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Vergasungs- und Verbrennungsversuche mit Schredderleichtstoffen in einem Vorschubrost

Vergasungs- und Verbrennungsversuche mit Schredderleichtstoffen in einem Chargenrost

Demonstrationsanlage zur Aufbereitung von Shredderleichtfraktion

Shredderanlage mit modernster, trocken arbeitender Luftreinigungstechnik + Messprogramm

Als zertifizierter Entsorgungsfachbetrieb ist die Theo Steil GmbH neben der Entsorgung von Produktionsabfällen auch mit der Annahme von Schrotten und metallhaltigen Abfällen und deren Aufbereitung betraut. Dazu betreibt das Unternehmen derzeit vier Shredderanlagen und eine Vielzahl von Aufbereitungsanlagen, mit deren Hilfe Sekundärrohstoffe in die Kreislaufwirtschaft zurückgeführt werden. Zur Reinigung der bei der Aufbereitung von metallischen Abfällen in einer Shredderanlage (Automobilshredder) entstehenden Abluft kommen derzeit branchenweit nasse Abscheidetechniken zum Einsatz. Ein kompletter Verzicht auf Nasswäscher war bislang nicht möglich, da Verpuffungen bei der Zerkleinerung nicht auszuschließen sind und zu einer Zerstörung der Abluftreinigung bzw. einem Brand der Filtermaterialien führen können. In der nun von der Theo Steil GmbH am Standort Trier geplanten Shredderanlage soll erstmalig eine gänzlich trockene Abscheidetechnik betrieben werden. Dabei wird ein spezieller Ring am Eingang der Abluftleitung installiert und permanent Funken erzeugen, um explosionsfähige Luftgemische kontrolliert zu zünden. So können größere Verpuffungen vermieden und erstmalig auf die Nasswäscher verzichtet werden, um rund ca. 1.850 Kubikmeter Frischwasser einzusparen. Zusätzlich wird eine innovative Funkenlöschanlage im Bereich des Gewebefilters installiert. Das trockene Aufbereitungsverfahren ermöglicht es der Theo Steil GmbH zudem, Additive wie Aktivkohle oder Kalkmilch in den Abgasstrom einzudüsen, so dass die Minderung von organischen Schadstoffen in der Abluft erleichtert wird. Außerdem rechnet die Theo Steil GmbH mit einer Reduzierung der organischen Luftemissionen als Gesamtkohlenstoff um 60 Prozent, von derzeit 50 Milligramm pro Kubikmeter auf unter 20 Milligramm pro Kubikmeter. Insgesamt können damit Emissionen von jährlich 6,54 Tonnen Gesamtkohlenstoff vermieden werden. Ein weiterer Projektbestandsteil ist die vollständige Kapselung der Aufbereitung der Shredderleichtfraktion in einer Halle, die ebenfalls bundesweit neuartig ist. Dies dient der Vermeidung diffuser Emissionen. So ist die Einheit zur Aufbereitung der als Restmenge beim Shreddern entstehenden Shredderleichtfraktion vollkommen geschlossen. Auch die Beladevorgänge sollen in einer geschlossenen Halle stattfinden, die zusätzlich an die Entstaubung angeschlossen ist. Die neue Anlage wird somit im Bereich Staubminderung und organische Emissionen über den Stand der Technik hinausgehen. So soll die Staubfracht pro Kubikmeter Abgas von derzeit 20 Milligramm pro Kubikmeter auf unter 5 Milligramm pro Kubikmeter, somit um ca. 73 Prozent reduziert werden, um Staubemissionen von jährlich 3,39 Tonnen zu vermeiden. Des Weiteren soll die Anlage eine höhere Energieeffizienz aufweisen, in dem strömungsoptimierte Rohrleitungen die Ventilatoren entlasten und eine effizientere, auf die Prozesse der Anlage zugeschnittene Steuerung eingeführt wird. (Text gekürzt)

r4 - wirtschaftsstrategische Rohstoffe: ARGOS - Steigerung des funktionellen Recyclings entlang der Wertschöpfungskette durch Echtzeitanalyse metallreicher Aufbereitungsprodukte, Teilvorhaben 7: Großtechnische Umsetzung Shredder

