4 Material und Umwelt
Filtern
Dokumenttyp
- Vortrag (93) (entfernen)
Referierte Publikation
- nein (93)
Schlagworte
- Recycling (18)
- Phosphor (11)
- Phosphorrückgewinnung (11)
- Klärschlamm (10)
- CFK (7)
- Phosphorus recovery (7)
- BOFS (5)
- Gichtgasschlamm (5)
- Hydraulic reactivity (5)
- Klärschlammverordnung (5)
- Ringversuch (5)
- Cabonfasern (4)
- Carbon Fibers (4)
- Dünger (4)
- Elektroofenstaub (4)
- Pyrometallurgy (4)
- Ressourcenrückgewinnung (4)
- Zink (4)
- Baustoffrecycling (3)
- Carbonfaser (3)
- Electric Arc Furnace (3)
- Environmental evaluation (3)
- Fertilizer (3)
- Gypsum (3)
- Klärschlammasche (3)
- Makronährstoffe (3)
- Mantelverordnung (3)
- Nährstoffe (3)
- Phosphorus (3)
- Portland Cement (3)
- Pyrometallurgie (3)
- Sekundärrohstoffe (3)
- Sewage sludge (3)
- Steelmaking (3)
- Zement (3)
- AbfKlärV (2)
- Analytik (2)
- Ashdec (2)
- Bauxite Residue (2)
- CDW processing (2)
- DGT (2)
- Düngemittel (2)
- LD-Schlacke (2)
- Landwirtschaft (2)
- Laser-induced breakdown spectroscopy (2)
- Leichtbau (2)
- Lichtbogenofen (2)
- Monoverbrennungsanlage (2)
- Phopshorus recovery (2)
- Recycling fertiliser (2)
- Recycling fertilisers (2)
- Red Mud (2)
- Reproduzierbarkeit (2)
- Scandium (2)
- Secondary Recources (2)
- Sewage sludge ordinance (2)
- Tantal (2)
- Tantalum (2)
- Zitronensäure (2)
- Abwasserbehandlung (1)
- Alite (1)
- Alite hydraulic reactivity (1)
- Alkalien (1)
- Ammonium (1)
- Bagasse (1)
- Bassanite (1)
- Blast furnace sludge (1)
- CFRP (1)
- Calcium silicate (1)
- Calcium sulfate (1)
- Carbide formation (1)
- Carbon feeding (1)
- Carbonbeton (1)
- Carbonfasern (1)
- Chromium (1)
- Clinker substitute (1)
- Combustion Ion Chromatography (1)
- Controlled release fertilisers (1)
- Diffusive Gradients in thin films (DGT) (1)
- Diffusive gradients in thin-films (DGT) (1)
- Electric arc furnace dust (1)
- Extraktionsversuche (1)
- Filterstaub (1)
- Forschungsförderung (1)
- Gesteinskörnungen (1)
- Gipsabfälle (1)
- Gipsrecycling (1)
- Gleichwertigkeit Messverfahren (1)
- Gypsum fiberboards and synthetic gypsum (1)
- Gypsum recycling (1)
- Heavy metal removal (1)
- Hydrogen (1)
- In-situ analysis (1)
- Industrielles Abwasser (1)
- Infrared spectroscopy (1)
- Klimaneutralität (1)
- Kreislaufwirtschaft (1)
- Lebensmittelindustrie (1)
- Lightweighting (1)
- Monoverbrennung (1)
- Nachhaltigkeit (1)
- Neutralammoniumcitrat (1)
- Neutralammoniumnitrat (1)
- Nitrate (1)
- Nutrient (1)
- On-Line Analyse (1)
- P-Recyclate (1)
- P-Rückgewinnung (1)
- P-Senken (1)
- P-recovery (1)
- Per- and Polyfluoroalkyl substances (PFAS) (1)
- Phosphorbestimmung (1)
- Plasma (1)
- Process control (1)
- Push-out Test (1)
- Raman spectroscopy (1)
- Reduction (1)
- Reduction process (1)
- Ressourceneffizienz (1)
- Ressourcenschonung (1)
- Ringversuch P-Gehalt in Klärschlamm (1)
- Rotschlamm (1)
- Rückgewinnung (1)
- Scattering (1)
- Schlacke (1)
- Sekundärgipse (1)
- Selective chlorination (1)
- Sewage sludge ash (1)
- Sewage sludge incineration (1)
- Soil (1)
- Soil P species (1)
- Stahlwerksschlacke (1)
- Stalwerksschlacke (1)
- Steelmaking slag (1)
- Sustainability (1)
- Technologietransfer (1)
- Thermochemisch (1)
- Thermochemische Prozesse (1)
- Tricalciumsilikat (1)
- Upscaling (1)
- Versuchskampagne (1)
- Waste water treatment (1)
- Wiederholbarkeit (1)
- Wiederverwertung (1)
- X-ray absorption near-edge structure (XANES) spectroscopy (1)
- X-ray diffraction (1)
- XANES (1)
- Zementersatz (1)
- Zementklinker (1)
- Zinc (1)
- Zinnschlacken (1)
- infrared spectroscopy (1)
- multi scale testing (1)
- thermochemische Behandlung (1)
- Ökobilanz (1)
Organisationseinheit der BAM
