Neue Nutzungsmöglichkeiten für Hausmüll
Die Europäer werfen jährlich mehr als 180 Millionen Tonnen Hausmüll weg, was sich zu mehr als 1 kg pro Person und Tag summiert. Obgleich verschiedene Technologien zur Verarbeitung der Abfälle beitragen, vernachlässigt man bei derartigen Methoden den kommerziellen Wert der Materialien als Ausgangsstoffe für industrielle chemische Stoffe. Das von der EU finanzierte Projekt WASTE2GO (Development and verification of an innovative full life sustainable approach to the valorisation of municipal solid waste into industrial feedstocks) entwickelte eine geeignete Technologie. Die Forschung konzentrierte sich auf die Möglichkeiten der Umwandlung des biogenen Anteils des Hausmülls einschließlich Papier und weiterer wiederverwendbarer Stoffe in wertvolle Rohstoffe für Chemikalien. Das Team entwickelte zunächst einen geeigneten Stamm von Mikroorganismen, der zelluloseabbauende Enzyme produzieren soll. Als nächstes entwickelten die Wissenschaftler kleinmaßstäbliche Prozesse, die das Zellwachstum und die Enzymproduktion fördern. Im Folgenden wandte WASTE2GO die Produktionsprozesse mit Erfolg im 750-Liter-Maßstab an. Die Stufe erzeugte Mengen von sechs Enzymen, was ausreichte, um mit Versuchen zur Umwandlung von Müll in verwendbare chemische Stoffe zu beginnen. Die Projektmitglieder entwickelten außerdem einen Mischbehälter, in dem verschiedene, aus Abfällen gewonnene Substrate, die bis zu 20 % Feststoffe enthalten, verarbeitet werden können. Eine derartige Verarbeitung wäre mit konventionellen Verfahren nicht möglich gewesen. Daher nahm das Team eine Maßstabsübertragung der neuen Rohstoffhydrolyseverfahren vor, womit verschiedene Mono- und Oligosaccharide mit beträchtlichem kommerziellen Wert erzeugt werden konnten. Die Resultate zeigten, dass vorbehandeltes Altpapier mit Erfolg in den wichtigen chemischen Baustein Milchsäure umgewandelt werden können. Das Team verarbeitete die Milchsäure zu einem biologisch abbaubaren Lösungsmittel, das in landwirtschaftlichen Anwendungen zum Einsatz kam. Die Forscher untersuchten die Wasseroxidationstechnologie und entwickelten im Zusammenhang damit einen 1-Liter-Autoklav für die weitere Verarbeitung. Der Autoklav war zur Fraktionierung und Reinigung von durch den Abbauprozess erzeugten Abfallzellulosematerialien bestimmt, wodurch weitere Chemikalientypen hergestellt wurden. WASTE2GO demonstrierte auf diese Weise die Realisierbarkeit der Umwandlung von organischen Abfallprodukten in industriell nutzbare chemische Stoffe. Der Prozess stellt einen Beitrag dazu dar, Deponieabfälle sowie die Abhängigkeit der EU von Importen zu verringern, während gleichzeitig eine lukrative Kreislaufwirtschaft erschaffen wird.
Schlüsselbegriffe
Hausmüll, Haushaltsabfälle, industriell nutzbare chemische Stoffe, WASTE2GO, Enzyme, Autoklav