Nichtfunktionelles Recycling ist eine Hauptursache für den Verlust von Legierungselementen wie Nickel, Chrom, Wolfram und Niob sowie von Edelmetallen wie Silber, Gold und PGM im Wirtschaftskreislauf. Gründe sind fehlende Kenntnisse über die Zusammensetzung und die Inhaltsstoffe metallreicher Abfälle und daraus resultierende nicht angepasste Aufbereitungs- und Verwertungsprozesse. Mit dem Echtzeitanalyse-System ARGOS soll ein System zur Charakterisierung von metallreichen Aufbereitungsprodukten entwickelt und überprüft wer-den. ARGOS beruht auf einer Verknüpfung sensor-basierter Partikelcharakterisierung, mathematischer Ableitungen und empirisch bekannter Stoffstromeigenschaften. Der Umfang der Charakterisierung orientiert sich an den Spezifikationen und Informations-Bedürfnissen der nachgelagerten Prozesse (Fe- und NE-Metallurgie). Mit einer Spezifizierung von Qualitäten sowie der schnellen Erkennung von Qualitätsveränderungen können Metallverluste entlang der Wertschöpfungskette deutlich minimiert werden durch: a) bessere Vorsortierung von Stoffströmen, b) technische Anpassungen in der Aufbereitungstechnik c) auf die Inputspezifikation angepasste Prozesssteuerung in der Fe- und NE-Metallurgie. Die Informationen aus der Sensorentwicklung und -anwendung werden mit Informationen aus der Stoffstromdatenbank zusammen geführt, und mit diesen über logische Algorithmen zu einer quantitativen Inhaltsbestimmung und Charakterisierung verknüpft. Gleichzeitig werden wesentliche Kenndaten und matrixabhängige Einflussfaktoren (z. B. zulässige Bandgeschwindigkeiten, notwendige Stückgröße, maximale Bandbelegungsdichte), die bei der Bestimmung der jeweiligen Parameter relevant sind, in entsprechenden Versuchen ermittelt.

Teilvorhaben 5: Systemintegration, Teilvorhaben 1: Entwicklung von Auswerte- und Anwendungsalgorithmen

Nichtfunktionelles Recycling ist eine Hauptursache für den Verlust von Legierungselementen wie Nickel, Chrom, Wolfram und Niob sowie von Edelmetallen wie Silber, Gold und PGM im Wirtschaftskreislauf. Gründe sind fehlende Kenntnisse über die Zusammensetzung und die Inhaltsstoffe metallreicher Abfälle und daraus resultierende nicht angepasste Aufbereitungs- und Verwertungsprozesse. Mit dem Echtzeitanalyse-System ARGOS soll ein System zur Charakterisierung von metallreichen Aufbereitungsprodukten entwickelt und überprüft wer-den. ARGOS beruht auf einer Verknüpfung sensor-basierter Partikelcharakterisierung, mathematischer Ableitungen und empirisch bekannter Stoffstromeigenschaften. Der Umfang der Charakterisierung orientiert sich an den Spezifikationen und Informations-Bedürfnissen der nachgelagerten Prozesse (Fe- und NE-Metallurgie). Mit einer Spezifizierung von Qualitäten sowie der schnellen Erkennung von Qualitätsveränderungen können Metallverluste entlang der Wertschöpfungskette deutlich minimiert werden durch: a) bessere Vorsortierung von Stoffströmen, b) technische Anpassungen in der Aufbereitungstechnik c) auf die Inputspezifikation angepasste Prozesssteuerung in der Fe- und NE-Metallurgie. Die Informationen aus der Sensorentwicklung und -anwendung werden mit Informationen aus der Stoffstromdatenbank zusammen geführt, und mit diesen über logische Algorithmen zu einer quantitativen Inhaltsbestimmung und Charakterisierung verknüpft. Gleichzeitig werden wesentliche Kenndaten und matrixabhängige Einflussfaktoren (z. B. zulässige Bandgeschwindigkeiten, notwendige Stückgröße, maximale Bandbelegungsdichte), die bei der Bestimmung der jeweiligen Parameter relevant sind, in entsprechenden Versuchen ermittelt.

