Sand im Getriebe der Vergärung? - Schu AG

Gesellschaft für Energie- und Umwelttechnik mbH
Sand
im Getriebe der Vergärung?
Dipl.-Biol. Kirsten Schu
EcoEnergy
Gesellschaft für Energie- und Umwelttechnik mbH
Walkenried
zur Veröffentlichung:
September 2007
Ersatzbrennstoffe und Biomassen
Hrsg.: Prof. Dr.-Ing. habil. Karl J. Thomé-Kozmiensky
Prof. Dr.-Ing. Michael Beckmann
TK Verlag, Neuruppin

Inhalt
Seite 2 von 18
Gesellschaft für Energie- und Umwelttechnik mbH
1 Einleitung..............................................................................................................3
2 Entwicklung der Vergärungstechnologie...........................................................4
3 Bio- und Restabfallvergärung .............................................................................5
4 Aufbereitungstechnik ..........................................................................................6
4.1 Abfallvorbehandlung ....................................................................................6
4.2 Störstoffabscheidung ...................................................................................7
4.2.1 Störstoffabscheidung vor und nach Trockenvergärung........................7
4.2.2 Störstoffabscheidung vor und nach Nassvergärung .............................9
4.2.3 Störstoffabscheidung bei Waschverfahren...........................................13
4.3 Weiterentwicklung der Nassmechanischen Trennung ............................15
5 Literaturverzeichnis ...........................................................................................17
Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1: Störstoffabscheidung bei Vergärungsverfahren............................................................................. 6
Abbildung 2: Entwicklung der Trockenvergärung mit Störstoffabscheidung..................................................... 7
Abbildung 3: Trockenvergärung mit Störstoffabscheidung am Beispiel des Valorga-Steinmüller Konzeptes8
Abbildung 4: Trockenvergärung mit Störstoffabscheidung Bühler Kompogas®............................................... 9
Abbildung 5: Entwicklung der Nassvergärung mit Störstoffabscheidung........................................................ 10
Abbildung 6: Aufbereitung bei der Nassvergärung mit dem BTA-Verfahren.................................................... 11
Abbildung 7: Prinzipien der Störstoffabscheidung bei der Nassvergärung...................................................... 12
Abbildung 8: Aufbereitung bei der Nassvergärung WAASA- und WABIO-Verfahren ...................................... 13
Abbildung 9: Entwicklung der Perkolations- ,Hydrolyse- und Waschverfahren............................................... 14
Abbildung 10: Aufbereitung und Verweilzeiten bei Wasch- und Perkolationsverfahren ................................. 15
Abbildung 11: Das NMT-Verfahren........................................................................................................................ 16

Seite 3 von 18
Gesellschaft für Energie- und Umwelttechnik mbH
1 Einleitung
Vergärungsverfahren haben sich neben der Kompostierung in den letzten 20 Jahren zunehmend
etabliert. Die vergorenen Substrate reichen von Klärschlamm bis zu Restabfall. Der
technische Aufwand steigt dabei in Abhängigkeit vom Störstoffanteil:
Verfahren zur Abscheidung von Störstoffen wie Sand, Kies, Glas, Steine und Kunststoffe werden
im Zusammenhang mit Vergärungsverfahren von Bio- und Restabfall vorrangig zum
Schutz von Anlagentechnik eingesetzt. Dies trifft vor allem auf Nassvergärungsverfahren, in
letzter Zeit vermehrt auch für Trockenvergärungsverfahren zu.
Bei der Vergärung von Suspensionen mit Feststoffanteilen, also im Bereich der Restabfallvergärung,
stoßen die bisher etablierten Verfahren der Störstoffabtrennung jedoch vielfach an
ihre Grenzen und es kommt sehr häufig zu Störungen. Die Bildung von Schwimmschichten ist
ein weiteres, typisches Problem von Nassvergärungsverfahren, von dem auch die in letzter
Zeit entstandenen Vergärungsanlagen für nachwachsende Rohstoffe (NAWARO) betroffen
sind. Mit der Ausweitung von Problemen durch Sandablagerungen und Schwimmschichtbildung
in Vergärungsanlagen ist die Vergärung von Suspensionen mit Feststoffanteilen generell
als geeignete Verfahrenstechnik kritisch zu hinterfragen.
Diese Beobachtungen waren der Ausgangspunkt für diesen Beitrag. Wir haben daher die zurzeit
implementierten Verfahren im Hinblick auf Störstoffabtrennung untersucht und eine Darstellung
des Status Quo der Störstoffproblematik unternommen. Als Ergebnis der Bestandsaufnahme
steht die Erkenntnis, dass zur Lösung dieser Probleme zunächst die Zielstellung
der Störstoffabtrennung zu hinterfragen ist. Um es mit Einstein zu sagen:
„Probleme kann man niemals mit der gleichen Denkweise lösen,
durch die sie entstanden sind.“
Störstoffe vor der Vergärung zum Schutz der Anlagentechnik abzuscheiden, ist eine maschinentechnische
Anforderung und entspringt weder einer energetischen noch abfall- oder emissionstechnischen
Motivation. Im Rahmen einer produktorientierten Sichtweise der Abfallwirtschaft
kann man demgegenüber folgende energetische, abfallwirtschaftliche und emissionstechnische
Anforderungen an die Restabfallbehandlung formulieren, denen auch die Restabfallvergärung
genügen muss:
Energetische Anforderungen an die Biomassebehandlung
Ein grundlegendes Problem bei der Biomassevergärung ist die einseitige Zielstellung der Maximierung
der Biogaserzeugung anstatt einer Trennung der Stoffströme für die Verbrennung
bzw. Verwertung und Vergärung aus ökonomischer Sicht.
Statt nur die Maximierung des Biogasertrags zum Maßstab zu nehmen, ist daher eine Betrachtung
des energetischen Gesamtwirkungsgrades sinnvoll. Dies hätte zur Konsequenz,
dass möglichst nur die vergärbaren Anteile in die Vergärung gehen und Stoffströme zur
Verbrennung und Verwertung vorher abgetrennt werden.
Bei fast allen Vergärungsverfahren ist die Behandlung des größten Anteils der Organik zwingend
vorgesehen. Dabei wird nicht berücksichtigt, dass der energetische Wirkungsgrad einer
Vergärung gegenüber einer Verbrennung von dem Parameter „anaerobe Abbaubarkeit“ und
dem Parameter „Trockensubstanzgehalt“ abhängt. Die Verbrennung von trockenem Holz hat
einen höheren energetischen Wirkungsgrad als die Vergärung von trockenem Holz. Es ist ebenso
einsichtig, dass die Vergärung von nassen organischen Gewerbeabfällen mit hohen
Biogasausbeuten einen höheren energetischen Wirkungsgrad aufweist als die Verbrennung
dieser nassen Fraktion. Überspitzt formuliert würde niemand ernsthaft eine Verbrennung von
Gülle oder eine Vergärung von Holz vorschlagen.

