Entwicklung einer Anlage zur Abscheidung von Quecksilber aus dem Zementklinker-Herstellprozess

Florian Salzer

Publikation: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenDissertation

Abstract

Das 2013 veröffentlichte und im August 2017 völkerrechtlich in Kraft getretene Minamata Protokoll ist der Ausgangspunkt für zahlreiche Anstrengungen zur Reduktion von globalen anthropogenen Quecksilberemissionen. Im damit zusammenhängenden Global Mercury Assessment, welches 2018 aktualisiert wurde, ist zu erkennen, dass die Zementindustrie - nach der artisanalen Goldgewinnung und der Energiegewinnung aus Kohle - weltweit die drittgrößte Menge an Quecksilber emittiert. Einhergehend mit dem Ziel der w&p Zement GmbH, sich am Standort Wietersdorf zu einem der emissionsärmsten Zementwerke der Welt zu entwickeln, wurde - auch aufgrund des Minamata Protokolls - der klare Fokus auf das Thema Quecksilber gelegt. Die Reduktion der Quecksilberemissionen sollte jedoch ohne Verschleppung des Quecksilbers in andere Stoffströme, wie beispielsweise in Produkte, ohne eine zeitliche Vergleichmäßigung von Emissionsspitzen und mit geringstmöglichem ökologischem Fußabdruck erfolgen. Nach umfangreicher Recherche und zahlreichen Diskussionen konnte keine zufriedenstellende, bereits am Markt erhältliche Lösung für den Standort Wietersdorf gefunden werden. Aus diesem Grund wurde ein Projektkonsortium - bestehend aus der ATEC Production & Services GmbH, der Scheuch GmbH und der w&p Zement GmbH - mit dem Ziel der Entwicklung einer neuartigen Anlage zur Abscheidung von Quecksilber aus dem Zementklinker-Herstellprozess, gegründet. Im Rahmen dieser mehrjährigen Forschungsarbeit wurden die Quecksilber-Kreislaufbildung und dessen wesentlichste Einflussparameter anhand des Beispiels der Klinker-Produktionsanlage Wietersdorf untersucht. Aus den gewonnenen Daten konnte eine für Forschungszwecke geeignete Pilotanlage zur Abscheidung von Quecksilber entwickelt, mit Gesamtkosten von zirka 2,9 Millionen Euro errichtet und ihr Einfluss auf den Zementklinker-Herstellprozess über einen Zeitraum von 30 Monaten erforscht werden. Durch zahlreiche Versuche und Weiterentwicklungen an der Quecksilber-Abscheideanlage konnten durchschnittlich mehr als 80 % des über die Brenn- und Rohstoffe in den Zementklinker-Herstellprozess gelangenden Quecksilbers abgeschieden werden. In Hinblick auf die Emissionen des Zementklinker-Herstellprozesses zeigten sich deutliche Auswirkungen auf den Quecksilber-Monatsmittelwert, welcher in einem ähnlichen Ausmaß wie die Abscheiderate reduziert werden konnte. Mit den Erkenntnissen aus dem Betrieb der Pilotanlage wurde ein in der Zementindustrie flexibel einsetzbares und marktreifes System zur Abscheidung von Quecksilber aus dem Zementklinker-Herstellprozess entwickelt. Seit 2019 ist eine zweite Quecksilber-Abscheideanlage nach diesem Prinzip in einem deutschen Zementwerk in Betrieb. Die Quecksilber-Abscheideanlage wurde in weiterer Folge vom Projektkonsortium patentiert und wird unter dem Markennamen „XMercury“ vertrieben.
Titel in ÜbersetzungDevelopment of a System for Separating Mercury from the Cement Clinker Manufacturing Process
OriginalspracheDeutsch
QualifikationDr.mont.
Gradverleihende Hochschule
  • Montanuniversität
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Flachberger, Helmut, Beurteiler A (intern)
  • Lehner, Markus, Beurteiler B (intern)
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2020

Bibliographische Notiz

gesperrt bis 03-11-2025

Schlagwörter

  • Zement
  • Zementklinker
  • Quecksilber
  • Quecksilberabscheidung
  • Emission
  • Umweltschutz

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