Teilvorhaben 5: Systemintegration, Teilvorhaben 2: Stoffstromcharakterisierung

Nichtfunktionelles Recycling ist eine Hauptursache für den Verlust von Legierungselementen wie Nickel, Chrom, Wolfram und Niob sowie von Edelmetallen wie Silber, Gold und PGM im Wirtschaftskreislauf. Gründe sind fehlende Kenntnisse über die Zusammensetzung und die Inhaltsstoffe metallreicher Abfälle und daraus resultierende nicht angepasste Aufbereitungs- und Verwertungsprozesse. Mit dem Echtzeitanalyse-System ARGOS soll ein System zur Charakterisierung von metallreichen Aufbereitungsprodukten entwickelt und überprüft wer-den. ARGOS beruht auf einer Verknüpfung sensor-basierter Partikelcharakterisierung, mathematischer Ableitungen und empirisch bekannter Stoffstromeigenschaften. Der Umfang der Charakterisierung orientiert sich an den Spezifikationen und Informations-Bedürfnissen der nachgelagerten Prozesse (Fe- und NE-Metallurgie). Mit einer Spezifizierung von Qualitäten sowie der schnellen Erkennung von Qualitätsveränderungen können Metallverluste entlang der Wertschöpfungskette deutlich minimiert werden durch: a) bessere Vorsortierung von Stoffströmen, b) technische Anpassungen in der Aufbereitungstechnik c) auf die Inputspezifikation angepasste Prozesssteuerung in der Fe- und NE-Metallurgie. Die Informationen aus der Sensorentwicklung und -anwendung werden mit Informationen aus der Stoffstromdatenbank zusammen geführt, und mit diesen über logische Algorithmen zu einer quantitativen Inhaltsbestimmung und Charakterisierung verknüpft. Gleichzeitig werden wesentliche Kenndaten und matrixabhängige Einflussfaktoren (z. B. zulässige Bandgeschwindigkeiten, notwendige Stückgröße, maximale Bandbelegungsdichte), die bei der Bestimmung der jeweiligen Parameter relevant sind, in entsprechenden Versuchen ermittelt.

Teilvorhaben 5: Systemintegration, Teilvorhaben 3: Bewertung der Ressourcen- und Energiepotentiale der NE-Metall-Sortierprodukte

Nichtfunktionelles Recycling ist eine Hauptursache für den Verlust von Legierungselementen wie Nickel, Chrom, Wolfram und Niob sowie von Edelmetallen wie Silber, Gold und PGM im Wirtschaftskreislauf. Gründe sind fehlende Kenntnisse über die Zusammensetzung und die Inhaltsstoffe metallreicher Abfälle und daraus resultierende nicht angepasste Aufbereitungs- und Verwertungsprozesse. Mit dem Echtzeitanalyse-System ARGOS soll ein System zur Charakterisierung von metallreichen Aufbereitungsprodukten entwickelt und überprüft wer-den. ARGOS beruht auf einer Verknüpfung sensor-basierter Partikelcharakterisierung, mathematischer Ableitungen und empirisch bekannter Stoffstromeigenschaften. Der Umfang der Charakterisierung orientiert sich an den Spezifikationen und Informations-Bedürfnissen der nachgelagerten Prozesse (Fe- und NE-Metallurgie). Mit einer Spezifizierung von Qualitäten sowie der schnellen Erkennung von Qualitätsveränderungen können Metallverluste entlang der Wertschöpfungskette deutlich minimiert werden durch: a) bessere Vorsortierung von Stoffströmen, b) technische Anpassungen in der Aufbereitungstechnik c) auf die Inputspezifikation angepasste Prozesssteuerung in der Fe- und NE-Metallurgie. Die Informationen aus der Sensorentwicklung und -anwendung werden mit Informationen aus der Stoffstromdatenbank zusammen geführt, und mit diesen über logische Algorithmen zu einer quantitativen Inhaltsbestimmung und Charakterisierung verknüpft. Gleichzeitig werden wesentliche Kenndaten und matrixabhängige Einflussfaktoren (z. B. zulässige Bandgeschwindigkeiten, notwendige Stückgröße, maximale Bandbelegungsdichte), die bei der Bestimmung der jeweiligen Parameter relevant sind, in entsprechenden Versuchen ermittelt.

