Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
In Anlagen zur thermischen Entsorgung von Hausm\u00fcll treten Korrosionsph\u00e4nomene an der Kesselwand auf, die zu St\u00f6rungen im Entsorgungszyklus f\u00fchren und die Stillstandszeiten erh\u00f6hen. Als Grund wird die Infiltration hei\u00dfer Ofengase angesehen, die mit chemisch aggressiven Inhaltstoffen das anorganische Bindesystem der feuerfesten Auskleidung angreifen und nachteilig ver\u00e4ndern.
\nZiel des Projektes soll sein, die Mechanismen der Infiltration und die Korrosionsph\u00e4nomene unter Pra-xisbedingungen zu erkennen und zu deuten, um im Sinne einer umweltvertr\u00e4glichen und sicheren Entsorgung Vorschl\u00e4ge zur Modifizierung geeigneter Bindesysteme machen zu k\u00f6nnen.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDer Verlauf dieses Projektes soll es erm\u00f6glichen, ohne Einsatz eines Modells unter Praxisbedingungen Datenmaterial \u00fcber anorganische Feuerfestbindesysteme zu bekommen.
\nDie Konstruktion einer wassergek\u00fchlten Lanze mit unterschiedlich verkitteten Testsegmenten aus nitridgebundenem SiC soll w\u00e4hrend des Betriebes in der MVA Schwandorf eingesetzt werden. W\u00e4hrend etwa 6 Monaten sollen anorganische Bindesysteme auf Basis SiC aus der Produktpalette zweier Feuerfesthersteller der korrosiven Ofenatmosph\u00e4re bei etwa 800\u00b0C ausgesetzt werden. Im gleichen zeitlichen Rahmen sollen mit Herstellern von Bindesystemen Ma\u00dfnahmen zur Modifizierung erfolgen. Es soll erreicht werden, das thermische und chemische Verhalten so zu stabilisieren, dass die Infiltration und damit die Korrosion im Kittfugenbereich und an der metallischen Kesselwand m\u00f6glichst unterbunden wird. Laborversuche im DIFK werden erg\u00e4nzende Angaben zum Druckerweichen liefern, um Zusammenh\u00e4nge ausreichend interpretieren zu k\u00f6nnen.
\nNach Abschluss der Praxisversuche folgt die chemische, mineralogische und keramographische Untersuchung von Proben. Die Ergebnisse n\u00fctzen dem sicheren und kontinuierlichen Betrieb von MVAs und tragen dazu bei, umweltgerechte Entsorgung zu betreiben, Stillst\u00e4nde zu vermeiden und Ressourcen zu schonen. Sie helfen auch, das Vertrauen der Anlieger an einem Entsorgungsstandort durch technische Modifizierungen der thermischen Entsorgung zu erhalten.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Um die Forderungen der 17. BimSchV von 1990 einzuhalten, ist die Verweilzeit der Rauchgase bei einer Verbrennungstemperatur >850\u00b0C bei 6% Sauerstoff auf >2 Sekunden festgesetzt worden. Ab Mitte 2005 sieht die Technische Anleitung Siedlungsabfall nur noch die Deponierung von Reststoffen mit einem Gl\u00fchverlust <5Gew.-% vor.\nSiC-haltige Werkstoffe haben sich besonders bew\u00e4hrt, da sie den thermischen, chemischen und w\u00e4rme-technischen Anforderungen im Kessel aufgrund ihrer werkstoffspezifischen Eigenschaften am besten entsprechen. Daher sind wasserglas- und phosphatgebundene handels\u00fcbliche SiC-Produkte und Modifizierungen durch Verwendung von Porosierungsmitteln, Engobierungen, Kornmodifizierungen und chemischen Zus\u00e4tzen in diesem Praxistest verwendet worden.\nDie Untersuchungen liefern nach dem Test die folgenden Ergebnisse: In den Staubablagerungen auf den Feuerfestwerkstoffen finden sich etwa 35% CaO und bis zu 11Gew.-% Alkalioxide. Chloride und Sulfate erreichen zusammen etwa 35Gew.-%.\nIn den wasserglasgebundenen Bindesystemen werden besonders reaktive Bestandteile aus dem Rauchgas wie Na, K und Ca im Bereich einer Oberfl\u00e4chenbrennhaut und einer Engobe merklich zur\u00fcckgehalten. In den Poren kondensieren Salzverbindungen mit abnehmender Temperatur und verdichten dadurch die Fuge. Mit zunehmender Porosit\u00e4t steigt auch der Gehalt der infiltrierten Rauchgasbestandteile im Bindesystem an.\nDie phosphatgebundenen Bindesysteme lassen \u00e4hnliche Infiltrationen wie die wasserglasgebundenen zu, haben aber kein so ausgepr\u00e4gtes Bindeverm\u00f6gen. Durch einen dichteren und feinporigen Gef\u00fcgeaufbau wird der Rauchgasinfiltration eine zus\u00e4tzliche Barriere vorgeschoben. In Laborversuchen ist die Best\u00e4ndigkeit von Stein-Fugenkitt-Verbunden gegen Druckerweichen bei Temperaturen bis \u00fcber 1400\u00b0C gepr\u00fcft worden. Bis zu etwa 700\u00b0C ist das Verhalten aller Bindesysteme vergleichbar. Dar\u00fcber hinaus machen sich spezielle Einfl\u00fcsse aus der Konzeption des jeweiligen Bindesystems bemerkbar.\nDiese Ergebnisse lassen den Schlu\u00df zu, dass der Infiltrationswiderstand der wasserglasgebundenen Bindesysteme vor allem durch Porosierungsmittel und Engobierungen direkt beeinflusst wird. Sch\u00e4dliche Rauchgasbestandteile werden in der Engobe und im Bereich der Brennhaut merklich zur\u00fcckgehalten. Gr\u00f6bere Poren jedoch lassen Salzverbindungen tief in die Fuge eindringen, bis sie mit abnehmender Temperatur kondensieren. Die phosphatgebundenen Bindesysteme verhalten sich trotz der vorgenommenen unterschiedlichen Modifizierungen sehr \u00e4hnlich. Sie enthalten keine chemisch reaktiven Bestandteile, die ein so gro\u00dfes Bindeverm\u00f6gen wie die wasserglasgebundenen Systeme aufweisen.