Die Kooperationsinitiative „Biomethanisation Unit“ in Rio de Janeiro gilt in Brasilien und Lateinamerika als bahnbrechende Technologie zur Behandlung der organischen Fraktion fester Siedlungsabfälle durch eine anaerobe Feststoffvergärung mit einem Sickerwasser-Rezirkulationsprozess. Dieses innovative biologische System zielt darauf ab, optimale Betriebsparameter zu schaffen und ein neues Geschäftsmodell für die Bewirtschaftung der organischen Abfälle Brasiliens einzuführen, indem diese sowohl in erneuerbare Energie als auch in Kompost umgewandelt werden. Durch die Ausrichtung auf die Prinzipien von Nature-based Solutions (NbS) und der Kreislaufwirtschaft spielt dieser Ansatz eine entscheidende Rolle im Kampf gegen die Klimakrise.

Was ist das Projekt? Wie funktioniert es?

Die entwickelte Biomethanisierungstechnologie wurde noch nie zuvor in Brasilien oder Lateinamerika umgesetzt. Hierbei handelt es sich um eine nationale Expertise und Technologie, die im Rahmen einer Partnerschaft zwischen der Methanum Company, der Bundesuniversität Minas Gerais (UFMG) und der städtischen Stadtreinigungsgesellschaft von Rio de Janeiro (Comlurb) entwickelt wurde, um die „Tropikalisierung“ der Batch-Biomethanisierung mit Sickerwasser zu fördern Rezirkulationsprozess.

Die Biomethanisierungsanlage verfügt über eine jährliche Verarbeitungskapazität von etwa 3,000 Tonnen, was dem organischen Abfallaufkommen einer Stadt mit über 15,000 Einwohnern entspricht. Zu den organischen Abfallquellen gehören Lebensmittelabfälle von großen Erzeugern wie städtischen Schulen, Supermärkten und Restaurants sowie Schnittabfälle von Grünflächen – eine entscheidende Kohlenstoffquelle und Füllstoff für den Biomethanisierungsprozess. Beim Beschneiden handelt es sich um einen mechanischen Prozess mit Zerkleinerung und Siebung, der auch als Energiebiomasse in der Keramikindustrie genutzt wird.

Durch den biologischen Abbau werden jedes Jahr mehr als 300 Tonnen organischer Kompost produziert, was eine wesentliche Unterstützung für die städtischen Landwirtschafts- und Wiederaufforstungsprogramme der Stadt Rio de Janeiro darstellt. Darüber hinaus arbeitet dieses Verfahren mit einer Biogasausbeute von ca. 70 Nm³ pro Tonne Bioabfall. Das erzeugte Biogas wird in elektrische Energie zurückgewonnen, um die Autarkie des Aufbereitungsprozesses sicherzustellen.

Das Pilotprojekt widmet sich der Bewältigung von Herausforderungen und der Bereitstellung von Lösungen für die Lücken bei der Behandlung der organischen Fraktion fester Siedlungsabfälle. Diese beinhalten:

  • Technologische Anpassung („Tropikalisierung“) zur Bewirtschaftung von Rohstoffen und Nebenprodukten in Übereinstimmung mit dem brasilianischen Rechtsrahmen (National Solid Waste Policy – ​​PNRS), den Marktanforderungen und soziokulturellen Aspekten, die den brasilianischen Abfallbewirtschaftungspraktiken innewohnen.
  • Es mangelt an Wissen und Forschung hinsichtlich der optimalen Betriebsparameter für die Verwaltung und Behandlung der organischen Fraktion fester Siedlungsabfälle, insbesondere wenn diese nicht an der Quelle getrennt werden, wie es in Brasilien der Fall ist;
  • Hohe Kosten für die Implementierung und Wartung von mechanisch-biologischen Behandlungsanlagen (MBA) in Brasilien.

Was sind die CO2-Reduktionsziele?