Wärmere Winter: Wie reagieren die Pflanzen?

Unser Klima wird wärmer - und dies vor allem im Winter. Die Wintertemperaturen sind in den letzten Jahrzehnten vielerorts doppelt so stark angestiegen wie diejenigen im Sommer. Die Schneeschmelze in den Bergen findet deshalb immer früher statt. Können die Pflanzen den verlängerten Sommer für Wachstum nutzen? Verändert sich dadurch die Vegetation? Wir untersuchen, wie sich veränderte Schneedecken-Eigenschaften auf die Pflanzen auswirken. Seit 1980 findet die Ausaperung an der Waldgrenze in Davos fast 3 Wochen früher statt. Für gewisse Standorte bedeutet dies, dass die schneefreie Zeit um einen Viertel länger geworden ist. Wie die Pflanzen darauf reagieren, ist weitgehend unbekannt. In unserer Studie simulieren wir die Klimaveränderung, indem wir die Schneedecke manipulieren. Einerseits entfernen wir während des Winters Schnee, wodurch die Schneedecke weniger gut isoliert und die Pflanzen darunter Frost ausgesetzt sind. Andererseits beschleunigen wir im Frühling die Schneeschmelze. Danach messen wir die Änderungen in Lebenszyklus, Wachstum und Reproduktion der Pflanzen. Unsere Untersuchungen finden einerseits in alpinen Zwergstrauchheiden an der Waldgrenze bei Davos statt, andererseits in den subarktischer Tundra in Alaska. Die Artenzusammensetzung beider Standorte ist sehr ähnlich, aber die winterlichen Temperaturen und Schneedecken unterscheiden sich stark. Einige Resultate: Einerseits hat in den letzten Jahren eine Temperaturerwärmung stattgefunden hat, welche zu früherer Schneeschmelze führte. Andererseits waren die Temperaturen in den ersten Wochen nach Schneeschmelze je tiefer, je früher die Schneeschmelze stattfand, und Fröste waren häufiger. In unseren Untersuchungen führte die frühere Schneeschmelze in einigen Arten zu einem langsameren Lebenszyklus, reduziertem Wachstum, aber mehr Reproduktion. Dies ist wahrscheinlich auf die tiefen Frühlingstemperaturen und Fröste zurückzuführen, die gemessen wurden. Die Blätter von früh ausgeaperten Zwergsträuchern waren kleiner, enthielten weniger Chlorophyll und wurden weniger von Insekten gefressen. Nach dem Abfallen verrotteten diese Blätter schlechter. Der Streuabbau war bei dünner Schneedecke und früher Ausaperung verlangsamt, wahrscheinlich wegen der tiefen Bodentemperaturen. Die Klimaerwärmung führt also einerseits zu früherem Sommeranfang, dies kann aber paradoxerweise für alpine Pflanzen zu einem kühleren Frühlingsklima und vermehrtem Frost führen. Wahrscheinlich konnten gewisse Pflanzenarten deshalb nach früher Schneeschmelze den längeren Sommer nicht nutzen und wuchsen teilweise sogar schlechter. Dieses Projekt wird im Rahmen einer Dissertation am SLF bearbeitet.

Schrottverwertungsstudie

Stoffflussanalyse: - Schrott und Begleitstoffe (z.B. Kunststoff, Shredderschutt, KCKW), - Branchenanalyse Schrotthaendler, - Bestandesaufnahme ZH/CH. Konzept: - Sofortmassnahmen (Uebergangsloesungen), - grundsaetzliche Massnahmen

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