Mis­si­on Statement:

In Pro­zess­ne­ben­pro­duk­ten (PNP), die in metall­ur­gi­schen und mine­ra­li­schen Pro­zes­sen auf­tre­ten sind meist noch wert­vol­le Metal­le wie Kup­fer, Nickel und Man­gan ent­hal­ten. Die­se PNP lie­gen fein­kör­nig in Form von zum Bei­spiel Fil­ter­stäu­ben, Fil­ter­schläm­men Gra­nu­la­ten oder Zyklon­ab­schei­dun­gen vor. Fal­len PNP in gro­ßen Men­gen an, wer­den die­se aktu­ell meis­tens mit­tels Was­ser und Zement gebun­den und in Bri­ketts mit einer Kan­ten­län­ge von 25 bis 150 mm gepresst. Anschlie­ßend kön­nen die Bri­ketts wie­der als Roh­stoff in der metall­ur­gi­schen Indus­trie ver­wen­det wer­den. Nach­tei­lig an die­sem Ver­fah­ren sind die gro­ßen Men­gen an CO₂, die durch das Erhit­zen der Bri­ketts auf über 1000 °C und die Her­stel­lung des Zements frei­ge­setzt wer­den. Die etwa 10 Mio. Ton­nen PNP, die in Euro­pa jähr­lich anfal­len, meist dezen­tral in gerin­gen Men­gen von 1.000 bis 35.000 Ton­nen pro Jahr pro Pro­duk­ti­ons­ort. Häu­fig wer­den die PNP zu Kos­ten in Höhe von 36 bis 45 € pro Ton­ne depo­niert, da es aktu­ell kei­ne ein­fa­che, in klei­nen Men­gen öko­no­mi­sche und platz­spa­ren­de Metho­de gibt, die PNP wie­der nutz­bar zu machen. So gehen vie­le wert­vol­le Mate­ria­li­en ver­lo­ren und die Umwelt wird stark belastet.

Ziel des Pro­jekts ist es eine umwelt­freund­li­che und öko­no­mi­sche Alter­na­ti­ve zu ent­wi­ckeln PNP zu Bri­ket­tie­ren, um die­se wie­der in den metall­ur­gi­schen Pro­zess ein­zu­spei­sen. Dabei soll auf die Ver­wen­dung von Zement ver­zich­tet wer­den und statt­des­sen zur Bin­dung der PNP Fasern aus Alt­tex­ti­li­en ver-wen­det wer­den. Neben dem Ein­spa­ren von gro­ßen Men­gen an CO2 durch den Ver­zicht von Zement, kann auch die erfor­der­li­che Was­ser­men­ge deut-lich redu­ziert wer­den. Die Wirt­schaft­lich­keit wird dadurch ermög­licht, dass die Depo­nie­rungs­kos­ten ent­fal­len und eine bei der übli­chen PNP-Bin­dung nöti­ge Aus­la­ge­rungs­hal­le nicht mehr not­wen­dig ist. So soll auch die Bin­dung von gerin­gen Men­gen PNP wirt­schaft­lich werden.

Ansatz:

Die Ver­dich­tung der PNP ist nötig, um sie wie­der Pro­zes­sen zuzu­füh­ren. Ohne eine Ver­dich­tung wür­den die Stäu­be von der tech­nisch not­wen­di­gen Absau­gung nicht in die Indus­trie­öfen gelan­gen. Die Faser­ver­stär­kung er-mög­licht die Her­stel­lung von Bri­ketts, die für den Trans­port und den Ein­satz in der Indus­trie hand­hab­bar sind. Fasern, die im Rah­men des For­schung-spro­jekts unter­sucht wer­den sol­len gesund­heit­lich unbe­denk­lich sein, wie zum Bei­spiel Natur­fa­sern und syn­the­ti­sche Fasern (meist PET, PA, Poly­o­le- fine). Des Wei­te­ren wer­den haupt­säch­lich Fasern unter­sucht, die bis­her de-poniert oder ver­brannt wer­den. Zusätz­lich zu den Fasern soll basie­rend auf erfolg­rei­chen Vor­ver­su­chen bio­ge­ne Stär­ke als Haft­mit­tel ver­wen­det wer­den. Ins­ge­samt wird durch die Maß­nah­men ein CO₂ Erspar­nis von etwa 70 % ver­gli­chen mit kon­ven­tio­nel­len Metho­den angestrebt.

Neben der erhöh­ten Umwelt­freund­lich­keit birgt das ange­streb­te Ver­fah­ren eben­falls wirt­schaft­li­che Vor­tei­le für Unter­neh­men. Neben der Beschaf­fung von Zement, ist eine zusätz­li­che Hal­le zum Aus­här­ten der Bri­ketts erfor­der-lich. Die­se hohen Inves­ti­ti­ons­kos­ten kön­nen durch die Ver­wen­dung von faser­ver­stärk­ten Bri­ketts deut­lich redu­ziert wer­den, sodass die Wirt­schaft-lich­keits­schwel­le bereits bei einem Auf­kom­men von 1.000 Ton­nen jähr­lich über­schrit­ten ist. Neben der kon­kre­ten Anwen­dung zur Bin­dung von PNP der metall­ur­gi­schen Indus­trie ist auch ein Ein­satz der Tech­no­lo­gie in ande­ren Berei­chen wie der Pro­duk­ti­on von Stein­wol­le oder zur Sub­sti­tu­ti­on von Kalk­stein in Zement­klin­kern denk­bar. Die erhöh­te Wirt­schaft­lich­keit wird unter ande­rem durch das Weg­fal­len von den Depo­nie­rungs­kos­ten gewähr­leis­tet. Zudem ist von fast zu ver­nach­läs­sig­ba­ren Kos­ten für die Abnah­me der Alt­tex­ti­li­en zu rech­nen, da ein Faser­an­teil von unter 5 Gew.-% zu erwar­ten ist. Dazu kom­men stei­gen­de Kos­ten, durch knap­per wer­den­den Depo­nie­raum und ein erwar­te­tes Ver­bot von Depo­nien auf­grund von stren­ger wer­den­den Umwelt­auf­la­gen. Dadurch wür­de die maß­geb­li­che Ent­sor­gungs­me­tho­de der PNP entfallen.

Pro­jekt­struk­tur von DissHEAT