Einblicke in nachhaltige Techniken der Abfallwirtschaft

In den letzten Jahren haben wir mehr und mehr von den Zero Waste-Kampagnen gehört. Während es ein bewundernswertes Ziel ist, die Menschen dazu zu erziehen, ihre Abfallproduktion durch die Förderung eines Null-Abfall-Ansatzes zu reduzieren, bleibt es sicherlich eine herausfordernde Aufgabe. Heutzutage werden etwa 40-50% des erzeugten Abfalls weder richtig noch nachhaltig verwaltet.

Was wird als Abfall betrachtet? Nach der allgemeinen Definition entspricht Abfall jedem unerwünschten oder unbrauchbaren Material, also jeder Substanz, die nach ihrem primären Gebrauch weggeworfen wird. Historisch gesehen wird mit dem Anstieg des Konsums, getrieben durch den höheren Lebensstandard in der Nachkriegszeit, jährlich mehr und mehr Abfall pro Kopf erzeugt. Infolgedessen wurde in den letzten Jahren erheblich in die Verbesserung der Recyclingverfahren und die Steigerung ihrer Effizienz investiert. So wurden im Jahr 2016 über 48 % der Abfälle durch Recycling- und Verwertungsverfahren behandelt. Dennoch wurden 24,4 % (oder 52,3 Millionen Tonnen) des 2016 in Großbritannien erzeugten Abfalls auf Deponien verbracht. Der Grund, warum ein erheblicher Prozentsatz des Abfalls weiterhin auf Deponien abgelagert wird, liegt in der begrenzten Kapazität, Abfall nachhaltiger zu verarbeiten, und zwar durch Techniken wie die Behandlung von abgelehnten Ersatzbrennstoffen (RDF) und Energie aus Abfall (EfW). Da sich beide Abfallbehandlungstechniken in Großbritannien noch in der Entwicklung befinden, haben lokale Behörden und Unternehmen oft keine andere Wahl, als Abfall auf Deponien zu entsorgen.

In ähnlicher Weise suchen viele Organisationen jetzt nach nachhaltigen Techniken, um Abfälle richtig zu entsorgen. In dieser Hinsicht ist das Eingreifen der Regierung ein entscheidender Faktor bei der Suche nach der Implementierung umweltfreundlicher Technologien für eine nachhaltige Abfallwirtschaft. Die spezifischen Bereiche der Prioritäten, für die sich die meisten Behörden im nationalen Abfallmanagement einsetzen, sind:

• Abkehr von der Deponierung
• Rückgewinnung von Ressourcen
• Vermeidung von Umweltverschmutzung
• Verringerung der Treibhausgasemissionen / Energierückgewinnung

Diese decken alle Bereiche der nachhaltigen Abfallwirtschaft ab. Im Folgenden werden die primären Techniken vorgestellt, die in der Lage sind, diese durch die Abfallhierarchie-Pyramide zu erreichen, die die verschiedenen Abfallbehandlungstechniken definiert und ihre relativen Nachhaltigkeitsvorteile kategorisiert, vom günstigsten bis zum ungünstigsten:

• Vermeidung - Verringerung des Anteils der Abfälle, die überhaupt erst produziert werden
• Recycling- Kompostierung und Wiederaufbereitung von Abfallstoffen
• Verwertung- Rückgewinnung von Energie durch Verbrennung von Abfällen
• Beseitigung - die Verbrennung von Abfällen ohne Energierückgewinnung und/oder die Ableitung von Abfallstoffen auf Deponien

Welche Abfall- und Entsorgungstechniken werden derzeit eingesetzt?

Thermische Behandlung

Die thermische Abfallbehandlung bezieht sich auf die Verfahren, die Wärme zur Behandlung von Abfallstoffen einsetzen. Zu den am häufigsten verwendeten thermischen Abfallbehandlungstechniken gehören:

Verbrennung ist eine der häufigsten Abfallbehandlungen. Dieser Ansatz beinhaltet die Verbrennung von Abfallmaterial in Gegenwart von Sauerstoff. Diese thermische Behandlungsmethode wird üblicherweise als Mittel zur Energierückgewinnung für Strom oder Heizung eingesetzt. Dieser Ansatz hat mehrere Vorteile. Es reduziert schnell das Abfallvolumen, verringert die Transportkosten und verringert die schädlichen Treibhausgasemissionen.

