Bau- und Umweltzeitung

Metalle sollten nicht in den Siedlungsabfall gelangen, sondern via Separatsammlung der Verwertung zugeführt werden. Gleichwohl machen sie in unserer Region rund 10,5 Prozent am Gesamtgewicht der Verbrennungsrückstände aus. Jedes Kilo Schlacke enthält demzufolge etwas mehr als 100 Gramm Metall. Zwei Drittel davon entfallen auf Eisen und ein Drittel auf die sogenannten Nichteisenmetalle inkl. Edelstahl – darunter zum Beispiel Aluminium und Kupfer, aber auch Silber oder Gold.

Während ein Löffel oder eine Münze aus Versehen im privaten Abfall landen kann, dürften Batterien, Küchensiebe und Geräte bewusst auf diesem Weg entsorgt werden. Ganz zu schweigen von gewerblichen Abfällen wie Motorblöcken, Ölfiltern oder Armierungseisen. Der Gesetzgeber schreibt vor, dass diese wertvollen, nicht nachwachsenden Rohstoffe aus der Schlacke entfernt werden müssen, bevor sie deponiert werden darf. Gemäss der schweizerischen Abfallverordnung (VVEA) beläuft sich der Grenzwert auf maximal ein Prozent Nichteisenmetall und Edelstahl im Deponiegut.

Gesamtübersicht über die Metallrückgewinnungsanlage Elbisgraben (Quelle: Anex & Roth)

Die Besonderheiten der Anlage im Elbisgraben
Der Prozess der Rückgewinnung ist aufwändig, lässt sich über den Verkauf eines bedeutenden Teils der Metalle aber kostendeckend gestalten.

Im September 2019 ging auf der Deponieanlage Elbisgraben in Arisdorf eine neue Metallrückgewinnungsanlage in Betrieb. Messlatte für deren Konfigurierung sollte weder der gesetzliche Grenzwert noch der übliche Stand der Technik sein, sondern das Ausreizen der Möglichkeiten dank neuer Lösungsansätze. Die Anlage wurde zusammen mit dem UMTEC (Institut für Umwelt- und Verfahrenstechnik, OST Ostschweizer Fachhochschule) konzipiert und mit dem niederländischen Anlagenbauer TRS und dem Ingenieurbüro Bitterli entwickelt. Entstanden ist ein investitionsgünstiges Prozessdesign ohne «Hightech»-Komponenten, aber mit einem hohen Abscheidegrad.

Zwei Erfolgsfaktoren sorgen für die erstaunlichen Resultate:

• Korngrösse
  Die Verbrennungsrückstände werden von der Kehrichtverbrennungsanlage (KVA) Basel in feuchtem Zustand angeliefert und weiterverarbeitet, sobald sie abgetrocknet sind. In dieser Zeit erstarrt die Schlacke zu harten Brocken, die wieder zerbrochen werden müssen. Normalerweise geschieht dies bis auf eine Korngrösse von etwa 12 Millimetern, im Elbisgraben aber bis auf fünf Millimeter. Dadurch werden auch kleinste, in der Schlacke verkapselte Metallstücke freigelegt.
• Edelstahl
  Im Gegensatz zu den anderen Metallsorten reagiert Edelstahl nicht auf verschiedene Formen von Abscheidern in der Anlage. Er bleibt stattdessen auf den Förderbändern liegen und reichert sich dort immer mehr an. Deshalb wird im Elbisgraben zwei Mal täglich die Schlackezufuhr unterbrochen, bis nur doch Edelstahl im Kreislauf zirkuliert. Sodann läuft eines der Förderbänder rückwärts, um das Metall in einen separaten Container auszuwerfen.

Insgesamt schafft es die Anlage, von den Metallteilen grösser als zwei Millimeter praktisch alles Eisen, etwa 95 Prozent der Nichteisenmetalle und 80 Prozent des Edelstahls auszusortieren. Die verbleibende, granulierte Schlacke enthält nur noch 0,08 Prozent Nichteisenmetall und 0,05 Prozent Edelstahl. Dies bleibt zusammengezählt weit unter dem VVEA-Grenzwert von einem Prozent. 

An der Medienkonferenz Ende Oktober 2021 wurde den Medienschaffenden die Anlage vorgeführt (Quelle: Anex & Roth)

Das Verfahren der Rückgewinnung in Kürze
40'000 Tonne KVA-Schlacke kann die Metallrückgewinnungsanlage Elbisgraben pro Jahr verarbeiten. Sie stammen mehrheitlich aus der KVA Basel, die Siedlungsabfälle aus beiden Basler Kantonen verbrennt. Auf ihrem Weg über die Förderbänder im Elbisgraben wird die Schlacke gebrochen und sortiert, wobei sich die Korngrösse immer weiter verringert. Während Magnetscheider das Eisen entfernen, blasen zwei Ventilatoren – die sogenannten Windsichter – die leichten, noch nicht vollständig verbrannten Teile aus der Schlacke heraus. Sie werden zurück nach Basel gebracht und unter Energiegewinnung in einem zweiten Zyklus verbrannt.

Im hinteren Bereich der Anlage werden die Nichteisenmetalle von der Schlacke separiert. Im starken Magnetfeld eines Wirbelstromscheiders reagieren Aluminium- oder Kupferpartikel und andere Metalle durch Abstossung. Sie werden bei der Umlenkrolle vom Förderband wegkatapultiert, während die mineralische Schlacke keinerlei elektrische Energie aufnimmt und herunterfällt. Die Edelstahle werden wie weiter oben beschrieben ausgeschieden. 

Was am Ende der Reise durch die Anlage übrig bleibt, sind kleine Schlackekörner, die fast kein Metall mehr enthalten. Sie werden über ein langes Förderband in Richtung Deponie geführt und umweltgerecht abgelagert.

Die Verfahrensschritte der Metallrückgewinnung aus dem Siedlungsabfall (Quelle: Anex & Roth)

Beeindruckende Umweltbilanz
Das Metall-Recycling aus Schlacke («Urban Mining») ist wesentlich umweltfreundlicher als der Bergbau, bei dem die Rohstoffe aus dem Erzgestein herausgelöst werden müssen. Mit der Verwertung bereits genutzter Metalle schliesst sich ein Stoffkreislauf; natürliche Vorkommen werden geschont.

Zwei Drittel des Umweltnutzens der Anlage entsteht durch das Erfüllen der gesetzlichen Pflicht. Die Mehrleistung der Anlage entspricht rund 24 Milliarden Umweltbelastungspunkten (UBP, siehe Infobox). Zum Vergleich: Dies entspricht 70 Millionen Auto-Kilometern, die in einem Jahr nicht gefahren werden, oder dem gesamten jährlichen Umwelteinfluss von 1200 Personen.

Der Magnetscheider entnimmt der Verbrennungsschlacke die Eisenteile (Quelle: Anex & Roth)

Eine Anlage mit Perspektiven
Die Metallrückgewinnungsanlage Elbisgraben hat ihren ökologischen Wert deutlich unter Beweis gestellt, weshalb das Verfahrensprinzip andernorts bereits übernommen wurde. An weiteren Optimierungen wird gleichwohl getüftelt, aber auch an ergänzenden Projekten wie zum Beispiel der Entfernung von Batterien aus dem Eisen- und Stahlschrott. 

Der Film über die Metallrückgewinnungsanlage Elbisgraben erklärt den Prozess der Rückgewinnung (abrufbar mit QR-Code oder unter: www.baselland.ch/metallrueckgewinnungsanlage)