Seite 4 von 18
Gesellschaft für Energie- und Umwelttechnik mbH
Organik, die weitestgehend von Inertstoffen und löslicher Organik befreit ist und mittels einfacher
Schneckenpressen auf Trockensubstanzgehalte > 50 % TS entwässert werden kann, ist
bereits für die energetische Verwertung in einer Verbrennungsanlage geeignet. Liegt der Anteil
anaerob abbaubarer Organik unter 50 % wie z. B. bei Rechengut, ist aus wirtschaftlicher
und energetischer Sicht für diesen Stoffstrom die energetische Verwertung durch thermische
Prozesse wie Verbrennung oder Vergasung, mit oder ohne vorhergehende Trocknung, einer
anaeroben Behandlung durch Vergärung vorzuziehen.
Abfalltechnische Anforderungen an die Biomassebehandlung
Im gesamten abfallwirtschaftlichen Kontext sollte die stoffliche Verwertung Vorrang haben, wie
es auch in der Novelle der Abfallrahmenrichtlinie gefordert ist. Die „drei V“ der Abfallwirtschaft
(Vermeiden, Verwerten, Verbrennen) werden zukünftig durch eine 5-stufige Abfall-Hierarchie
(Vermeiden, Wiederverwenden, stoffliche Verwertung, energetische Verwertung, Beseitigen)
abgelöst. Aus den Biomassen können sowohl die Inertstoffe, wie Sand, Kies, Glas und Steine,
als auch die Faserstoffe bzw. der Kompost stofflich verwertet werden. Eine Minimierung von
Schadstoffen, Störstoffen und biologisch leicht abbaubarer Organik ist Voraussetzung für die
Verwertung von Kompost und Faserstoffen.
Für eine Trennung der Stoffströme vor der Behandlung spricht weiterhin, dass die meist gelöst
oder in der Feinmineralik vorliegenden Schadstoffe bei der biologischen Behandlung in die
Biomasse eingebaut werden. Die Qualität der erzeugten Produkte, ob Kompost oder Brennstoff,
leidet entsprechend. Gelöste Schadstoffe und Salze werden daher besser durch mechanische
Entwässerung vor einer Behandlung abgetrennt als durch Behandlung und anschließende
Trocknung.
Kompostierungsverfahren generell und auch die meisten Vergärungsverfahren sind nicht zur
Schadstoffminimierung geeignet. Zudem sollte ein Kompost frei von verschleißenden Stoffen
wie Sand sein, damit z. B. durch eine Pelletierung eine verbesserte Logistik und Lagerung
möglich ist. Die energetische Verwertung in Kraftwerken, vor allem zur Mitverbrennung in
hocheffizienten modernen Kohlekraftwerken, stellt ebenfalls vergleichbare Qualitätsanforderungen,
wobei vor allem Schwermetalle, Chlor und Ascheanteile wesentliche Qualitätskriterien
darstellen. Eine Deponierung ist nur noch möglich, wenn der Stand der Technik keine wirtschaftlich
zumutbare Verwertungsmöglichkeit zulässt. Verwertbare organische Fraktionen sollten
daher nicht biologisch behandelt werden.
Emissionstechnische Anforderungen an die Biomassebehandlung
Der Anspruch der Emissionsminimierung gilt auch für die Biomassebehandlung. Elektrische
Energie als Eigenbedarf des Behandlungsprozesses und der Verbrauch von Erdgas für Abluftbehandlungssysteme
erhöhen die CO2-Emissionen ebenso wie die weitgehend ungenutzte
Energie des biologischen Abbaus aus Kompostierungsprozessen. Ein weiterer Aspekt ist das
Ziel der Minimierung der Geruchsemissionen, dies wird vor allem bei der Kompostierung zur
Herausforderung. Restmüllkompostierung ist auch aus diesen Gründen nicht die Technologie
der Wahl.
In einem Forschungsprojekt, durchgeführt in den Jahren 2004 bis 2006, konnte Eco-Energy,
gefördert von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt und unter wissenschaftlicher Begleitung
durch die Universität Duisburg-Essen, eine Technologie zur Biomassebehandlung entwickeln,
die eine Vergärungstechnologie von Suspensionen mit Feststoffanteilen und eine Kompostierung
überflüssig macht.
2 Entwicklung der Vergärungstechnologie
Im Jahr 1776 wurde erstmals die Entstehung von Sumpfgas im Schlamm von Seen entdeckt,
1821 identifizierte Faraday Methan als Kohlenwasserstoff und Avogadro die chemische Formel
für Methan (CH4). Erst Anfang des 20. Jahrhunderts fanden Wissenschaftler heraus, dass
die Methanbildung auf der Tätigkeit von Mikrobakterien basiert. Versuche zur Biogasgewin-

Seite 5 von 18
Gesellschaft für Energie- und Umwelttechnik mbH
nung aus Klärschlamm führten in Deutschland in den zwanziger Jahren zur Biogasnutzung im
technischen Maßstab.
Durch die Klärschlammfaulung kann der zu entsorgende Klärschlammanteil erheblich gesenkt
werden und zudem ist ausgefaulter Klärschlamm für die landwirtschaftliche Verwertung wesentlich
besser geeignet. Die Energieerzeugung ist bis heute nicht die wirtschaftliche Motivation
der Klärschlammfaulung, sondern die prozesstechnischen Vorteile zur Reduzierung der
Entsorgungskosten. Anfang der 50er Jahre wurden landwirtschaftliche Biogasanlagen zu Demonstrationszwecken
gebaut, aber schon Ende der 50er Jahre wurden diese Anlagen wieder
stillgelegt, das Interesse flaute durch das billig angebotene Heizöl wieder ab. Erst die Ölkrise
in den 70er Jahren belebte das Interesse an der Biogastechnik neu.
Nach der Etablierung der Klärschlammvergärung entstanden in den 80er Jahren des 20. Jahrhunderts
einige Versuchs- und Demonstrationsanlagen zur Vergärung von Feststoffen. Zum
Durchbruch für die Vergärungstechnik in Deutschland kam es jedoch mit dem Stromeinspeisungssgesetz,
im erweiterten Sinne allerdings noch zur Abfallbehandlung. Die eingesetzten
Substrate beschränkten sich auf Gülle und Co-Substrate, die geeignet waren, zusammen mit
Gülle oder Klärschlamm eingesetzt zu werden wie Futterreste, verdorbene Silage, nicht marktfähige
Kartoffeln, Fette usw.
In der Zeit von 1992 bis 1995 wurden 5 Vergärungsanlagen nur für kommunale Bioabfälle –
keine Co-Vergärung - in Betrieb genommen. 1996 wurden erste Versuche zur Restabfallvergärung
in Quarzbichl zur Trockenvergärung, in Münster zur Nassvergärung und in Kahlenberg
zur Perkolation durchgeführt.
Die erste Restabfallvergärungsanlage als Teilstrom-Trockenvergärung wurde 1997 in Bassum
für Restabfall und Klärschlamm in Betrieb genommen. Bis 2004 waren insgesamt 35.000 t/a
Vergärungskapazität für Restabfall installiert.
Durch das EEG (ErneuerbareEnergienGesetz) von 2000 und die Novellierung 2004 vor allem
für die besondere Förderung von NAWAROS (Nachwachsenden Rohstoffen) erfuhr die Vergärungstechnologie
einen gewaltigen Aufschwung, auf den die junge Technologie nicht im vollen
Umfang vorbereitet war.
Zwischen 2005 und 2006 gingen insgesamt 11 Restabfallvergärungsanlagen mit einer Gesamtdurchsatzleitung
von fast 1 Mio. t/a in Betrieb, davon 5 Nassvergärungs-, 3 Trockenvergärungs-
und 3 Perkolationsverfahren. Seit 2006 kann man eine Häufung von Problemen im
Betrieb der Anlagen beobachten, die zu Verlängerungen von Inbetriebnahme bzw. Probebetrieb
über häufige Stillstände, Umbauten und Probleme mit der Outputqualität bis zu Firmenverkäufen,
Aufgabe des Geschäftszweigs und sogar Insolvenzen führten und führen.
3 Bio- und Restabfallvergärung
Die Bio- und Restabfallvergärung ist eine sehr junge Technologie und noch in der Entwicklungsphase.
Viele Firmen, die in den letzten 10 Jahren Anlagen bzw. Prozesstechnik geliefert
haben, sind aufgrund der Risiken des problematischen Produktes Abfallvergärung insolvent
oder haben den Tätigkeitsbereich aufgegeben. Die Firmen MAT Müll- und Abfalltechnik
GmbH, Geotec, farmatic biotech energy ag, Hese Umwelt GmbH und Horstmann GmbH & Co.
KG hatten aus Gründen, die direkt mit den technischen Risiken des Produktes in Zusammenhang
stehen, Insolvenz angemeldet. Firmen wie Noell (Anaergie-Verfahren), Bühler (Kompogas),
Thyssen (WAASA), Lurgi/ML (Methakomp), Paques (Prethane-Biopaq), und AN biotec
(Aquatherm) u.v.m haben den Bereich Mechanisch-Biologische Abfallbehandlung geschlossen.
Firmen wie Envital Umweltsysteme GmbH, Herhof Umwelttechnik GmbH und Babcock
Borsig Power Environment (Steinmüller-Valorga und DBA-WABIO) hatten aus anderen Gründen
Insolvenz angemeldet. Der Bereich Umwelttechnik der Linde-KCA und Linde-BRV wurden

