Untersuchungen zum Ressourcenpotential von Filterkuchen aus Müllverbrennungsanlagen

Abstract

Ziel der Arbeit war es das Ressourcenpotential des Filterkuchens der Rauchgasreinigung der vier Wiener Müllverbrennungsanlagen zu erfassen und eine Behandlungsmethode, die die Nutzbarmachung dieses Potentials ermöglicht, zu entwickeln und zu testen. Nach einer Literaturrecherche stand fest, dass die vielversprechendste Möglichkeit die Gewinnung von Quecksilber aus dem Filterkuchen ist. Hierbei kann nicht nur das Quecksilber zurückgewonnen werden, sondern auch der Quecksilbergehalt im Filterkuchen soweit gesenkt werden, dass dessen Ablagerung auf einer Reststoffdeponie laut Deponieverordnung möglich ist. Zuerst wurde eine Versuchsreihe mit unterschiedlichen Behandlungstemperaturen durchgeführt um jene Behandlungstemperauren zu identifizieren, die eine ausreichende Abtrennung von Quecksilber ermöglichen. Dabei stellten sich die Behandlungstemperaturen von 400 C und 500 C als ausreichend heraus, um den Quecksilbergehalt unter den Deponierungsgrenzwert von 20 mg/kg TM zu senken. Bei Wiederholungsversuchen dieser Behandlungstemperaturen, die die weitere Einhaltung der anderen, in der Deponieverordnung vorgeschriebenen, Grenzwerte untersuchen sollten, wurde festgestellt, dass bei einer Behandlungstemperatur von 400 C der Grenzwert von 0,1 mg/kg für Quecksilber im Eluat nicht eingehalten werden kann, weswegen bei einer Umsetzung der Methode eine Behandlungstemperatur von 500 C gewählt werden sollte. Weiters ermöglicht eine Behandlungstemperatur von 500 C eine wesentlich geringer Behandlungsdauer (0,5 h). Durch die Temperaturbehandlung konnte die Masse des verbleibenden Filterkuchens um rund 20% reduziert werden, wobei der Massenverlust primär auf den Verlust von Kristallwasser bzw. Restwasser zurückzuführen ist. Eine detaillierte Analyse des Massenverlusts sowie der chemischen Form des abgedampften Quecksilbers konnte im Rahmen der Masterarbeit nicht durchgeführt werden. Beides gilt es jedoch zukünftig zu untersuchen, um eine ausreichende Entscheidungsgrundlage für eine thermische Behandlung von Filterkuchen zu schaffen.

The aim of the present thesis was to evaluate the resource potential of the wet scrubber residue of the municipal solid waste incinerators from Vienna and the development and testing of a possible treatment, that facilitates the use of this residue. After a detailed literature review, extracting mercury from the residue seemed to be most promising method. It would allow reclaiming the mercury, and at the same time the bulk of the residues could be decontaminated from mercury, which enables its disposal at non-hazardous waste landfills. Not only would one be enabled to reclaim the mercury, but the mercury concentration in the wet scrubber residue could also be sufficiently lowered in order to follow the limit of the Austrian landfill ordinance, to enable the deposal of the wet scrubber residue in a residual landfill. At the beginning a test series was carried out to find interesting treatment temperatures for mercury removal, which seemed to be 400 C and 500 C, since after the treatment at these temperatures the mercury concentration was below the limit of the Austrian landfill ordinance (20 mg/kg). Based on those temperatures more experiments were executed in order to verify the observance of other limits after the thermal treatment. The experiments showed that at a treatment temperature of 400 C the concentration of mercury in the eluate exceeds the limit mentioned in the Austrian landfill ordinance (0,1 mg Hg/kg). Therefore, the treatment temperature of 500 C is to be preferred. A treatment temperature of 500 C allows a shorter treatment duration as well (0,5 h).