- 4.4 Thermochemische Reststoffbehandlung und Wertstoffrückgewinnung (93) (entfernen)
Eingeladener Vortrag
- nein (93) (entfernen)
Herstellung neuer Düngemittelausgangsstoffe durch thermochemische Behandlung von Klärschlammaschen
(2018)
Der Fachbereich 4.4 hat zusammen mit der Firma Outotec ein thermochemisches Verfahren im Drehrohrofen entwickelt, um die Phosphorphasen in Klärschlammasche umzuwandeln, damit die behandelten Aschen als Dünger eingesetzt werden können. In dem Vortrag wird das Verfahren erklärt, die Düngewirkung dargestellt und Pilotversuche vorgestellt.
Klärschlammaschen können eine hohe Phosphatkonzentration aufweisen und stellen damit einen geeigneten Sekundärrohstoff für die Produktion von Phosphatdüngemitteln dar. Bisher wird dieses Potential der Klärschlammaschen für die Phosphor-Rückgewinnung jedoch kaum genutzt, da die in den Aschen enthaltenen Phosphate für Pflanzen kaum verfügbar und die Aschen teilweise mit toxischen Schwermetallen belastet sind.
Im AshDec®-Verfahren wird die Klärschlammaschen im Drehrohrofen im Temperaturbereich 800-1000°C unter Zugabe von Alkali-Additiven (bsp. Na2CO3) thermochemisch behandelt, um ein wirksames und schadstoffarmes Phosphatdüngemittel herzustellen. Aktuell bereitet die Firma Emter GmbH den Bau der ersten großtechnischen AshDec®-Anlage mit einer Kapazität von 30.000 Jahrestonnen Klärschlammasche am Standort ihrer Klärschlammverbrennungsanlage (Altenstadt / Oberbayern) vor. Die erste Ausbaustufe dieser Anlage wird durch das BMBF-Projekt R-Rhenania im Rahmen der Förderinitiative RePhoR begleitet.
In a rapidly evolving world, the demand on raw materials is increasing steadily and many technologies are dependent on a secure supply of hi-tech metals. Recently, scandium (Sc) has attracted attention since its use in high strength Al-alloys and solid-oxide-fuel-cells strongly improves the performance of those materials.
The element Sc is not exceptionally rare but quite resistant to geochemical enrichment processes, it is scarcely found enriched to high concentrations and is recovered as a by-product. Since Sc enrichment in Greek bauxite residues was shown by Ochsenkühn-Petropoulou et. al (1994), intensive research on this material and development of efficient Sc-recovery methods is ongoing.
This study investigates Sc-bearing species in bauxite residues from alumina production. It aims to provide direct evidence about the Sc-speciation’s in those secondary resources and tries to find the link to speciation’s in primary resources, e.g. bauxites and laterites.
Therefore, Sc K edge XANES (X-ray absorption near edge structure) spectroscopy is performed using synchrotron radiation to determine the presence of certain Sc-components and distinguish between adsorbed and chemically bonded Sc as was shown for lateritic deposits in Australia by Chassé et al. 2016. For comparison, reference standards of Sc-bearing and Sc-adsorbed species are synthesized. Indirect inferences from leaching behavior of bauxites, in cases supported by analyses with LA-ICP-MS, suggest Sc to be associated with either iron- or aluminum phases (Vind et al. 2017); (Suss et al.). It remains unclear how different primary materials influence Sc-speciation in the bauxite residue. Therefore, a comparison between different European bauxite residues is made in this study. The investigations should help to understand Sc chemistry and
behavior in different primary and secondary materials and provide fundamentals for metallurgical processing. The research is incorporated in the SCALE project (GA No. 730105) funded by EU Horizon 2020 research and innovation program.