Seite 6 von 18
Gesellschaft für Energie- und Umwelttechnik mbH
jüngst an STRABAG verkauft und die Firmen erwägen, Restabfall-Nassvergärungsanlagen
zurzeit nicht mehr anzubieten.
4 Aufbereitungstechnik
4.1 Abfallvorbehandlung
Vergärungsverfahren werden in der Regel nach einer mechanischen Vorbehandlung eingesetzt,
in der das Material vorzerkleinert, auf ca. 80 mm gesiebt und von Metallen befreit wird.
Die weitere Vorbehandlung richtet sich dann nach dem jeweiligen Verfahren.
Die Vergärungsverfahren lassen sich einteilen in trockene und nasse Verfahren, bei denen
Feststoffe in die Vergärung eingetragen werden, und Waschverfahren mit anaerober Abwasserreinigung.
Zu den Waschverfahren werden auch Perkolations-, Hydrolyse- und Separierverfahren
gezählt, die ein mit leicht abbaubarer Organik angereichertes Abwasser erzeugen.
Abbildung 1 gibt einen Überblick über die Schritte der Störstoffabscheidung bei Trocken- und
Nassvergärung sowie bei Waschverfahren.
Grobaufbereitung
< 80 mm (< 40–120 mm)
Trocken
Nass
Waschverf.
< < 300 300 mm mm
Trockene
Störstoffabscheidung
Nasse
Störstoffabscheidung
Trockene
Störstoffabscheidung
Siebtrommel
Fe/NE-Metall
Trockenvergärung
Nassvergärung
Perkolation,
Hydrolyse
UASB,
Festbett
Mechanische
Entwässerung
Mechanische
Entwässerung
> 80 mm
20% – 50%
Nasse
Störstoffabscheidung
Nasse
Störstoffabscheidung
Abbildung 1: Störstoffabscheidung bei Vergärungsverfahren
Energetische Verwertung
Kompostierung
/ Trocknung
Kompostierung
/ Trocknung
Kompostierung
/ Trocknung
Recycling
Trockene
Störstoffabscheidung
Trockene
Störstoffabscheidung
Trockenen Verfahren ist teilweise eine trockene Störstoffabtrennung vorgeschaltet, die Störstoffe
werden ansonsten mit in die Vergärung eingetragen. Die Störstoffabtrennung wird dann
auf die Entwässerung des Gärrestes und eventuell eine weitere trockene Störstoffabscheidung
nach der Trocknung des Gärrestes verlagert.
In der Nassvergärung ist die Abtrennung von Störstoffen zur Vermeidung von Sedimentation,
Schwimmdeckenbildung und Anlagenverschleiß vor der Vergärung in jedem Fall erforderlich.
Waschverfahren, zu denen auch Hydrolyse- und Perkolationsverfahren zählen, können ebenfalls
mit einer trockenen Störstoffabscheidung ausgestattet sein, bei Waschverfahren wird nur
die flüssige Fraktion vergoren, nachdem der Sand abgeschieden wurde. Auch der Gärrest
muss nach der biologischen Trocknung bzw. Rotte nochmals von Störstoffen befreit werden.

4.2 Störstoffabscheidung
Seite 7 von 18
Gesellschaft für Energie- und Umwelttechnik mbH
4.2.1 Störstoffabscheidung vor und nach Trockenvergärung
Die Entwicklung der trockenen Vergärungsverfahren ist in Abbildung 2 anhand eines Zeitstrahls
dargestellt. Es gibt grundsätzlich zwei Verfahrenstypen: Kompogas/BRV mit horizontalem
Reaktor und Dranco und Valorga mit vertikalem Reaktor.
Kompogas und BRV haben bisher, von Versuchsanlagen abgesehen, keine Restmüllvergärungsanlagen
in Deutschland errichtet.
Mit dem Dranco-Verfahren sind die meisten für Restabfallvergärung in Deutschland gebauten
Anlagen als Teilstromvergärung ohne Gärrestaufbereitung, wie Bassum, Hille und Münster,
ausgeführt. Die Anlage Kaiserslautern wurde für Bioabfall erstellt und später auf Restabfall
umgestellt. Nach dem Valorga-Verfahren ist die Anlage in Hannover von Hese errichtet worden.
1984 Gent, B
Test Plant
1984 La Buisse, F
1994 Bachenbülach, CH
1991 Rümlang, CH
1986 Bogor, INA
Dranco (OWS)
1996 Kempten, D
1996 Otelfingen, CH
1995 Samstagern, CH
1997 Braunschweig, D
2005 Martinique
2005 Rioja, E
1997 Simmern, D
1997 Lustenau, A
1999 Kyoto, JPN 2001 Roppen, A
1999 Alzey-Worms, D 2003 Weissenfels, D
2005 Dietikon, CH
2006 Pratteln, CH
1997 München, D 1999 Frankfurt, D 2004 Kyoto, JPN 2006 Aarberg, CH
1998 Niederuzwil, CH 2000 Volketswil, CH 2004 Passau, D 2006 Ottenbach, CH
Kompogas (Bühler)
Kompogas / BRV BRV (BRV)
Kompogas (Schmid)
BRV (Linde)
2008
Botarell, E
2007 Lille, F
2008 Jinshan, CHN
2008 Mondercange, LUX
1994 Baar, CH 1999 Heppenheim, D
2002 Hoppstädten, D
1993 Wimmis, CH
1996 Ravensburg, D
1996 Quarzbichl, D
2001 Valladolid, E
2000 Lemgo, D
2006 Western Isles, GB
2005 Hille, D
1989 Florida, USA
1999 Kaiserslautern, D
2005 Münster, D
Demo.Plant
1999 Villeneuve, CH
1992 Brecht, B
2005 Terrassa, I
1997 Bassum, D
1990 Graz, A
2003 Rom, I
2006 Nüstedt, D
Demo. Plant 1993 Salzburg, A
1997 Aarberg, CH
Demo. Plant 2000 Brecht II, B
2004 Leonberg, 2006 Vitoria, E
D
2006 Alicante, E
1988 Amiens, F
1994 Tilburg, NL
Valorga Valorga (Steinmüller) Valorga (Urbaser)
2000 Mons, B
2006 Calais, F
1998 Engelskirchen, D 2000 Genf, CH
2001 La Coruña, E 2004 Barcelona, E
2002 Varennes, F Ecoparque II
2003 Bassano, I 2005 Leicester, GB
1999 Freiburg, D 2003 Cadiz, E 2005 Hannover, D
2007 Peking, CHN
2007 Shanghai
1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008
Abbildung 2: Entwicklung der Trockenvergärung mit Störstoffabscheidung
In den Projekten Hille (Dranco), Barcelona Ecoparque II (Valorga) und dem spanischen Rioja
(Kompogas) sind Probleme mit Sedimenten beobachtet worden. In den Projekten Rioja und
Hille wurde die Kapazität der Schwerstoffabscheidung daraufhin verdoppelt bzw. nachgerüstet,
um eine höhere Abscheideleistung zu erzielen. Der Vergärungsanlage in Kaiserslautern
(Dranco) war bisher eine Kugelmühle vorgeschaltet, die Glas und Steine zerkleinerte und somit
die für die Trockenvergärung relevanten Sedimentationsprobleme beseitigte. Aktuell wird
diese durch eine VM-Presse (Vezzani) ersetzt.
Allgemein werden bei der Trockenvergärung Sand, Steine, Glas, Hartkunststoffe und Folien in
den Gärbehälter zusammen mit der Biomasse < 40 mm bis 60 mm eingetragen. Bei zu hohen
Stein, Kies und Glasanteilen im Abfall werden Hartstoffabscheider eingesetzt, um die Vergärung
und spätere Entwässerung zu schützen. Eine effektive Hartstoffabscheidung aufgrund
der Konsistenz des Inputs mit 25 % bis 55 % Feuchte bei hohen Glas- und Kiesanteilen im
Restabfall ist nicht möglich.

