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Untersuchungen zum Verweilzeitverhalten von Abfaellen in Drehrohrsystemen

Einsatz von heizwertreichen Siebresten aus der Mechanisch-Biologischen Restabfallbehandlung bei der Klinkerherstellung

Zementwerke verfuegen ueber Produktionsanlagen (u.a. Drehrohroefen), deren Hauptzweck die Erzeugung von qualitativ hochwertigem Zement darstellt. Dabei handelt es sich um einen sehr energieintensiven Prozess, weshalb neben dem Primaerenergietraegereinsatz auch der Einsatz von ausgewaehlten Alternativbrennstoffen zur thermischen Verwertung in Oesterreich dem Stand der Technik entspricht. So werden beispielsweise derzeit bereits getrennt gesammelte und aufbereitete Kunststoffe sowie Kunststoff-Produktionsabfaelle in den Zementwerken Wietersdorf, Wopfing, Leube, Retznei und Mannersdorf sowie Altoele und halogenfreie Loesungsmittel in den Zementwerken Peggau und Gmunden eingesetzt. Im vorliegenden Pilotprojekt soll deshalb untersucht werden, welchen Beitrag die Firma Baufeld-Austria zu einer oekologisch vertretbaren und oekonomisch sinnvollen Loesung der Restabfallproblematik leisten kann. Insbesondere soll die Frage geklaert werden, ob der Einsatz von heizwertreichen Siebresten (SNr.: 91102 und 91103) aus der mechanisch-biologischen Restabfallbehandlung (MBR) bei der Klinkerproduktion technisch moeglich, umweltvertraeglich und oekonomisch sinnvoll ist. Folgende Arbeitsschwerpunkte wurden definiert: Materielle und chemische Charakterisierung der Siebreste aus der MBR Untersuchungen zur mechanischen Aufbereitung der Siebreste zu einem qualitativ hochwertigen Alternativbrennstoff mit definierten Eigenschaften Feststellung der Eignung der bestehenden Feuerungsanlage (Drehrohrofen zur Klinkererzeugung) fuer die thermische Verwertung von Siebresten aus der MBR Moegliche betriebswirtschaftliche Konsequenzen eines thermischen Verwertungskonzeptes Vorrangiges Ziel des Projektes ist die Beurteilung der Substitution von Primaerenergietraegern durch die Nutzung der Energieinhalte von Siebresten mit den damit verbundenen oekonomischen und oekologischen Vorteilen.

Nutzung von Wasserstoff in Drehrohrofentechnologien zur Herstellung künstlicher Puzzolane als Klinkerersatz- und Betonzusatzstoff in der Baustoffindustrie

Die Herstellung von künstlich getemperten Puzzolanen für die Zement- und Betonindustrie erfordert thermische Prozesse, wie die des Drehrohrofens. Hierfür ist es nötig, die dafür benötigte Drehrohrofentechnologie unter Nutzung von Wasserstoff - sei es reiner Wasserstoff oder als Beimischung im Gasleitungsnetz - zu entwickeln. Folgende primären Zielstellungen werden im Projektvorhaben verfolgt: (1) Entwicklung der Wasserstoff-Drehrohrofentechnologien, (2) Entwicklung der Prozesstechnologie für die Herstellung von Wasserstoff-Puzzolanen. Bei der Vorhabensumsetzung wird ein möglichst interdisziplinärer Ansatz verfolgt. Für die erfolgreiche technische Umsetzung müssen verschiedene Akteure der Anlagen- und Baustoffindustrie verknüpft werden, wobei entsprechende baustofftechnologische Entwicklungen durchzuführen sind. Es werden weitere sekundäre Zielstellungen verfolgt: (3) Entwicklung von Wasserstoff-Puzzolanen aus Sekundärrohstoffen, (4) Nutzung von Wasserstoff-Puzzolanen in der Baustoffindustrie. Durch die Adelheid Meißner GmbH wird die Gewinnung und Konditionierung der Tonrohstoffe erfolgen und die Entwicklung der Technologie zur Herstellung von Wasserstoff-Puzzolanen.