\nZur Modifizierung der anorganischen Bindesysteme eignen sich werkstoffspezifische und konstruktive Ma\u00dfnahmen. In der wasserglasgebundenen SiC-Masse und dem gef\u00fcgem\u00e4\u00dfig dicht aufgebauten Bindesystem liegt ein sehr gro\u00dfes Potential f\u00fcr einen optimalen Infiltrationswiderstand. Feine und feinste Poren dienen als Diffusionsbremse. Das Aufbringen einer Engobe verleiht dem System eine Schutzschicht gegen Rauchgasbestandteile. Zu den konstruktiv m\u00f6glichen Ma\u00dfnahmen z\u00e4hlen das Hinterf\u00fcllen bzw. Hintergie\u00dfen der Platten mit freiflie\u00dfenden Massen, die Konstruktion mit hinterl\u00fcfteten Platten, die Beschichtung der Rohrwand mit einer Schutzmasse. Der Beitrag dieses Entwicklungsprojektes f\u00fcr die Entlastung der Umwelt wird in der Schonung der Ressourcen und der Verringerung des Prim\u00e4renergieverbrauchs, der Sicherung und Verbesserung der thermischen Entsorgung, der mengenm\u00e4\u00dfigen Verringerung von Ausbruchmaterial aus MVAs, der R\u00fcckgewinnung von Energie aus dem W\u00e4rmetauscher und der umweltfreundlichen Energieerzeugung bestehen.\n\n\n\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation\n\nDie Projektpartner aus den beteiligten Industrieunternehmen sind \u00fcber die Arbeiten und die Resultate detailliert unterrichtet und nutzen sie zur Produktoptimierung, zur Information und \u00d6ffentlichkeitsarbeit. DIFK bereitet eine Ver\u00f6ffentlichung in der Keramischen Zeitschrift vor und gibt Interessierten Auskunft.\n\n\nFazit\n\nDurch die Zusammenarbeit von Rohstoffherstellen, Feuerfestproduzenten, Anlagenbauern und Entsorgern ist es gelungen, die Korrosionsph\u00e4nomene in den Bindesystemen der feuerfesten Auskleidung zu erkennen und zu interpretieren. Hieraus ergeben sich gezielte M\u00f6glichkeiten zur Modifizierung der Feuerfestprodukte und der Anlagenkonzeption, die nun von den Industrieunternehmen in eigener Regie am Markt umgesetzt werden. Die umweltrelevanten Gesetzesanforderungen werden erf\u00fcllt. Das Projekt hat somit zum Ziel gef\u00fchrt und ist erfolgreich abgeschlossen worden.\n<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Zielsetzung und Anlass des Vorhabens In Anlagen zur thermischen Entsorgung von Hausm\u00fcll treten Korrosionsph\u00e4nomene an der Kesselwand auf, die zu St\u00f6rungen im Entsorgungszyklus f\u00fchren und die Stillstandszeiten erh\u00f6hen. Als Grund wird die Infiltration hei\u00dfer Ofengase angesehen, die mit chemisch aggressiven Inhaltstoffen das anorganische Bindesystem der feuerfesten Auskleidung angreifen und nachteilig ver\u00e4ndern. Ziel des Projektes soll […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"template":"","meta":{"footnotes":""},"categories":[],"tags":[47,65,51,52,53],"class_list":["post-20580","projektdatenbank","type-projektdatenbank","status-publish","hentry","tag-klimaschutz","tag-nordrhein-westfalen","tag-ressourcenschonung","tag-umweltforschung","tag-umwelttechnik"],"meta_box":{"dbu_projektdatenbank_az_ges":"13688\/01","dbu_projektdatenbank_medien":"","dbu_projektdatenbank_pdfdatei":"A-13688.pdf","dbu_projektdatenbank_bsumme":"110.605,22","dbu_projektdatenbank_firma":"DIFK Deutsches Institut f\u00fcr Feuerfest und Keramik GmbH","dbu_projektdatenbank_strasse":"Rheinstr. 58","dbu_projektdatenbank_plz_str":"56203","dbu_projektdatenbank_ort_str":"H\u00f6hr-Grenzhausen","dbu_projektdatenbank_p_von":"1998-06-16 00:00:00","dbu_projektdatenbank_p_bis":"2001-12-31 00:00:00","dbu_projektdatenbank_laufzeit":"3 Jahre und 7 Monate","dbu_projektdatenbank_telefon":"02624 9433-200","dbu_projektdatenbank_inet":"","dbu_projektdatenbank_bundesland":"Nordrhein-Westfalen","dbu_projektdatenbank_foerderber":"25","dbu_projektdatenbank_ab_bericht":"","dbu_projektdatenbank_ist_nachbewilligung_von":"","dbu_projektdatenbank_hat_nachbewilligung":"","dbu_headerimage_cover":"","dbu_submenu":"","dbu_submenu_position":"","dbu_submenu_entry":[]},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/20580","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/projektdatenbank"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/20580\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":33583,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/20580\/revisions\/33583"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=20580"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=20580"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=20580"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}