Seite 8 von 18
Gesellschaft für Energie- und Umwelttechnik mbH
Mit Ausnahme der Teilstrom-Trockenvergärungsanlagen, bei denen der Gärrest nicht entwässert
wird, wird bei den Trockenvergärungsverfahren das Sandproblem auf die Entwässerung
verlagert. In Hannover (Valorga) wurde eine 3-stufige Separationsanlage zur Gärrest und Prozesswasseraufbereitung
installiert. Schneckenpressen zur Entwässerung der Gärreste leiden
allgemein sehr unter der hohen Störstofflast. Die meisten Betriebsprobleme der Trockenvergärung
entspringen der unzureichenden Funktion der Separationsanlage nach der Vergärung
trotz einer aufwendigen Aufbereitung des Restabfalls vor der Vergärung.
100.000 t/a Restabfall
< 60 mm
Ballistischer
Sichter
Trockene
Störstoffabscheidung
Schneckenpressen
Verändert nach: Firmenprospekt BBP Steinmüller Valorga, 2001
Trocken-
Vergärung
3 Fermenter á 4.200 m³
VibrationssiebeHydrozyklon
Nasse Störstoffabscheidung
Prozesswasser
Kompressor
Zentrifuge
3-stufige Gärrestentwässerung
Kompostierung/
Trocknung
Fackel
Kessel Prozesswassertank
Bandfilterpresse
Trockene
Störstoffabscheidung
BHKW
Rottehalle
Abwasser
Abbildung 3: Trockenvergärung mit Störstoffabscheidung am Beispiel des Valorga-Steinmüller Konzeptes
Am Beispiel einer Bühler Kompogas Anlage ist in Abbildung 4 gezeigt, dass auch für Bioabfall
zur Entwässerung des Gärrestes eine Sandabscheidung erforderlich ist. Nach der Vergärung
wird der Gärrest zunächst in einer Schneckenpresse entwässert, das Prozesswasser ist jedoch
immer noch mit Sand beladen. In der Bioabfallvergärungsanlage Braunschweig wurde
daher 1998 zum Schutz der Zentrifuge eine Sandabscheidung in der Separationsanlage für
die Gärreste nachgerüstet.

Biofilter
Bioabfall Biogas
Kompostierung
Wärmetauscher
Rückführung
Schneckenpresse
Gärrest
Zentrifuge
Seite 9 von 18
Fermenter
Abwasser
Gesellschaft für Energie- und Umwelttechnik mbH
Nachgerüstet:
Sandfang
Verändert nach: Firmenprospekt Bühler Kompogas
Abbildung 4: Trockenvergärung mit Störstoffabscheidung Bühler Kompogas®
4.2.2 Störstoffabscheidung vor und nach Nassvergärung
Im Bereich der Nassvergärung haben sich eine Reihe von Verfahren etabliert, die auf zwei
verschiedenen Aufbereitungsprinzipien aufbauen. Der Auffaserungsgrad der Organik im Mischer
als erstem Aggregat der nassen Aufbereitung ist dabei sehr unterschiedlich. Es werden
Verfahren mit sehr hoher Auffaserung wie die Pulpertechnologie, entwickelt von BTA, und
Verfahren mit geringer Auffaserung, wie das WABIO Verfahren, entwickelt von Outokumpu
Ecoenergy Oy in der Demonstrationsanlage Vaasa, Finnland, unterschieden.
Verfahren, die mit einem Pulper arbeiten, beruhen auf dem 1986 in Garching von BTA entwickelten
Prinzip. Hier wird das zu vergärende Material in einem Pulper zu einer Suspension
vermischt und durch die eingetragene Mischenergie gleichzeitig selektiv zerkleinert und aufgefasert.
Das BTA-Verfahren ist ein Batch-Verfahren. Von den Firmen Linde, Horstmann, Haase
und AMB teilweise in Zusammenarbeit mit Lohse wurde das Verfahren für Restabfall zu kontinuierlichen
Verfahren weiterentwickelt.
Restabfall wurde erstmals 1989 großtechnisch zusammen mit Klärschlamm in Vaasa, Finnland
nach dem WABIO-Verfahren nass vergoren. Der Abfall wurde auf < 50 mm gesiebt und in
einem einfachen Rührbehälter batchweise angemischt, Leichtstoffe durch einen Skimmer
ausgetragen und grobe Steine > 5 mm abgeschieden. Die zweite Stufe der Störstoffabscheidung
sollte im Gärbehälter, der einen stark konischen Boden und eine Einrichtung zum
Schwimmschichtaustrag aufwies, durchgeführt werden.

