Institutsbericht 2008-2009 - Institut für Siedlungswasserbau ...

Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft
Analytische Bewertung zweier optimierter Ab-
luftreinigungsanlage zur Behandlung von Ab-
luftströmen aus der Trocknung von Klärschläm-
men
In Zusammenarbeit mit den Projektingenieuren des
Projektpartners wurde ein großtechnisches Verfahren
zur Behandlung der Abluftströme aus der Trocknung
von Klärschlämmen wie auch von Holzhackmaterialien
entwickelt und realisiert. Die analytische Bewertung
der Abluftsituation in den Abluftströmen vor und nach
den einzelnen Behandlungsstufen sowie vor und nach
der Optimierung oblag dabei der Abteilung. Die gewonnenen
Erkenntnisse flossen dabei in die weitere
Entwicklung der Optimierungsprozedur mit ein.
Betreuer: Dr.-Ing. D. Dobslaw
Optimierung der Trocknungsprozedur von Bandtrocknungsanlagen
in Hinblick auf eine Emissionsminimierung
und die Einhalt der Grenzwerte
der TA-Luft 2002
Kommunale und industrielle Klärschlämme können
aufgrund geltenden deutschen Rechts nicht in der
Landwirtschaft auf Feldern ausgebracht oder in Deponien
verfüllt werden. Auch die Entsorgung von Sägespänen,
Pressspanplattenresten, Papierblaichen o.ä.
ist ebenfalls stark eingeschränkt. Deren Entsorgung
erfolgt daher häufig aufgrund des hohen Brennwerts
in Müllverbrennungsanlagen, Zementwerken, Biomassekraftwerken
o.ä.. Der hohe Wassergehalt dieser
Schlämme erweist sich dabei als Effizienz mindernd
oder wirkt sich negativ auf die Qualität des Produkts
Bandtrocknungsanlage zur Verdampfung von 8 t
Wasser/h.
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z.B. des Klinkers aus. Die Produkte werden daher
großtechnisch durch Band-, Wirbel- oder Trommeltrockner
auf eine Restfeuchte von max. 10% getrocknet
und anschließend als Heizmaterial verwendet. Bei
der Trocknung werden neben leicht flüchtigen organischen
Komponenten ähnlich einer Wasserdampfextraktion
auch wasserlösliche bzw. leicht extrahierbare
Komponenten in den Luftstrom und somit den Abluftstrom
überführt. Diese Abluftströme weisen zumeist
Gesamtkohlenstoffkonzentrationen von 200-300 mg
C/m³ auf und eine Reinigung nach Stand der Technik
führt meist nicht zur Einhaltung der TA-Luft Grenzwerte.
Die Aufgabenstellung in Zusammenarbeit mit
dem Projektpartner bestand deshalb in einer Optimierung
des Trocknungsprozesses in Abhängigkeit
vom Trocknungsgut mit der Zielsetzung der Minimierung
der auftretenden Schadstoffkonzentrationen und
Schadstofffrachten im Abluftstrom.
Betreuer: Dr.-Ing. D. Dobslaw
Machbarkeitsstudie zum chemischen Spaltung
organischer Peroxide
Da eine effiziente biologische Abbaubarkeit nicht gewährleistet
werden kann, wurden umfangreiche Untersuchungen
zur chemisch-physikalischen Mineralisierung
von organischen Peroxiden am Beispiel von
DTBP (di-tert. Butylperoxid) und DTAP (di-tert. Amylperoxid)
oder einer chemisch-physikalischen Spaltung
mit anschließender biologischer Behandlung der
Spaltprodukte in einer zweiten Stufe durchgeführt.
Dabei erwiesen sich die eingesetzten Peroxide als
stabil gegenüber UV-Strahlung, katalytischer Spaltung
bei Raumtemperatur, Adsorption, Absorption und
Oxidation durch Oxidationsmittel, Spaltung durch Reduktionsmittel,
Absorption in geeigneten organischen
Phasen mit anschließender Oxidation, alkalischer und
den meisten azidischen Verbindungen. Lediglich bei
Schwefelsäurekonzentration über 75% war dabei eine
effiziente Spaltung der Peroxide zu beobachten. Auf
Basis der Spaltungsraten wurde im halbtechnischen
Maßstab ein Versuchssystem für die vollständige Mineralisierung
der Peroxide entwickelt, betrieben und als
Datenbasis für eine großtechnische Dimensionierung
herangezogen.
Betreuer: Dr.-Ing. D. Dobslaw