Die agronomische Effizienz von Düngemitteln wird üblicherweise im Vegetationsversuch geprüft. Vegetationsversuche erlauben die Betrachtung unterschiedlicher Kulturpflanzen und deren Strategien der Nährstoffmobilisierung und -aneignung ebenso wie die Berücksichtigung verschiedener Substrattypen und deren Eigenschaften hinsichtlich Nährstofffixierung und –freisetzung. Solche Versuche, selbst wenn sie nicht im Feld, sondern nur im Gefäß durchgeführt werden, sind jedoch sowohl zeit- als auch kostenintensiv. In erster Näherung wird die Pflanzenverfügbarkeit insbesondere von Phosphor (P)-Düngemitteln daher herkömmlicherweise mit Hilfe standardisierter chemischer Extraktionsmethoden abgeschätzt, deren Durchführung in der deutschen ebenso wie in der europäischen Düngemittelverordnung normiert ist. Diese Methoden werden auch im Rahmen der staatlichen Düngemittelverkehrskontrolle genutzt, um die Einhaltung düngemittelrechtlicher Vorgaben zu überprüfen. Wie jüngere Arbeiten gezeigt haben, ist jedoch die Übertragung herkömmlicher Standardextraktionsmethoden auf neue Dünger aus Recyclingmaterialien wie Klärschlamm mit einigen Schwierigkeiten verbunden, Korrelationen zwischen P-Aufnahme im Vegetationsversuch und chemischer Löslichkeit im Standardextrakt sind oft nur mäßig bis schwach oder überhaupt nicht signifikant. Die vorliegende Literaturübersicht gibt einen Überblick zum aktuellen Stand des Wissens über die chemische Löslichkeit von klärschlammbasierten P-Recyclingdüngern, deren Effizienz im Vegetationsversuch und statistische Relationen zwischen beiden Parametern. Anschließend werden alternative Methoden zur Abschätzung der P-Verfügbarkeit von Recyclingdüngern vorgestellt, die derzeit Gegenstand der wissenschaftlichen Diskussion sind.
CF Pyro: Stofflich-energetische Verwertung von carbonfaserhaltigen Abfällen in der Pyrometallurgie
(2021)
Despite its contribution to tackling climate change by lightweight design, growing CFRP production also results in a global waste generation of 62 kt/a. Accordingly, the energy-intensive production process of carbon fibers (CF) necessitates sustainable recycling solutions.
Herein we will give an overview of current recycling processes, discuss their limitations and present a novel approach for safe treatment of CF unsuitable for material recovery . Our project CF Pyro examines feedstock recycling in pyrometallurgical processes, focusing on reactivity of CF, process stability and prevention of hazardous WHO fiber release. Besides fundamental experimental breakthroughs, their broader impact on circular economy will be presented.
The increasing use of carbon fiber reinforced polymers (CFRP), as lightweight materials essential for the transformation, demands for a safe treatment option of carbon fiber (CF) containing waste streams. Because of their low reactivity towards oxidation processes, CF can neither be treated in a conventional nor hazardous waste incineration plant. Even the extremely high temperature in a cement rotary kiln does not lead to full conversion. To increase the sustainability of CF, other processes need to be investigated. Opening other reaction pathways, using CF waste streams as secondary resource in pyrometallurgy to replace fossil carbon, can be a solution for a safe and sustainable treatment. After first small scale experiments, CF containing waste streams were used as reductant in a semi-industrial scale electric arc furnace (EAF). First results and impressions are presented.
The increasing use of carbon fiber reinforced polymers (CFRP), as lightweight materials essential for the transformation, demands for a safe treatment option of carbon fiber (CF) containing waste streams. Because of their low reactivity towards oxidation processes, CF can neither be treated in a conventional nor hazardous waste incineration plant. Even the extremely high temperature in a cement rotary kiln does not lead to full conversion. To increase the sustainability of CF, other processes need to be investigated. Opening other reaction pathways, using CF waste streams as secondary resource in pyrometallurgy to replace fossil carbon, can be a solution for a safe and sustainable treatment. To support the industrial application, experiments on different scales were conducted. Here, results of thermochemical investigations, reactivity studies, crucible experiments and pilot plat trials are reported.