1986 Garching, D
Test Plant
Pulpertechnologie
Geringe
Auffaserung
BTA BTA (MAT)
1989 Vaasa I, FIN
(1991 Helsingør, DK)
(1993
Baden-Baden, D)
1992 Kaufbeuren, D
„Biostab“
WAASA WAASA
1996 Wels, A
1996 Rügen, D
1994 Vaasa II, FIN
1999 Radeberg, D
1999 Fürstenwalde, D
(LindeKCA)
(LindeKCA)
BTA BTA
Biostab Biostab
1995 Dietrichsdorf,D 2000 Newmarket, KAN
1996 Karlsruhe, D 2001 Mertingen, D 2003 Ieper, B
1996 Schwabach,D 2002 Sidney, Aus 2003 Ko-Sung, Korea
1997 Erkheim, D 2002 Toronto, KAN 2003 Alghoba, Libya
(1997 München, D) 2002 Verona I, I 2003 Mülheim (Ruhr), D
1998 Wadern-L, D 2002 Villacidro, I 2003 Pamplona, E
2007 Ecoparque I, E
1997 Münster
1999 Boden
(Horst (Horst mann)
BTA BTA
1999 Nordhausen, D
2001 Pulawy, Pl
Seite 10 von 18
2002 Barcelona, E
Ecoparque I
2003 Madrid, Madrid, E
Gesellschaft für Energie- und Umwelttechnik mbH
2005 Hita, JPN
2005 Lissabon, P
2005 Burgos, E
2005 Camposampiero, I
2005 Salto del Negro, E
2003 Palma, E
2003 Avila, E
2004 Lanzarote,E
2005 Gescher, D
2005 Västeras,S 2006 Ecoparque III, E
2005 Deißlingen, D 2006 Krosno, Pl
2005 Volkenschw.,D 2006 Tuleda,E
2008 Wien, A
2008 Jaén, E
2008 Voghera, I
2008 Gran Canaria, E
2008 Alicante, E
1999 Groningen, NL Vagron
2002 DeWierde, NL SBI Friesland
Citec Citec
(Avecon/Citec→Thyssen)
1998 Kil, S
Lohse (Linde KCA)
(Omrin)
WAASA (Citec)
2003 Pinerolo, I
2003 Jönkoping, S
BTA
Biostab (Ros Roca)
2005 Schaumburg,D 2006 Wiefels, D
Horstmann
Haase
Lohse (AMB)
2006 Deiderode, D
Citec
Umbau
Vaasa und Kil
2004 Laihia, FIN
WABIO WABIO (Outokumpu EcoEnergy) WABIO Skanska Infra
1996/97 Münster, D Versuchsanlage 2004 Walkenried, D Pilotanlage
DBA- DBA- WABIO (Babcock)
1994 Bottrop, D NMT (EcoEnergy)
1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008
Abbildung 5: Entwicklung der Nassvergärung mit Störstoffabscheidung
2006 Lübeck, D
2006 León, E
2006 Schw. Elster, D
2008 3 x Manchester, GB
2008 Malta
In der Versuchsanlage von BTA in Garching, wurden erstmals 1986 Versuche zur Nassaufbereitung
und Vergärung durchgeführt, die Abscheidung erfolgte batchweise und auch hier wurde
ein Sandaustrag am Gärbehälter vorgesehen.

BTA-Verfahren
Bioabfall
< 80 mm
Plastik, Holz,
Leichtstoffe
Steine,
Kies
Sand,
Kies
Zentrifuge
Abwasser
Biogas
Gärbehälter
Zur
Kompostierung
Seite 11 von 18
Lohse Pulper
Vicentini Pulper
(Keramische Industrie)
Gesellschaft für Energie- und Umwelttechnik mbH
Pulper Technologie
PAMA Pulper,
Freiberg
T.C.I.
Turbomixer
Lohse
„kontinuierlich“
Verändert nach: BTA Technologies Quelle: Herstellerinformationen
Abbildung 6: Aufbereitung bei der Nassvergärung mit dem BTA-Verfahren
Zur Vermeidung von Sedimentation und Schwimmdeckenbildung in der Nassvergärung wurden
zahlreiche Verfahrensvarianten zur Störstoffentfrachtung entwickelt.
Der Wassergehalt des Abfalls wird über Kreislaufwasserzugabe in einem Mischer soweit erhöht,
dass durch Schwimm-Sink-Trennung eine Abscheidung erfolgen kann. Um die Anlagengröße
zu minimieren, werden die Störstoffe in mehreren Stufen mit sinkendem Trockensubstanzgehalt
abgeschieden.
Die letzte Stufe der Störstoffabscheidung stellt meist ungewollt die Vergärung dar. Durch anaeroben
Abbau der Organik hat die Suspension im Gärbehalter einen um ca. 50 % niedrigeren
Trockensubstanzgehalt und entsprechend niedrigere Viskosität als die zugeführte Frischsuspension
(Abbildung 7).
Die nicht genügende Beachtung dieses verfahrenstechnischen Zusammenhangs ist in vielen
aktuellen Großprojekten Ursache der Problematik. Die Nassaufbereitung vor der Vergärung
wurde in allen jüngsten deutschen Projekten weit unterschätzt. Insolvenzen und Firmenverkäufe
sind nur eine der Folgen einer nicht ausgereiften Technologie. Die Aufbereitungstechnik
in den Projekten Wiefels, Sachsenhagen, Südniedersachen, Schwarze Elster und Lübeck
wurde bzw. wird umgebaut bzw. zusätzlich Abscheidestufen installiert. Im Projekt Barcelona
Ecoparque I wird die komplette Aufbereitungstechnik ausgetauscht und die Gärbehälter umgebaut.
Nach erfolgreicher Umsetzung wird das Vorgehen auf das Projekt Madrid übertragen.
Bei Trockensubstanzgehalten von < 5 % im Gärbehälter hat gerade bei Restabfall die Suspension
nur noch ein sehr geringes Haltevermögen, Mischeinrichtungen sind meist für die
Vermeidung der Schwimm-Sink-Trennung im Gärbehälter unterdimensioniert.
Eine Eindickung der Suspension vor der Vergärung kann das Haltevermögen der Suspension
erhöhen. Bei Bioabfall ist dies im Vergleich zu Restabfall nicht ohne Flockungshilfsmittel möglich.
Eine Eindickung wird vor allem bei der Pulpertechnologie durch die hohe Auffaserung
erschwert. Hohe Faserdichten sind maßgeblich für die Viskosität der Suspension verantwortlich.

Abfall
Siebung/
Zerkleinerung
TS-
Gehalt
Mischer
Steine
Sandabscheidung
Seite 12 von 18
Leichtstoffe
Gesellschaft für Energie- und Umwelttechnik mbH
Vergärung
45 – 20 % TS 20 – 14 % TS 14 – 7 % TS 7 – 3 % TS
Viskosität und Dichte
Abbildung 7: Prinzipien der Störstoffabscheidung bei der Nassvergärung
Schwimmschicht ?
Sand Feinsand?
Verfahren mit geringer Auffaserungsenergie wie das WABIO- oder WAASA-Verfahren können
daher bei höheren Trockensubstanzgehalten Störstoffe abscheiden. Das Verfahren wurde als
Co-Vergärung von Klärschlamm und Restabfall als Batchverfahren konzipiert. Zur Aufbereitung
und Störstoffabtrennung wird nur geringe Mischenergie eingetragen, so dass keine Auffaserung
erfolgt. Das WAASA-Verfahren wurde in den niederländischen Projekten Groningen
und De Wierde zu einem dreistufigen kontinuierlichen Störstoffabscheideverfahren ausgebaut,
es gibt jedoch Probleme mit Sedimentation und Schwimmdeckenbildung. Der Patentinhaber
des WAASA-Verfahrens, die schwedische Firma CiTec, wird das Verfahren aufgrund der Störstoffproblematik
zur Vergärung von Suspensionen mit Feststoffanteilen nicht mehr weiter führen
und hat die Anlagen Vaasa (FI) und Kil (S) so umgebaut, dass nur noch eine weitgehend
von Feststoffen befreite Suspension bzw. das Presswasser in die Vergärung bzw. anaerobe
Abwasserreinigung gelangt.