Entwicklung eines mathematischen Modells zur Minimierung des Energieverbrauchs bei Zementdrehrohröfen mit Ketteneinbauten

Zement wird mit Hilfe des Trocken- oder Nassverfahrens im Drehrohrofen hergestellt. Beim Nassverfahren ist der spezifische Energiebedarf zum Brennen des Klinkers ca. 40 Prozent höher als beim Trockenverfahren, da im Gegensatz zum Trockenverfahren das feuchte Vormaterial direkt in den Drehrohrofen eingebracht wird und so das Wasser im Drehrohrofen sehr energieintensiv verdampft werden muss. Eine Möglichkeit den Energiebedarf beim Nassverfahren zu senken, ist die Verbesserung des Wärmeübergangs von den heißen Rauchgasen auf das Vormaterial im Drehrohrofen, indem im Drehofen Ketten angebracht werden. Die Ketten werden im heißen Rauchgas aufgeheizt und durch die Drehbewegung des Ofens in das kältere Vormaterial gefördert, wo sie ihre Wärme entsprechend abgeben. Dadurch sind Energieeinsparungen von rd. 15 Prozent möglich. Im Rahmen dieses Forschungsprojekts soll ein mathematisches Modell, basierend auf Stoff-, Massen-, Energie- und Impulsbilanzen, zur Beschreibung des Betriebsverhaltens dieser Kettensysteme formuliert werden, um durch eine verbesserte Auslegung des Kettensystems im Drehofen den Energiebedarf und damit Umweltbelastungen und Energiekosten bei der Zementherstellung zu minimieren.

Grundlagenforschung zur Verwendung von geschmolzenen Salzen in der Luftreinhaltungstechnik

Ziel der Vorhaben ist die Verwendung von geschmolzenen Salzen als Adsorptionsmittel fuer Schwefeldioxid aus Abgasen. In einem Drehrohrofen wird das Entschwefelungsvermoegen von ternaeren, niedrigschmelzenden Karbonatschmelzen untersucht, wobei auch eine regenerative Verwendung der Salze vorgesehen ist, was auch eine Ueberfuehrung des Schwefels in seine umweltfreundliche Elementarform ermoeglicht.

Nutzung von Wasserstoff in Drehrohrofentechnologien zur Herstellung künstlicher Puzzolane als Klinkerersatz- und Betonzusatzstoff in der Baustoffindustrie, Teilvorhaben 4 Verwendung von Wasserstoff-Puzzolanen in der Leichtbetonproduktion'

Die Herstellung von künstlich getemperten Puzzolanen für die Zement- und Betonindustrie erfordert thermische Prozesse, wie die des Drehrohrofens. Hierfür ist es nötig, die dafür benötigte Drehrohrofentechnologie unter Nutzung von Wasserstoff - sei es reiner Wasserstoff oder als Beimischung im Gasleitungsnetz - zu entwickeln. Folgende primären Zielstellungen werden im Projektvorhaben verfolgt: (1) Entwicklung der Wasserstoff-Drehrohrofentechnologien, (2) Entwicklung der Prozesstechnologie für die Herstellung von Wasserstoff-Puzzolanen. Bei der Vorhabensumsetzung wird ein möglichst interdisziplinärer Ansatz verfolgt. Für die erfolgreiche technische Umsetzung müssen verschiedene Akteure der Anlagen- und Baustoffindustrie verknüpft werden, wobei entsprechende baustofftechnologische Entwicklungen durchzuführen sind. Es werden weitere sekundäre Zielstellungen verfolgt: (3) Entwicklung von Wasserstoff-Puzzolanen aus Sekundärrohstoffen, (4) Nutzung von Wasserstoff-Puzzolanen in der Baustoffindustrie. Durch die Gebr. Zieglowski GmbH & Co. KG erfolgen die Untersuchungen zur Herstellung von Leichtbetonsteinen durch Substitution von Zement durch Wasserstoff-Puzzolan.