Obwohl der Leichtbau mit carbonfaserverstärkten Kunststoffen (CFK) einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz und zur Ressourceneffizienz liefert, stellt der wachsende Abfallstrom von aktuell 62 kt/a eine große Herausforderung dar. Weil die Produktion von Carbonfasern (CF) überwiegend auf fossilen Rohstoffen basiert und sehr energieintensiv ist, werden nachhaltige Recyclinglösungen dringend benötigt.
Hier geben wir einen Überblick über aktuelle Recyclingprozesse und diskutieren deren Limitierungen. Darüber hinaus zeigen wir eine Möglichkeit zur sicheren chemischen Nutzung von CF-haltigen Reststoffen auf, die nicht zur Wiederverwertung geeignet sind. Das Projekt CF Pyro untersucht deren Einsatz als Sekundärrohstoff in der Pyrometallurgie und setzt besondere Schwerpunkte bei der Reaktivität von CF, der Prozessstabilität und der Vermeidung von Emissionen gesundheitsschädlicher WHO-Fasern. Neben der Vorstellung von wichtigen fundamentalen experimentellen Erkenntnissen wird ihre Bedeutung für den Wandel zum zirkulären Wirtschaften diskutiert.
Neben Ressourceneinsparungen in der Produktion sorgen moderne Leichtbauwerkstoffe und -technologien für Energieeinsparungen in der Nutzungsphase. Auf diese Weise sowie als Enabler für eine Vielzahl an Zukunftstechnologien, wie zum Beispiel erneuerbare Energien, Elektromobilität und die Wasserstoffwirtschaft, ist Leichtbau fundamental für die Entkopplung des Wirtschaftswachstums vom Ressourcenverbrauch, die Erreichung der Ziele des Green Deals und eine Nachhaltige Zukunft. Um marktnahe Potentiale für Klima- und Ressourcenschutz vollständig zu heben und Herausforderungen wie die Kreislauffähigkeit im Leichtbau aktiv zu adressieren, fördert das BMWK marktnahe Innovationen im Leichtbau mit den Technologietransfer-Programm Leichtbau (TTP LB) Auch für die BAM bietet das TTP LB interessante Möglichkeiten, Forschungsvorhaben umzusetzen. Derzeit werden vier Projekte mit BAM-Beteiligung gefördert. In diesem Webinar stellen wir Ihnen die gesamte Breite des Leichtbaus vor und zeigen Ihnen damit direkte Anknüpfungspunkte zu Ihrer Forschung. Dafür wird das TTP LB vorgestellt, werden wertvolle Einblicke zur Antragstellung gegeben und der Weg zum Erfolg wird am Beispiel des BAM-Projektes SmartWeld skizziert. Neben der Erläuterung von technischen Details und formalen Anforderungen des Förderprogramms möchten wir ebenfalls versuchen, einen kleinen Ausblick auf mögliche zukünftige Entwicklungen zu geben.
Obwohl der Leichtbau mit carbonfaserverstärkten Kunststoffen (CFK) einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz und zur Ressourceneffizienz liefert, stellt der wachsende Abfallstrom von aktuell 62 kt/a eine große Herausforderung dar. Weil die Produktion von Carbonfasern (CF) überwiegend auf fossilen Rohstoffen basiert und sehr energieintensiv ist, werden nachhaltige Recyclinglösungen dringend benötigt. Hier geben wir einen Überblick über aktuelle Recyclingprozesse und diskutieren deren Limitierungen. Darüber hinaus zeigen wir eine Möglichkeit zur sicheren chemischen Nutzung von CF-haltigen Reststoffen auf, die nicht zur Wiederverwertung geeignet sind. Das Projekt CF Pyro untersucht deren Einsatz als Sekundärrohstoff in der Pyrometallurgie und setzt besondere Schwerpunkte bei der Reaktivität von CF, der Prozessstabilität und der Vermeidung von Emissionen gesundheitsschädlicher WHO-Fasern. Nach der Präsentation der Projektergebnisse erfolgte in der Diskussion mit Expertinnen und Experten aus Wirtschaft, Wissenschaft und Politik eine Technologiebewertung für die Nutzung von CF in pyrometallurgischen Prozessen.