Steine
Kies
Geringe
Auffaserungsenergie
Leichtstoffe,
Plastik, Holz
Sand
Seite 13 von 18
Abwasser
Gesellschaft für Energie- und Umwelttechnik mbH
Bioabfall
Gärbehälter
< 80 mm
Aufbereitungs-
Biogas
WABIO
Aufbereitungsbehälter
behälter Patentanmeldung 1992
Patentanmeldung
1993
Verändert nach: DBA-WABIO
WAASA-Prozess
Aus: Patentanmeldung WAASA-Prozess
Mixseparator
Twin Reaktor
Schneckenpresse
Verändert nach: CITEC
Patentanmeldung
1996
Abbildung 8: Aufbereitung bei der Nassvergärung WAASA- und WABIO-Verfahren
Aus: Patentanmeldung WABIO
Die Anlage Bottrop nach dem WABIO-Verfahren war die erste Anlage für reinen Bioabfall in
Deutschland. Das Verfahren sollte in der Versuchsanlage in Münster für Restabfall noch modifiziert
werden, wurde aber aufgrund der Insolvenz der Firma Babcock nicht weitergeführt. Heute
sind keine weiteren Bio- oder Restabfallvergärungsanlagen mit dem Verfahren bekannt.
Das Verfahren wurde von der Firma Ecoenergy weiterentwickelt und seit 2004 in einer Versuchsanlage
betrieben.
4.2.3 Störstoffabscheidung bei Waschverfahren
Der Ansatz, möglichst alle Störstoffe vor der Vergärung abzuscheiden, führte zu mehren parallelen
Verfahrensentwicklungen. Wasch-, Perkolations- und Hydrolyse-Verfahren haben als
gemeinsames Merkmal die Vergärung der gelösten Stoffe in UASB- oder Festbettreaktoren.
Waschverfahren überführen die gelöste Organik in eine von Feststoffen befreite Flüssigphase.
Mit Technologien der anaeroben Abwasserreinigung wird die Flüssigphase mit Abbauleistungen
von ca. 95 %, abhängig vom refraktären CSB, gereinigt und Biogas erzeugt. Verfahrensabhängig
werden unterschiedliche Lösungswirkungsgrade erzielt. Abhängig vom Löseverfahren
erfolgt vor oder nach dem Löseverfahren eine Störstoffentfrachtung.
Vor der Fest-Flüssig-Trennung wird bei festen Abfällen meist ein Hydrolyse- oder Perkolationsverfahren
durchgeführt.
Ein zweistufiges BTA-Verfahren mit Hydrolyse wurde 1991 in Helsingör gebaut. Im zweistufigen
BTA Verfahren mit Hydrolyse wird die Flüssigphase vergoren, die vergärbaren Stoffe
werden im Hydrolyse-Reaktor mit Prozesswasser ausgewaschen. Die Feststoffe werden hier
nach Entwässerung in die Hydrolyse geführt.
Die Firma Paques hat zur selben Zeit ein Hydrolyse-Verfahren entwickelt. Weiter zu nennen
sind das Aquatherm-Verfahren der Firma AN Biotec, 1995 sowie das IMK-Verfahren in Herten
1995 bzw.1998. Die Perkolationsverfahren ZAK und ISKA wurden seit 1996 entwickelt.

Seite 14 von 18
Gesellschaft für Energie- und Umwelttechnik mbH
Das Verfahren der Firma Citec wurde von einem Nassvergärungsverfahren zu einem Waschverfahren
geändert. Das Verfahren der Firma EcoEnergy ist ebenfalls als Waschverfahren
konzipiert.
Bei dem Prethane-Biopaq-Verfahren der Firma Paques, installiert 1992 in Breda (NL), wurde
erstmalig ein UASB-Reaktor zur Vergärung des Waschwassers aus der Hydrolyse von Marktabfällen
eingesetzt. Eine bereits im Jahr 1996 genehmigte Anlage in Leiden für 75.000 t/a
Restabfall wurde nicht realisiert. Die Störstoffentfrachtung wurde als zu risikoreich beurteilt.
Eine Anlage nach dem Aquatherm-Verfahren der Fa. AN biotec in Ganderkesee wurde 1995
aufgebaut. Das Aquatherm-Verfahren beruhte auf der Beobachtung, dass im Hydrolysereaktor
der größte Teil der organischen Stoffe im Prozesswasser schon in den ersten Stunden ausgetragen
wurde. Der Hydrolysebehälter wurde daraufhin durch eine Waschschnecke ersetzt, die
mit 80°C warmem Prozesswasser gespült wurde. Die Verweilzeit zur Hydrolyse konnte so von
2-4 Tagen auf 6 Stunden reduziert werden. In die Vergärung gelangte das Waschwasser, die
Feststoffe wurden entwässert und kompostiert.
1996 wurde in Herten eine Bioabfallvergärungsanlage nach dem IMK-Verfahren, ähnlich dem
Aquatherm Verfahren, in Betrieb genommen. Die Erwärmung wurde durch eine aerobe Hydrolyse,
die Waschung innerhalb der dreitägigen Aufenthaltszeit täglich durch Abpressung, Wiederbefeuchtung
und Mischung erreicht. Zur Hydrolyse wird der Feststoff im Batchbetrieb 3mal
gewaschen und mit einer Schneckenpresse entwässert. Zur Vergärung gelangt hier ebenfalls
das Prozesswasser. Eine Herausforderung stellte der Verschleiß an den Schneckenpressen
und Pumpen dar. Das Prozesswasser wird im Kreislauf gereinigt. Das IMK-Verfahren wird seit
1998 in Herten großtechnisch zur Vergärung und Kompostierung von Bioabfall eingesetzt.
Perkolation / Hydrolyse
Waschverfahren
BTA 1986
Garching, D
Versuchsanlage
1989 Vaasa I, FIN
BTA 1991
Helsingør, DK
WAASA WAASA
1994
Bottrop, D
1994 Vaasa II, FIN
AN 1995
Aquatherm
Ganderkesee, D
1999 Groningen, NL
Vagron
(Omrin)
1996/97 Münster, D
Versuchsanlage
BTA 1993
Baden-Baden 1996
Versuchsanlage
IMK, 1995
Paques, 1992
Herten, D
Versuchsanlage
BTA 1997
München, D
Breda, NL
Paques, 1995 IMK, 1998
Leiden, NL Herten, D
2004 Walkenried, D
Pilotanlage
2000 Kahlenberg, D
2006 Kahlenberg, D
Pilotanlage
ZAK (Wehrle Werk)
2000 Buchen, D
Pilotanlage
2005 Buchen, D
2005 Heilbronn, D
2004 Sydney, AUS
1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008
Citec Citec
(Avecon/Citec→Thyssen)
WAASA (Citec)
Citec
WABIO WABIO (Outokumpu EcoEnergy) WABIO Skanska Infra
DBA- DBA- WABIO (Babcock)
1998 Kil, S 2003 Pinerolo, I
2003 Jönkoping, S
2002 DeWierde, NL SBI Friesland
ISKA (ISKA)
Abbildung 9: Entwicklung der Perkolations- ,Hydrolyse- und Waschverfahren
2004 Laihia, FIN
NMT (EcoEnergy)
Umbau
Vaasa und Kil
In Kahlenberg wurden 1996 Versuche zur Perkolation aufgenommen, 2000 wurde eine Demonstrationsanlage
gebaut und 2006 eine Großanlage für einen Durchsatz von 100.000 t/a.
Das Verfahren stellt eine Mischung aus dem Aquatherm- und dem IMK-Verfahren dar. In einer
großen Paddelmischschnecke wird der gesiebte und über einen ballistischen Sichter von groben
Steinen befreite Restabfall eingetragen, kontinuierlich gemischt und gewaschen. Das

