Dekontaminierung und Granulierung von Filterstäuben im Mikrowellenfeld

Die Schließung von Stoffkreisläufen gewinnt bei der Verarbeitung von Metallen sowohl aus ökologischer wie aus ökonomischer Sicht eine immer stärkere Bedeutung. Während die Recyclingquote von Metallschrott traditionell sehr hoch ist, besteht für die Rückführung von Betriebs- und Reststoffen in vielen Bereichen noch erheblicher Entwicklungsbedarf, um den Anforderungen eines modernen Stoffstrommanagements zu genügen.

Am Beispiel der Aufarbeitung von Filterstäuben aus der Aluminium-sekundärindustrie konnte gezeigt werden, wie mit polychlorierten Dibenzodioxinen und -furanen belastete Filterstäube durch eine MW-Behandlung dekontaminiert und so konditioniert werden, dass eine direkte Rückführung der Einsatzstoffe ermöglicht wird.

Bei der Rückgewinnung von Aluminium erfolgt das Aufschmelzen der meist verunreinigten Schrotte in einem Salzbadtrommelofen. Aufgrund des hohen Temperaturniveaus von 800 - 900°C verdampft jedoch ein Teil des Salzes, das in der Gasphase Flugstaub bildet, der gemeinsam mit den Brennergasen ausgetragen wird. Mit dem Gasstrom werden weiterhin Aluminiumpartikel, Aluminiumoxid, Salzsäure, Fluorwasserstoff und Chlor ausgetragen. Diese Stäube werden abgefiltert und enthalten in der hohen Masse Material, das für ein Recycling geeignet ist. Daher sind in letzten Jahren verstärkt Verfahren entwickelt worden, die eine Aufarbeitung dieses Sondermülls ermöglichen.

Bei dem von InVerTec entwickelten Verfahren werden die extrem belastete Filterstäube im Mikrowellenfeld so erhitzt, dass es zu einer nahezu vollständigen Zersetzung der PCDD/F-Anteile kommt. Analog zu einem konventionellen Drehofenverfahren werden die Filterstäube in einem Mikrowellenfeld auf 600 °C erhitz, wobei Zersetzungsbedingungen erreicht werden, die für eine nahezu vollständige Dekontamination ausreichen. Dabei kann jedoch eine Rückreaktion, durch eine schnelle Abkühlung, mit dem Mikrowellenverfahren ausgeschlossen werden.

Durch eine konventionelle Wärmebehandlung lassen sich die PCDD/F-Gehalte im Staub zwar in ähnlichem Umfang reduzieren, jedoch muss die Reaktorwand deutlich gegenüber der Schüttung überhitzt werden, wodurch es zunehmend zu Verklebungen der Schüttung mit der Reaktorwand kommt. Diese müssen "bergmännisch" aus dem Reaktor entfernt werden. Bei der direkten Beheizung des Filterstaubes mit Mikrowellen ist die Schüttung heißer als die Reaktorwand und es kommt nicht zu Anbackungen an der Reaktorwand.

Dies hat auch einen Verfahrenstechnischen Vorteil. durch das selektive Überhitzen einzelner Partikel bilden sich Agglomerate, die sich noch besser erhitzen lassen und sich durch die Drehbewegung "schneeballartig" vergrößern.

Somit wird gleichzeitig eine Granulierung der dekontaminierten Stäube erreicht, was für eine weiter Behandlung von großem Vorteil ist.

Im industriellen Maßstab kann ein so erzeugtes Granulat direkt wieder in den Sekundäraluminium Kreislauf zurückgeführt werden und muss nicht deponiert werden.