Vergasung und Pyrolyse sind zwei ähnliche Methoden, die beide organische Abfallstoffe zersetzen, indem sie den Abfall geringen Mengen von Sauerstoff und sehr hohen Temperaturen aussetzen. Bei der Pyrolyse wird absolut kein Sauerstoff verwendet, während bei der Vergasung eine sehr geringe Menge an Sauerstoff in den Prozess einfließt. Die Vergasung ist vorteilhafter, da bei der Verbrennung Energie gewonnen werden kann, ohne die Luft zu verschmutzen.

Offene Verbrennung ist eine alte thermische Abfallbehandlung, die umweltschädlich ist. Die Verbrennungsanlagen, die bei diesem Verfahren eingesetzt werden, haben keine Vorrichtungen zur Schadstoffkontrolle. Sie setzen Stoffe wie Hexachlorbenzol, Dioxine, Kohlenmonoxid, Feinstaub, flüchtige organische Verbindungen, polyzyklische aromatische Verbindungen und Asche frei. Leider wird diese Methode international immer noch von vielen Kommunen praktiziert, da sie eine kostengünstige Lösung für die Entsorgung fester Abfälle darstellt.

Biologische Behandlung

Kompostierungist eine weitere häufig verwendete Abfallentsorgungs- oder -behandlungsmethode, bei der es sich um die kontrollierte aerobe Zersetzung von organischen Abfallmaterialien durch die Einwirkung kleiner wirbelloser Tiere und Mikroorganismen handelt. Zu den gängigsten Kompostierungstechniken gehören: (i) Kompostierung in statischen Haufen, (ii) Ungezieferkompostierung, (iii) Kompostierung in Mieten und (iv) Kompostierung in Behältern.

Anaerobe Vergärung nutzt ebenfalls biologische Prozesse, um organische Materialien zu zersetzen. Die anaerobe Vergärung hingegen nutzt eine sauerstoff- und bakterienfreie Umgebung, um das Abfallmaterial zu zersetzen, während bei der Kompostierung Luft vorhanden sein muss, um das Wachstum der Mikroben zu ermöglichen.

Deponien und Ablagerungen

Sanitärdeponien stellen die am häufigsten verwendete Abfallentsorgungslösung dar. Diese Deponien sind erwünscht, um das Risiko einer Gefährdung der Umwelt oder der öffentlichen Gesundheit durch die Abfallentsorgung zu beseitigen oder zu verringern. Diese Standorte befinden sich dort, wo Landmerkmale als natürliche Puffer zwischen der Umwelt und der Deponie wirken. Zum Beispiel kann das Deponiegebiet aus Lehmboden bestehen, der ziemlich resistent gegen gefährliche Abfälle ist, oder durch das Fehlen von Oberflächengewässern oder einen niedrigen Grundwasserspiegel gekennzeichnet sein, wodurch das Risiko einer Wasserverschmutzung verhindert wird. Die Verwendung von Sanitärdeponien stellt das geringste Gesundheits- und Umweltrisiko dar, aber die Kosten für die Einrichtung solcher Deponien sind vergleichsweise höher als bei anderen Abfallentsorgungsmethoden.

Kontrollierte Deponien sind die gleichen wie Sanitärdeponien. Diese Deponien erfüllen viele der Anforderungen, die an eine Sanitärdeponie gestellt werden, aber es können ein oder zwei fehlen. Solche Deponien können eine gut geplante Kapazität haben, aber keine Zellenplanung. Möglicherweise gibt es kein oder nur ein teilweises Gasmanagement, eine einfache Buchführung oder eine regelmäßige Abdeckung.

Bioreaktor-Deponien sind das Ergebnis neuester technologischer Forschung. Diese Deponien nutzen überlegene mikrobiologische Prozesse, um die Zersetzung der Abfälle zu beschleunigen. Das Hauptmerkmal ist die kontinuierliche Zugabe von Flüssigkeit, um eine optimale Feuchtigkeit für die mikrobielle Zersetzung zu erhalten. Die Flüssigkeit wird durch Rezirkulation des Deponiesickerwassers zugeführt. Wenn die Menge des Sickerwassers nicht ausreicht, wird flüssiger Abfall wie Klärschlamm verwendet.

Referenzen

• How Waste and Resource Management Works von Environmental Service Association
• Abfallbehandlung und -entsorgung 2. Auflage von Paul T. Williams.
• Reducing the reliance on landfill in England Bericht des Controller and Auditor General HC1177 Session 2005-2006
• https://www.thebalancesmb.com/waste-treatment-and-disposal-methods-2878113