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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)

Teilvorhaben 5: Systemintegration^Teilvorhaben 7: Großtechnische Umsetzung Shredder^Teilvorhaben 3: Bewertung der Ressourcen- und Energiepotentiale der NE-Metall-Sortierprodukte^r4 - wirtschaftsstrategische Rohstoffe: ARGOS - Steigerung des funktionellen Recyclings entlang der Wertschöpfungskette durch Echtzeitanalyse metallreicher Aufbereitungsprodukte^Teilvorhaben 4: Entwicklung Sensortechnik^Teilvorhaben 5: Großtechnische Umsetzung Industrieschrotte, 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.

Evaluierung und Fortschreibung der Methodik zur Ermittlung der Altfahrzeugverwertungsquoten durch Schredderversuche unter der EG-Altfahrzeug-Richtlinie 2000/53/EG

Hintergrund des Projektes sind zwei Fragestellungen: 1) Untersuchungsbereich Monitoring der Altfahrzeugverwertungsquoten: Für die Ermittlung der Altfahrzeugverwertungsquoten in Deutschland wurde Anfang der 2000er Jahre eine Methodik entwickelt, die auf einer Erhebung der Input- und Outputströme der Altfahrzeug-Demontagebetriebe sowie der Schredderbetriebe im Rahmen der Abfallstatistik basiert. Seit über 10 Jahren werden die Verwertungsquoten für Altfahrzeuge mit unveränderter Methodik ermittelt. Damit ist der Bedarf nach einer Evaluierung und Aktualisierung entstanden, um die Methodik und Datengrundlagen an die technischen und rechtlichen Entwicklungen der letzten Jahre anzupassen. 2) Untersuchungsbereich Hochwertigkeit der Verwertung: Die seit dem Jahr 2006 geforderten Recycling- und Verwertungsziele der EG-Altfahrzeug-Richtlinie 2000/53/EG hält Deutschland stets ein, seit einigen Jahren sogar die seit 2015 zu erreichenden höheren Quoten. Gleichzeitig besteht jedoch die Herausforderung, die Hochwertigkeit der Verwertung sowie die Ressourceneffizienz der Altfahrzeugverwertung verstärkt in den Fokus zu nehmen. Hier bestehen weiterhin Verbesserungspotenziale, sowohl bei den Schredderrückständen als auch bei den Schredderprodukten. Ziele des Vorhabens sind: a) Aktualisierung der Datengrundlagen für die Ermittlung der Altfahrzeugverwertungsquoten für Deutschland und Verbesserung der Datenqualität. Dazu werden unter anderem eine repräsentative Schredder- bzw. Altfahrzeugverwertungskampagne und ausgewählte Analysen von Schredder-Outputfraktionen durchgeführt. b) Erarbeitung von Vorschlägen zur Aktualisierung bzw. Validierung der Grunddaten und der Berechnungsweisen bzw. der Datenerhebungen des Monitorings der Altfahrzeugverwertung. c) Entwicklung von Empfehlungen zur Erhöhung der Hochwertigkeit der Verwertung von Altfahrzeugen und grobe Abschätzung der potenziellen Umweltentlastung durch die vorgeschlagenen Maßnahmen.

ShLauBi2 - Bioleaching von Schredderleichtfraktionen

Im Zuge dieses Projektes sollen Wertmetalle zu einem großen Prozentsatz aus Shredder?Leichtfraktionen zurückgewonnen werden. Für die Separierung der Metalle wird ein biotechnologischer Prozess, nämlich das sogenannte Bioleaching herangezogen, welcher für metallhältige Reststoffe erstmalig eingesetzt wird. Hierbei sind vor allem Grundlagenstudien der Auswirkungen der komplexen Begleitstoffe, die in Shredder?Leichtfraktionen vorkommen, notwendig, um einen funktionierenden Prozess etablieren zu können.

Teilprojekt 3: INFA e. V.: Entwicklung von optimierten EAG-Erfassungssystemen^Teilprojekt 6: REMONDIS Electrorecycling GmbH: Optimierte Erst- und Weiterbehandlung von EAG zur Gewinnung von Zielmetallen^Teilprojekt 2: FH Münster: Wissenschaftliche Grundlagen der Prozessbilanzierung und Modellierung zur Steigerung der Metallrückgewinnung^r3 - Strategische Metalle, UPGARDE - Integrierte Ansätze zur Rückgewinnung von Spurenmetallen und zur Verbesserung der Wertschöpfung aus Elektro- und Elektronikaltgeräten^Teilprojekt 4: Werkstatt Frankfurt e.V., Geschäftsfeld Recyclingzentrum: Verbesserung der Erfassung und ressourcenorientierte Demontage von EAG^Teilprojekt 10: Fraunhofer IVV: Einsatz lösemittelbasierter Trennverfahren zur optimierten Metallrückgewinnung aus EAG Stoffströmen, Teilprojekt 11: Loser Chemie GmbH: Anpassen eines Löseverfahrens für das Recycling von PV Modulen für EAG Stoffströme

1. Vorhabenziele: Ziel ist es, die beim Verwerten von Fotovoltaikabfall erhaltenen positiven Ergebnisse für die Konzentration der verwendeten Metalle, wie Tellur, Indium, Gallium, Molybdän und Selen auf andere Abfallsorten anzuwenden, und das bestehende Verfahren bzw. die Chemikalienkompositionen so zu optimieren, dass eine Verwertung von EAG-Stoffströmen möglichst vollständig durchgeführt werden kann. 2. Arbeitsplanung: Im Rahmen des Projektes werden mit bestimmenden Teilfraktionen aus der Aufbereitung und Demontage nasschemische Verfahren angewendet, um Zielmetalle in Konzentraten anzureichern und Verbunde zu trennen. Getestet werden sollen Fraktionen, wie Schredder-Fluff, Flachbildschirm Folien, Leuchtpulver aus dem Lampenrecycling, Leuchtdioden und andere elektrische bzw. elektronische Bauteile. Im Anschluss sollen verfahrenstechnische Optimierungen für die Zielfraktionen vorgeschlagen werden. Dieses Teilprojekt ist Bestandteil des Verbundvorhabens UPGRADE Integrierte Ansätze zur Rückgewinnung von Spurenmetallen und zur Verbesserung der Wertschöpfung aus Elektro- und Elektronikaltgeräten (FKZ 033R087A).

Teilvorhaben 5: Systemintegration^Teilvorhaben 7: Großtechnische Umsetzung Shredder^Teilvorhaben 5: Großtechnische Umsetzung Industrieschrotte^r4 - wirtschaftsstrategische Rohstoffe: ARGOS - Steigerung des funktionellen Recyclings entlang der Wertschöpfungskette durch Echtzeitanalyse metallreicher Aufbereitungsprodukte^Teilvorhaben 4: Entwicklung Sensortechnik, 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.

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.

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