Steam treatment of SRF and its impact on contaminant concentration and fuel properties

Titel in Übersetzung: Einfluss der Dampfbehandlung von EBS auf Schadstoffkonzentrationen und Brennstoffeigenschaften

Ali Golnahali

Publikation: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

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Abstract

Die globale Erwärmung ist eine der größten ökologischen Herausforderungen, mit denen die Menschheit heute konfrontiert ist. Das Kyoto-Protokoll zielt darauf ab, die Treibhausgasemissionen zu reduzieren, die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern und die Nutzung erneuerbarer Energien zu fördern. Außerdem fördert es die Zusammenarbeit zwischen Industrie- und Entwicklungsländern im Rahmen von Mechanismen für eine saubere Entwicklung. Die Entsorgung und Bewirtschaftung fester Siedlungsabfälle ist ein großes Problem für städtische Gemeinden weltweit. Um dieses Problem zu lösen, wurden verschiedene hoch entwickelte Technologien und Strategien eingesetzt. Städte auf der ganzen Welt haben verschiedene Schritte unternommen, um die Umweltauswirkungen von Strategien zur Behandlung von Siedlungsabfällen und zur thermischen Behandlung zu verringern. Die Energierückgewinnung ist eine der effektivsten Möglichkeiten, saubere, erneuerbare Energie aus Abfall zu gewinnen. Der aus Haushalts- und Industrieabfällen gewonnene feste Ersatzbrennstoff (EBS, englisch: Solid Recovered Fuel, SRF) hat ein großes Potenzial als alternative Brennstoffquelle, um die weltweiten Bemühungen zur Bekämpfung der globalen Erwärmung und zur Verringerung der Treibhausgasemissionen zu unterstützen. Auch die Vorschriften der Europäischen Union, die die Entsorgung von Abfällen mit einem Heizwert von mehr als 6 MJ/kg auf Deponien verbieten, unterstützen die Herstellung von SRF. Angesichts des steigenden Energiebedarfs kann EBS als alternative Brennstoffquelle mit hohem Energieerzeugungspotenzial dienen. Wenn in diesem Sektor keine Verbesserungen vorgenommen werden, werden die abfallbedingten Emissionen bis zum Jahr 2050 voraussichtlich auf 2,6 Milliarden Tonnen CO2 Äquivalente ansteigen. Bei verwendung eines alternativen Brennstoffs wie EBS in der verarbeitenden Industrie, sind jedoch die enthalten Schadstoffe zu berücksichtigen. Dies gilt vor allem für Chlor und Schwermetalle. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, EBS-Proben mit überhitztem Dampf zu behandeln, wobei der Schwerpunkt auf dem Vorhandensein von Chlor in den Proben vor und nach der Behandlung lag. Niedrige Chlorkonzentrationen in EBS sind ein wichtiges Ziel für die Zementindustrie, da hohe Chlorkonzentrationen negative Auswirkungen auf die Zementqualität haben können. Das Vorhandensein von Chlor während des Klinkerbrennprozesses kann zur Verflüchtigung von Chloriden in den heißen Zonen führen, die dann in den kühleren Zonen kondensieren und die Bildung von Chlorablagerungen und unerwünschten Chlorkreisläufen verursachen können. Diese Probleme können den Klinkerbrennprozess beeinträchtigen und letztlich zu einer schlechteren Zementqualität führen. Daher ist es für die Zementindustrie wichtig, den Chlorgehalt in EBS sorgfältig zu überwachen und zu steuern, um die Herstellung von hochwertigem Zement zu gewährleisten. In dieser Studie wurde die Auswirkung einer Dampfbehandlung auf die Chlorentfernung aus einer EBS-Probe untersucht. Obwohl im Prozess kein zusätzliches Chlor zugeführt wurde, wurde ein Anstieg des Chlorgehalts beobachtet. Die Ergebnisse deuten auf eine starke Fluktuation des Chlorgehalts in EBS hin, was auf die Notwendigkeit umfassenderer Experimente hinweist, um konsistente Ergebnisse für ein so heterogenes Material wie EBS zu erhalten. Insgesamt unterstreicht diese Studie die Bedeutung einer sorgfältigen Probenbehandlung und regt weitere Untersuchungen an, um unser Verständnis der Chlorkonzentration in EBS zu verbessern. Schließlich deuten die Ergebnisse der Experimente darauf hin, dass das Dampfbehandlungsverfahren bei der Entfernung von Chlor in zwei Kategorien von Experimenten unwirksam war: bei den Experimenten, die nur gewaschene SRF beinhalteten, und bei denen, die gewaschene SRF mit PVC beinhalteten.
Titel in ÜbersetzungEinfluss der Dampfbehandlung von EBS auf Schadstoffkonzentrationen und Brennstoffeigenschaften
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
  • Montanuniversität
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Sarc, Renato, Mitbetreuer (intern)
  • Pomberger, Roland, Betreuer (intern)
  • Viczek, Sandra, Mitbetreuer (intern)
Datum der Bewilligung20 Okt. 2023
DOIs
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2023

Bibliographische Notiz

nicht gesperrt

Schlagwörter

  • Siedlungsabfälle
  • Ersatzbrennstoffe
  • Polyvinyl Chlorid
  • Chlor
  • Abfallbehandlung

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