Dynamische Simulation von solar beheizten Drehrohrreaktoren

Das thermische Verhalten eines solar beheizten Drehrohrreaktors soll mit Hilfe eines dynamischen Modells beschrieben werden. Dieses Modell dient als Werkzeug, um auf der Basis von experimentell im Sonnenofen Köln durchgeführten Versuchen im Mini-Plant-Maßstab die Skalierbarkeit von solchen Drehrohrreaktoren auf eine kommerzielle Anlagengröße zu ermöglichen.

Nutzung von Wasserstoff in Drehrohrofentechnologien zur Herstellung künstlicher Puzzolane als Klinkerersatz- und Betonzusatzstoff in der Baustoffindustrie, Teilvorhaben 2 Rohstoffuntersuchungen, Rohstoffaufbereitung und Bilanzierung'

Die Herstellung von künstlich getemperten Puzzolanen für die Zement- und Betonindustrie erfordert thermische Prozesse, wie die des Drehrohrofens. Hierfür ist es nötig, die dafür benötigte Drehrohrofentechnologie unter Nutzung von Wasserstoff - sei es reiner Wasserstoff oder als Beimischung im Gasleitungsnetz - zu entwickeln. Folgende primären Zielstellungen werden im Projektvorhaben verfolgt: (1) Entwicklung der Wasserstoff-Drehrohrofentechnologien, (2) Entwicklung der Prozesstechnologie für die Herstellung von Wasserstoff-Puzzolanen. Bei der Vorhabensumsetzung wird ein möglichst interdisziplinärer Ansatz verfolgt. Für die erfolgreiche technische Umsetzung müssen verschiedene Akteure der Anlagen- und Baustoffindustrie verknüpft werden, wobei entsprechende baustofftechnologische Entwicklungen durchzuführen sind. Es werden weitere sekundäre Zielstellungen verfolgt: (3) Entwicklung von Wasserstoff-Puzzolanen aus Sekundärrohstoffen, (4) Nutzung von Wasserstoff-Puzzolanen in der Baustoffindustrie. Durch die Adelheid Meißner GmbH wird die Gewinnung und Konditionierung der Tonrohstoffe erfolgen und die Entwicklung der Technologie zur Herstellung von Wasserstoff-Puzzolanen.

Nutzung von Wasserstoff in Drehrohrofentechnologien zur Herstellung künstlicher Puzzolane als Klinkerersatz- und Betonzusatzstoff in der Baustoffindustrie, Teilvorhaben 1: Rohstoffuntersuchungen'

Die Herstellung von künstlich getemperten Puzzolanen für die Zement- und Betonindustrie erfordert thermische Prozesse, wie die des Drehrohrofens. Hierfür ist es nötig, die dafür benötigte Drehrohrofentechnologie unter Nutzung von Wasserstoff - sei es reiner Wasserstoff oder als Beimischung im Gasleitungsnetz - zu entwickeln. Folgende primären Zielstellungen werden im Projektvorhaben verfolgt: (1) Entwicklung der Wasserstoff-Drehrohrofentechnologien, (2) Entwicklung der Prozesstechnologie für die Herstellung von Wasserstoff-Puzzolanen. Bei der Vorhabensumsetzung wird ein möglichst interdisziplinärer Ansatz verfolgt. Für die erfolgreiche technische Umsetzung müssen verschiedene Akteure der Anlagen- und Baustoffindustrie verknüpft werden, wobei entsprechende baustofftechnologische Entwicklungen durchzuführen sind. Es werden weitere sekundäre Zielstellungen verfolgt: (3) Entwicklung von Wasserstoff-Puzzolanen aus Sekundärrohstoffen, (4) Nutzung von Wasserstoff-Puzzolanen in der Baustoffindustrie.

Pyrolyse von Kohlenstoff-Fasermaterialien (Drehrohr)

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