Charakterisierung, Entwicklung und Analyse von Aufbereitungs- und Verwertungsmethoden für Gießereistäube sowie Modellierung zur Quantifizierung ökologischer Nachhaltigkeit
- Die Implementierung von Maßnahmen zur Effizienzsteigerung, Optimierung von Produktionsprozessen und das Handeln im Sinne einer Kreislaufwirtschaft wird immer bedeutender. Nicht nur die Folgen des Klimawandels erinnern daran, sondern besonders in der aktuellen Zeit, die hohe Vulnerabilität durch Materialengpässe, ausgelöst durch internationale Krisen. Diese Arbeit widmet sich der Steigerung der Ressourceneffizienz in Gießereien. Dort fallen jährlich mehrere Tausend Tonnen metallhaltiger Stäube an, die aufgrund fehlender Kontrollierbarkeit hinsichtlich ihrer chemischen und physikalischen Eigenschaften, oft auf Deponien oder im Bergversatz landen. Potenziell wiederverwertbare Stoffe gehen dabei verloren. Steigende Entsorgungskosten belasten die Gießereien dabei zunehmend. Zu den Zielen der Arbeit gehörte eine umfassende Analyse des Abfallstroms „Gießereistaub“. Hierfür wurden Stäube analysiert und charakterisiert sowie verschiedene Methoden zur Staubaufbereitung, insbesondere dieDie Implementierung von Maßnahmen zur Effizienzsteigerung, Optimierung von Produktionsprozessen und das Handeln im Sinne einer Kreislaufwirtschaft wird immer bedeutender. Nicht nur die Folgen des Klimawandels erinnern daran, sondern besonders in der aktuellen Zeit, die hohe Vulnerabilität durch Materialengpässe, ausgelöst durch internationale Krisen. Diese Arbeit widmet sich der Steigerung der Ressourceneffizienz in Gießereien. Dort fallen jährlich mehrere Tausend Tonnen metallhaltiger Stäube an, die aufgrund fehlender Kontrollierbarkeit hinsichtlich ihrer chemischen und physikalischen Eigenschaften, oft auf Deponien oder im Bergversatz landen. Potenziell wiederverwertbare Stoffe gehen dabei verloren. Steigende Entsorgungskosten belasten die Gießereien dabei zunehmend. Zu den Zielen der Arbeit gehörte eine umfassende Analyse des Abfallstroms „Gießereistaub“. Hierfür wurden Stäube analysiert und charakterisiert sowie verschiedene Methoden zur Staubaufbereitung, insbesondere die Extraktion mittels Bioleaching und elektrostatische Separationsversuche mittels eines Korona-Walzen-Scheiders, evaluiert. Es gelang die Formulierung verschiedener Rezepturen, welche die Verwertung großer Staubmengen in einem Siliziumkarbid-Gießereistaub-Formling ermöglichte. Je nach Rezeptur können die Eigenschaften des Formlings an die Gegebenheiten der Gießerei angepasst und als Aufsilizierungsmittel bei der Produktion von Gusseisen im Kupolofen zugegeben werden. Um die ökologische Nachhaltigkeit verschiedener Verfahren miteinander zu vergleichen, wurde ein Modell entwickelt, welches auf Grundlage von ökologischen Indikatoren als Entscheidungshilfe dienen kann, wenn mehrere Entsorgungswege möglich sind.…