Die Biomethanisierungsanlage kann jährlich 3,000 Tonnen organische Abfälle verarbeiten. Durch die Umleitung dieser Menge organischer Abfälle auf Deponien werden die jährlichen CO3.4-Äquivalente von etwa 2 Mio. t effektiv eingespart. Diese Reduzierung ist auf die Vermeidung von Treibhausgasen (THG) aus diffusen Methanemissionen auf Deponien und die Reduzierung der Abfallübertragung durch mit fossilen Brennstoffen betriebene LKWs zurückzuführen. Im IPCC-Bericht 2022 wurde hervorgehoben, dass die Reduzierung der Methanemissionen aufgrund ihrer starken kurzfristigen Auswirkungen der schnellste Weg zur Bekämpfung der globalen Erwärmung ist. Darüber hinaus gewährleistet die Nutzung von Biogas in einem 35-kW-Motorgenerator die Autarkie des Prozesses und verhindert so zusätzliche Treibhausgasemissionen aus dem brasilianischen Energiemix.

Darüber hinaus spielt der in der Biomethanisierungseinheit produzierte organische Kompost eine wichtige Rolle bei den Bodensanierungsinitiativen des Rathauses, einschließlich des Hortas Cariocas-Programms, das die städtische Landwirtschaft in einkommensschwachen Gemeinden fördert; die Wiederaufforstungsprojekte im Tijuca Urban Rainforest und die Pflege der Gärten und Parks der Stadt. Die Verwendung von Kompost erleichtert auch die „Kohlenstoffbindung im Boden“, erhöht die Artenvielfalt und verbessert die Ernährungssicherheit in der Stadt. Dieser Ansatz fördert nicht nur eine Kreislaufwirtschaft, sondern stärkt auch die Widerstandsfähigkeit der Gemeinschaft und die Ernährungssicherheit.

Es ist wichtig zu beachten, dass die Reduzierung der Treibhausgasemissionen untrennbar mit der Verringerung der auf Deponien verbrachten Abfälle zusammenhängt, die derzeit die drittgrößte Quelle von Treibhausgasemissionen in Rio darstellen. Daher steht der Klimaaktionsplan 2030 der Stadt Rio de Janeiro im Einklang mit den wichtigsten Zielen:

  • Im Jahr 2030 die im Ziel MCR20 dargelegte Reduzierung der Treibhausgasemissionen der Gemeinde um 2017 % im Vergleich zu den Basisjahresemissionen 3.1 erreichen;
  • Erreichen Sie eine 80-prozentige Umleitungsrate organischer Lebensmittelabfälle von großen Erzeugern (wie Supermärkten, Restaurants usw.) zu Abfallverarbeitungs-/Recyclinganlagen (Kompostierung und/oder Biovergärung), Ziel MCR1.2. Diese Initiative zielt auch darauf ab, vor Ort einen Beitrag zur Erreichung der Ziele für nachhaltige Entwicklung (SDGs) 2, 11, 12 und 13 zu leisten.

Nächste Schritte

Eines der Hauptziele des Strategieplans des Rathauses von Rio de Janeiro (2021–2024) besteht darin, die endgültige Entsorgung fester Abfälle auf Deponien zu reduzieren und dabei den Schwerpunkt auf die Rückgewinnung und Aufwertung von wiederverwertbaren Stoffen und der organischen Fraktion zu legen, um eine Null-Abfall-Governance voranzutreiben Ansatz.

Um die im Strategieplan von Rio festgelegten Ziele zu erreichen, ist es entscheidend, die aktuellen biologischen Behandlungsmethoden (Biomethanisierung und/oder Kompostierung) zu erweitern. Daher ist die Einrichtung einer mechanisch-biologischen Behandlungsanlage (MBA) unerlässlich, um die Kapazität der Gemeinde zur Behandlung organischer Abfälle (über 40,000 Tonnen pro Jahr) zu erhöhen. Diese Initiative wird die Einführung einer selektiven Sammlung organischer Haushaltsabfälle ermöglichen.

Benefits
  • Umwelt
  • Wirtschaftlich
Schlüsselwirkung
Ein transversaler Ansatz zur nachhaltigen Abfallbewirtschaftung in der Stadt Rio de Janeiro, der die Synergie zwischen der Behandlung organischer Abfälle und der Entwicklung der städtischen Landwirtschaft sowie der Regeneration städtischer Grünflächen hervorhebt. Diese Kreislaufwirtschaftsstrategie fördert nicht nur die Reduzierung von Treibhausgasen und die Kohlenstoffbindung, sondern stärkt auch die Ernährungssicherheit und Widerstandsfähigkeit innerhalb der Stadt.
Emissionsreduzierung
3.4 Mt CO2e / Jahr
Da
1 Januar 2024
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