Kombinierte stoffliche und energetische Verwertung von Inkontinenzmaterial

• Marko Burkhardt
• Prof. Dr. Günter Busch

Die gegenwärtige und weiterhin steigende Überalterung der Gesellschaft führt zu einer zukünftig höheren Anzahl von Pflegefällen. Die Abfallwirtschaft wird dadurch mit einem ansteigenden Aufkommen von Inkontinenzmaterial IKM konfrontiert. Die Behandlung mittels einer angepassten Thermodruckhydrolyse TDH, ermöglicht die stoffliche Verwertung durch die Rückgewinnung des Kunststoffes. Zusätzlich werden schwer abbaubare Verbindungen, wie Cellulose, der biologischen Behandlung unter Biogasbildung zugänglich gemacht. Das Ergebnis wird stark durch den Aufbau und die Betriebsweise des Autoklaven bestimmt. Als Optimum wurde eine Prozesstemperatur von 210°C bei einem Druck von 20 bar und einer Haltezeit von einer Stunde ermittelt. Die biologisch schwer abbaubaren Biopolymere wurden verflüssigt und konnten sehr leicht anaerob umgesetzt werden. Dieses Hydrolysat wurde sowohl in Standardgärtests als auch in einem kontinuierlich betriebenen Fermenter eingesetzt. Durch die Behandlung konnte die Verweilzeit von 20 d auf 5-10 d reduziert werden. Der Methanertrag stieg von Y=150 auf 240 l_NCH₄ /kgoTR. Ein wesentlicher Vorteil der TDH ist die integrierte Abtrennung des Kunststoffes. Er ist nahezu frei von Verunreinigungen und kann stofflich oder als Brennstoff verwertet werden. Der Heizwert ist mit H_u =43,9 MJ/kg sehr hoch. Die Patentanmeldung (Nr. 10 2012 104 236.5) ist bereits erfolgt.

The aging of population in our times leads to a rising number of care homes. The waste management is being faced with an increasing amount of incontinence material ICM. The adapted thermal pressure hydrolysis (TPH) enables material utilization through recovery of plastics. It further makes heavily decomposable cellulose suitable for a biological treatment and energy recovery. The TPH process is characterized by a specific autoclave design. A process temperature of 210°C, a pressure of 20 bar and a holding time of one hour was proved to be optimal. Biopolymers like cellulose, which are difficult to disintegrate biologically, are converted to liquids. These can be easily decomposed during anaerobic digestion. ICM was investigated in standard tests as well as in a continuously running digester . It finally results in a shorter time of decomposition of t=5-10 d instead of 20 d. The final methane yield increases from Y_CH4 =150 to 240 l_NCH₄ /kgVSS. A major advantage of the pretreatment method is the integrated separation of plastics. Within the process the plastic material agglomerates and can be easily separated. It is nearly free from impurities and can be recycled or used as fuel. The net heating value is very high (H_u =43,9 MJ/kg).