Seite 15 von 18
Gesellschaft für Energie- und Umwelttechnik mbH
Waschwasser wird vor dem Eintrag in die Vergärung in einer dreistufigen nassmechanischen
Trennanlage gereinigt. Der Feststoff wird nach der Perkolation mit einer Schneckenpresse
entwässert. Die Feststoffe werden wie beim Trockenstabilatverfahren biologisch getrocknet
und - auch entsprechend dem Trockenstabilatverfahren - nach einer Trennung in fünf Fraktionen
über Luftherde von Steinen, Glas und Kies gereinigt. Das Verfahren besteht aus einer
Abfallaufbereitung wie vor und nach einer Trockenvergärung, einer aufwendigen Kreislaufwasserbehandlung
wie bei einer Nassvergärung und einer zusätzlichen Brennstoffaufbereitung
wie bei einem Trockenstabilatverfahren, es scheint aber den Aufwand zu rechtfertigen.
Das ISKA-Verfahren ist mit dem ZAK-Verfahren 1996 gemeinsam gestartet, nach den ersten
Versuchen hat ISKA eine Demonstrationsanlage in Buchen gebaut und nicht wie das ZAK-
Verfahren auf Verwertung, sondern auf Beseitigung des Abfalls auf einer Deponie gesetzt.
Nach dem ISKA-Verfahren wurden in Deutschland zwei Großanlagen gebaut, Buchen und
Heilbronn. Die Anlagen Buchen und Heilbronn werden nach Ankündigung der EnBW 2007
geschlossen.
Aquatherm
AN Biotec
< 80 mm
IMK
< 80 mm
Fasern
Verweilzeit: 6h
Verweilzeit: 3d
1-stufige
Abscheidung
Sand
UASB
Abwasser
Biogas
Schlamm
Kompostierung
UASB
Abwasser
Biogas
Schlamm
Kompostierung
BTA
Steine
Sand
Perkolation
< 120 mm
Ballistischer
Sichter
Sandabscheidung
Kompostierung
/ Trocknung
Verweilzeit: 3d - 4d
Plastik,
Holz
Hydrolyse
Verweilzeit: 2d – 3d
40°C
2-stufige Sandabscheidung
Trockene Störstoffabscheidung
Abbildung 10: Aufbereitung und Verweilzeiten bei Wasch- und Perkolationsverfahren
FestbettReaktor
UASB
Abwasser
Biogas
Schlamm
Kompostierung
Abwasser
Biogas
Schlamm
Deponierung/
Verbrennung
4.3 Weiterentwicklung der Nassmechanischen Trennung
Ausgehend von den Erfahrungen mit dem DBA-WABIO-Verfahren und der Analyse der bisherigen
Erfahrungen mit Vergärungsverfahren entwickelt EcoEnergy seit 2000 ein eigenes dreistufiges
Verfahren zur nassmechanischen Trennung mit dem Ziel, die vergärbaren Bestandteile
in das Prozesswasser zu überführen und verwertbare Inertstoff- und Organikfraktionen zu
erzeugen.
Durch eine dreistufige Inertstoffabscheidung mit der Erzeugung von drei Fraktionen Organik,
die kaskadenförmig gewaschen werden, gelingt es, Organikfraktionen zu erzeugen, die frei
von abrasiven Sandpartikeln sind. Zudem liegen die organischen Fraktionen getrennt nach
den Korngrößen 100 µm bis 10 mm, 10 mm bis 30 mm und 30 mm bis 80 mm vor. Die organischen
Fraktionen werden einzeln mit Schneckenpressen entwässert. Die separate Verpressung
der Einzelfraktionen verhindert, dass aufgrund der Kraftübertragung über grobe harte
Bestandteile, die Presskraft nicht gleichmäßig für die Entwässerung zur Verfügung steht.

NMT Verfahren
< 80mm
2 stufige
Abscheidung
Kies
Sand
Steine
> 70°C
Verweilzeit: 10 min
Plastik
Holz
Siebung
Trocknung/
Pelletierung
Abbildung 11: Das NMT-Verfahren
UASB
Abwasser
55°C
Biogas
Schlamm
BIOFLUFF Pellets
Fuel
Fertilizer
®
BIOFLUFF ®
BIOFLUFF ®
BIOFLUFF Pellets
Fuel
Fertilizer
®
BIOFLUFF ®
BIOFLUFF ®
Seite 16 von 18
Steine
Kies
Sand
Waschwasser
Gesellschaft für Energie- und Umwelttechnik mbH
Abfall
< 80 mm
1. Stufe
2. Stufe
3. Stufe
UASB
Plastik, Holz
Siebung
Trocknung/
Pelletierung
BIOFLUFF ®
BIOFLUFF ®
Biogas
Wasser
Schlamm
Eine zusätzliche Besonderheit des NMT-Verfahrens ist die Aufwärmung des Kreislaufwassers
auf > 65 °C, um die Zellwände für einen besseren Aufschluss bei der mechanischen Entwässerung
zu destabilisieren. Diese Instabilität gerade bei Temperaturen zwischen 65 °C und
75 °C hängt mit der Struktur der Zellwände zusammen. Zellwände sind im Wesentlichen aus
Fibrillen aufgebaut. Fibrillen bestehen aus schwer biologisch abbaubarer Zellulose, eingebettet
in eine Matrix aus Hemizellulosen, Lignin und Pektin.
Die Fibrillen und teilweise auch die Matrix sind untereinander über intermolekulare Wasserstoffbrückenbindungen
verbunden. Wasserstoffbrückenbindungen werden bei Temperaturen
> 65 °C instabil und es genügen dann bereits geringe Scherkräfte um die Zellen aufzubrechen.
Es gelingt uns im Verfahren, mit einer einfachen Schneckenpresse inertstofffreie Organikfraktionen
mit einem TS-Gehalt von 60% zu erzeugen. Durch die Temperatur in Verbindung mit
der Scherwirkung in den Schneckenpressen werden die Zellwände zerstört und das Zellwasser
in die lösliche Fraktion überführt. Dadurch können sehr hohe Trockensubstanzgehalte realisiert
werden.
Im Verfahren kann mit einer Verweilzeit von 10 min ein schadstoffreduziertes, hygienisiertes
Material erzeugt werden.
Neben dem Vorteil der hohen Lösung von leichtabbaubarer Organik durch die Thermo-
Mechanische-Zelllyse (TMZ) wird auch die native Organik quasi zerlegt auf Fasergrößen
< 5 mm. Fossile Organik lässt sich in der Korngröße nicht durch die Thermo-Mechanische-
Zelllyse beeinflussen. Durch eine Siebung bei ca. 5 mm nach der Pressung können die Hartkunststoffe
und Kunststofffolien von der nativen Organik getrennt werden.
Eine weitgehende Entwässerung der Inertfraktion ist auch ohne Trocknung möglich. Die Inertstoffe
werden im Verfahren soweit mit Kreislaufwasser und Frischwasser gereinigt, dass
sie einer Verwertung zugeführt werden können.

