Teilvorhaben 1: Rückgewinnung von Metall(oid)en aus Flugascheextrakten mittels PAUF (TU München)

Im Teilvorhaben 1 wird die selektive Rückgewinnung und Anreicherung von Metall(oid)en aus wässrigen Flugascheextrakten mittels polymergestützter Ultrafiltration (PAUF) erarbeitet. Die metall(oid)haltigen Abfalllösungen fallen im Rahmen der sauren Filter- und Flugaschenwäsche in Müllverbrennungsanlagen an. Kern der Arbeiten ist die Erforschung wasserlöslicher Polymere, die zur Rückgewinnung ausgewählte Metall(oid)e durch primäre und sekundäre Selektion aus Flugascheextrakten abtrennen, anreichern und einer Wiederverwertung zugänglich machen. Darüber hinaus gilt es, Betriebsbedingungen für die Ultrafiltration zu definieren und zu optimieren. Am Ende der Untersuchungen steht der Aufbau und Betrieb einer PAUF-Pilotanlage in der MVA Ingolstadt, wo die gewonnenen Erkenntnisse unter realen Bedingungen angewendet und überprüft werden.

Zum Teilvorhaben 1 gehört auch die Beteiligung der Fachgruppe Analytische Chemie der TU München an der Analytik der Flugaschen (gemeinsam mit der Bundesanstalt für Gewässerkunde). Neben der unabhängigen Validierung der entwickelten Analysemethoden (Interlaborvergleich) erfolgt eine Ergänzung des Methodenspektrums, z.B. durch die Totalreflektionsröntgenfluoreszenzanalyse (TXRF) von Feststoffsuspensionen.

TU München, Fachgruppe Analytische Chemie

In der Fachgruppe Analytische Chemie der TU München wurden neben Analytischen Methoden zur selektiven Anreicherung und Bestimmung von Elementen und Elementspezies auch immer Verfahren zur Abtrennung und Rückgewinnung von Metallen aus Abfallströmen entwickelt. Ein Beispiel dafür ist die Rückgewinnung von Zink aus Flugaschen der thermischen Müllverwertung, die mittlerweile als FLUREC Verfahren bekannt ist und in der KVA Zuchwil in der Schweiz großtechnisch umgesetzt wurde. Neben der Zinkrückgewinnung wurde auch die Rückführung der schwermetallreduzierten Aschen in die Feuerung untersucht. Auf diese Weise kann eine Deponierung der Aschen vermieden werden, die u.a. aufgrund der Anteile an toxischen Organika wie Dioxinen ein Gefährdungspotential aufweisen. Dieser Teil der Untersuchungen wurde in der MVA Ingolstadt in die Praxis umgesetzt. Längere Erfahrung besteht auch im Einsatz der polymergestützten Ultrafiltration, sowohl hinsichtlich der Synthese und chemischen Untersuchung wasserlöslicher Polymere als auch deren Anwendung zur Trennung, Konzentration und Reinigung von Sekundärrohstoffen. So wurde bereits ein Verfahren zur Rückgewinnung von Nickel, Zink und Phosphat aus Phosphatier-Spülbädern der Automobilindustrie entwickelt und erfolgreich pilotiert

Im BMBF Projekt soll nun auf Basis der bereits vorliegenden Erfahrungen ein sehr viel weitreichenderer Ansatz verfolgt werden, in dem das gesamte Sekundärrohstoffpotential von Flugaschen der thermischen Müllverwertung erfasst und nutzbar gemacht werden soll. Zur Trennung, Konzentration und Reinigung von Sekundärrohstoffen soll die polymergestützte Ultrafiltration eingesetzt werden, die sehr gut mit niedrigen und schwankenden Elementgehalten zurechtkommt und mit geringem technischem und personellem Aufwand betrieben werden kann.