar sinnloser Stoff mehr, sondern nach der Behandlung mit den geeigneten technischen Maßnahmen ein Wirtschaftsgut von beachtlicher Bedeutung. Nicht zu unterschätzen ist der Beitrag zum Klimaschutz, der mit der Anlage geleistet wird. Die mechanisch-biologische Abfallbehandlungsanlage selbst wird durch die Verstromung des gewonnenen Biogases energieneutral betrieben. Die heizwertreichen Stoffe können als so genannte „Sekundärbrennstoffe“ oder „Ersatzbrennstoffe“ in dafür geeigneten Kraftwerken teilweise die primären fossilen Energieträger Kohle und Erdöl ersetzen. In den Sekundärbrennstoffen sind auch Bestandteile aus nachwachsenden Energieträgern enthalten. Nachwachsende statt fossiler Energieträger zur Energiegewinnung einzusetzen, ermöglicht ebenfalls einen Beitrag zum Klimaschutz: aus ihnen wird beim Verbrennen nicht mehr Kohlendioxid frei, als sie zuvor beim Wachsen aus der Atmosphäre aufgenommen haben. Eine der großen Aufgaben unserer Zeit ist die Versorgung mit Energie in ausreichender Menge. Die Industriegesellschaften stillen ihren enormen Energiebedarf nach wie vor mit fossilen Energieträgern wie Kohle, Gas, Öl. Die fossilen Energieträger stehen jedoch nicht in unbegrenzter Menge zur Verfügung und gefährden bei ihrer Verbrennung das Klima. Um diese Ressourcen zu schonen und das Klima zu schützen, wurden besonders in Deutschland zahlreiche alternative Energieträger und regenerative, nachhaltig einsetzbare Technologien entwickelt.

Mineralische Stoffeca. 10%

Reststoffe< 5%Wasser

15 - 20%

Fe-Metalleca. 1%

Wasserverlust20 - 25%

Rotteverlustca. 5%

Biogas8 - 12%

Brennstoffeca. 30%

Auch einige Fraktionen der Reststoffe, die aus dem in der MBA Kahlenberg behandelten Abfall stammen, sind alternative Energieträger und besitzen regeneratives Potential. Schon die in der ersten Verfahrensstufe „mechanische Aufbereitung“ abgetrennte heizwertreiche Grobfraktion mit ihrem hohen Kunststoffanteil kann in geeigneten Kraftwerken Primärbrennstoffe wie beispielsweise Kohle ersetzen. Deshalb werden solche Stoffe auch Ersatzbrennstoffe (EBS) oder Sekundärbrennstoffe (SBS) genannt. Die Grobfraktion besitzt pro Kilogramm einen Heizwert von über 20.000 Kilojoule. Dieser Heizwert entspricht dem von Braunkohlen-Briketts. Die Leichtstoffe aus der letzten Stufe, der mechanischen Stofftrennung sind ebenso als Ersatzbrennstoffe nutzbar. Ihr Heizwert ist mit 11.000 bis 16.000 Kilojoule pro Kilogramm etwas geringer und vergleichbar mit dem Energiegehalt von luftgetrocknetem Holz. Besonders interessant sind diese Brennstoffe wegen ihres Gehalts an Biomasse. Werden die Ersatzbrennstoffe im Kraftwerk eingesetzt, verbrennt der Biomasseanteil „CO2-neutral“, weil das dabei frei werdende Kohlendioxid zuvor beim Wachstum der Pflanzen unserer heutigen Atmosphäre entnommen wurde. Damit ist es Bestandteil des natürlichen Kohlenstoffkreislaufs der Erde und trägt nicht zum Treibhauseffekt bei. Das Kohlendioxid, das bei der Verbrennung fossiler Energieträger entsteht, stammt dagegen aus der Lufthülle von schon vor Millionen von Jahren vergangenen Erdzeitaltern. Es belastet unsere heutige Atmosphäre und gefährdet damit unser Klima. Durch die vorgeschaltete Siebung fallen die Ersatzbrennstoffe in verschiedenen Korngrößen an. Sie können je nach Anforderung des Brennstoffabnehmers an die Körnung des Materials gemischt oder einzeln ausgeschleust werden. Günstige Müllgebühren Nicht zuletzt ist mit der Inbetriebnahme der Abfallbehandlungsanlage nach dem ZAK-Verfahren auch ein ökonomischer Erfolg zu verzeichnen. Die Bruttogesamtkosten für die Realisierung der Anlage betragen rund 47 Millionen Euro. Durch den Erfolg des abfallwirtschaftlichen Gesamtkonzeptes, das ohne die getrennte Biomüllerfassung auskommt, kommen die Bürgerinnen und Bürger des Landkreises Emmendingen und des Ortenaukreises auch in den nächsten Jahren in den Genuss von Müllgebühren, die landesweit im unteren Drittel zu finden sind.