Seite 17 von 18
Gesellschaft für Energie- und Umwelttechnik mbH
Der Schadstoffgehalt in den Biomassefraktionen ist verfahrensbedingt gering. Chlor ist durch
die Kunststoffabtrennung nicht als PVC enthalten und kann nur als Salz gelöst im Wasser vorhanden
sein. Durch den hohen Entwässerungsgrad ohne thermische Trocknung werden lösliche
Schadstoffe mit dem Press- und Waschwasser, je nach Waschwasseraufbereitungs- und
Presskonzept, zu 50 % bis 90 % ausgetragen.
Die Schadstoffe gelangen in die Vergärung des Kreislaufwassers und werden dort in den anaeroben
Schlamm eingebunden und zur Entsorgung ausgetragen.
In einem Versuch konnte nachgewiesen werden, dass 65 % bis 80 % des Biogasertrages, der
bei einer Vollstromvergärung erreicht worden wäre, auch bei dem NMT-Verfahren mit einer
Hochleistungsvergärung entsteht.
Die getrocknete und gesiebte organische Fraktion (BioFluff®) wird entsprechend dem vorgesehenen
Verwertungsweg konfektioniert. BioFluff® ist eine schadstoffreduzierte, trockenstabilisierte,
aufgefaserte Biomasse und als Rohstoff vielseitig einsetzbar. Für eine Verwertung als
Trockendünger ist eine Pelletierung, zur direkten energetischen Verwertung eine Brikettierung
oder Pelletierung vorgesehen. BioFluff® kann ebenso werkstofflich weiter zu Dämmstoffen,
Baustoffen oder Filterstoffen aufbereitet oder sogar zu Ethanol vergoren werden. Eine Pelletierung
oder Brikettierung ist in den meisten Anwendungen aus Transportgründen wegen der
geringen Dichte von BioFluff® erforderlich.
In dem Forschungsprojekt Nassmechanische Trennung von Abfällen (NMT-Verfahren), gefördert
durch die Deutsche Bundesstiftung Umwelt und mit wissenschaftlicher Begleitung durch
die Universität Duisburg-Essen, konnte EcoEnergy zeigen, dass mit den aufgezeigten biologischen,
physikalischen und maschinentechnischen Möglichkeiten Kompostierungsverfahren
und die Vergärung von abscheidbaren Feststoffen in Zukunft nicht mehr technisch begründbar
sind.
5 Literaturverzeichnis
[1] Archer, E.; et al.: Mechanical-Biological-Treatment – A Guide for Decision Makers. Processes,
Policies & Markets, In: Juniper Consultancy Services Ltd, März 2005 Download:
http://www.sitatrust.org.uk/resources/documents/Annex%20D.pdf Stand: 10.04.2007
[2] Deutsche Babcock Anlagen GmbH: Kombi-Anlagen zur biologischen Abfallbehandlung.
In: Wiemer, Kern (Hrsg.): Hersteller- und Dienstleisterkatalog 1997/98. Witzenhausen:
M.I.C. Baeza-Verlag, Firmenpräsentation im Rahmen des 9. Kasseler Abfallforums, 1.
Auflage 1997, S. 57 – 61
[3] Doedens, H.; Gallenkemper, B.; Ketelsen, K.: Einhaltung der Ablagerungskriterien durch
MBA-Anlagen – Ergebnisse der ASA-Umfrage. In: Wiemer, Kern (Hrsg.): Bio- und Sekundärrohstoffverwertung
– stofflich, energetisch. 2006, S. 575-584
[4] Greuel, M.: MBA ZAK Kaiserslautern – erste Betriebserfahrungen mit der mechanischen
Vorbehandlung nach dem VM-Press-Verfahren. In: In: Wiemer, Kern (Hrsg.): Bio- und
Sekundärrohstoffverwertung II – stofflich, energetisch. 2007, S. 651-657
[5] Hasenkamp, P.: Umsetzung der mechanisch-biologischen Abfallbehandlung in der Praxis,
Modell Münster - Aufbruch in eine neue Konzeption. In: Wiemer, K.; Kern, M.
(Hrsg.): Bio- und Restabfallbehandlung. M.I.C. Baeza-Verlag, Witzenhausen, Fachbuchreihe
Abfall-Wirtschaft des Witzenhausen-Instituts, 1. Auflage 1997, S. 551 – 564
[6] Ibrahim, H. A.: Untersuchungen zu In- und Outputströmen bei der Restabfallvergärung
und Vergleich mit der Kompostierung. Diplomarbeit, Universität Paderborn, Höxter, Juni
1998, Download: http://home.germany.net/101-242715/mba/dipl_mba.pdf, Stand:
10.04.2007

Seite 18 von 18
Gesellschaft für Energie- und Umwelttechnik mbH
[7] Insinger, B., Ludwig, A.: Erste Betriebserfahrungen mit der Vollstromvergärung „MBA
Schaumburg“ in Sachsenhagen. In: 6. ASA Abfalltage, 01.02.2006 bis 03.02.2006, S.
153 - 159
[8] Mata-Alvarez, J.: Digestión anaerobia de residuos sólidos urbanos - Implementación a
nivel industrial. In: Miniforo iberoeka, 19.-21.04.2006
[9] Ministerium für Umwelt und Verkehr BW: Hohe Kompostqualität ist möglich. In: Heft 2
der Reihe Boden FE, 1996
[10] Niedersächsisches Umweltministerium: Bericht vom MBA-Workshop am 6.9.2006 in
Hannover. 24.11.2006, Download:
http://cdl.niedersachsen.de/blob/images/C29408791_L20.pdf Stand: 10.04.2007
[11] Rettenberger, G.: Demonstrationsanlage nach dem ZAK-Verfahren, wissenschaftliche
Begleitung – Endbericht. Juni 2005, Download:
http://www.lubw.baden-wuerttemberg.de/servlet/is/17038/ projekt14bericht.pdf?command=downloadContent&filename=projekt14bericht.pdf,
Stand:
10.04.2007
[12] Schalk, P.: Das BIOPERCOLAT®-Verfahren - ein Baustein für variable und wirtschaftliche
Abfallkonzepte. In: Bilitewski, B.; Werner, P.; Weltin, D. (Hrsg.): Anaerobe biologische
Abfallbehandlung. Fachtagung vom 2./3. Februar 1998, 1. Auflage 1998, S. 126
– 133
[13] Schu, K.; Schu, R.: Sand im Getriebe der Vergärung? In: Kühle-Weidemeier (Hrsg.):
Internationale Tagung MBA 2007, Tagungsband, Göttingen, Cuvillier Verlag, 2007, S.
494-506
[14] Schu, R.: Zukunftsfähige MBA-Konzepte – Vision 2020. In: Thomé-Kozmiensky, Beckmann
(Hrsg.): Energie aus Abfall, Band 1. Neuruppin: TK Verlag, 2006, S. 265-298
[15] Schu, R.: Verfahren und Vorrichtung zur Trennung von fossiler und nativer Organik aus
organischen Stoffgemischen. Patentanmeldung 2006, AZ 10 2006 042 161.2
[16] Schu, R.: Zukunftsfähige MBA-Konzepte – Vision 2020. In: Thomé-Kozmiensky, Beckmann
(Hrsg.): Energie aus Abfall, Band 1. Neuruppin: TK Verlag, 2006, S. 265-298
[17] Schu, R.: Verfahren und Vorrichtung zur nassmechanischen Behandlung eines Stoffgemisches,
insbesondere von Abfall jeder Art. Patentanmeldung 2003, DE 103 54 627 A1
[18] Schu, R.: Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung von Abfall. 1998 EP 0 909 586
A1, Anmeldung 1998
[19] Westphal: Das Aquathermverfahren der AN biotec. In: Wiemer, K.; Kern, M. (Hrsg.):
Hersteller- und Dienstleisterkatalog 1997/98. M.I.C. Baeza-Verlag, Witzenhausen, Firmenpräsentation
im Rahmen des 9. Kasseler Abfallforums, 1. Auflage 1997, S. 9 – 15
Anschrift des Verfassers
Dipl.-Biol. Kirsten Schu
Geschäftsführung
EcoEnergy Gesellschaft für Energie- und Umwelttechnik mbH
Bei dem Gerichte 9
D-37445 Walkenried
Telefon +49 5525 20 96 11