Herstellung von Zementklinker. Verfahrensbeschreibung und Analysen zum Einsatz von Sekundaerbrennstoffen

In der vorliegenden Studie werden die derzeitigen Kenntnisse zur Mitverbrennung von Abfaellen bei der Zementherstellung zusammengestellt. Hierzu werden zunaechst die unterschiedlichen Verfahren zur Herstellung von Zementklinker beschrieben. Den groessten Anteil an der Klinkerproduktionskapazitaet hat das Trockenverfahren. Hier kommen Drehrohroefen mit mehrstufigen Zyklonvorwaermern mit oder ohne Calcinator oder lange Trockenoefen mit integriertem Vorwaermer zum Einsatz. Die groesste Bedeutung haben die Zyklonvorwaermeroefen mit oder ohne Calcinator, die in Deutschland einen Anteil von ca. 85% an der gesamten Klinerkapazitaet haben. Anschliessend wird das Verhalten der mit Rohstoffen und Brennstoffen in den Klinkerbrennprozess eingetragenen Schwermetalle in der Anlage beschrieben. Die Schwermetalle werden dabei je nach Fluechtigkeit der Elementverbindung direkt in den Klinker beim Klinkerbrennprozess eingebunden oder aber als Filterstaub dem Klinker als Zumahlstoff bei der Zementherstellung beigemischt. In einem weiteren Berichtsteil werden die zu Beginn des Jahres 1999 in Deutschland vorhandenen Klinkerproduktionskapazitaeten (Standort der Anlage, Ofentyp, Kapazitaet) erfasst und - aus Geheimhaltungsgruenden - in aggregierter Form dargestellt. Zusaetzlich erfasst wurden fuer die einzelnen Anlagen die genehmigten Einsatzmengen an Sekundaerbrennstoffen (Art und Menge) und den tatsaechlich eingesetzten Mengen gegenuebergestellt. In den Anlagen, die eine Genehmigung zum Einsatz von Sekundaerbrennstoffen besitzen, koennte danach 45% des Energiebedarfs durch diese Brennstoffe gedeckt werden. (orig.)The aim of this work is to summarise the present knowledge on the co-incineration of waste in the clinker manufacturing process. In a first step different processes for clinker production are described. In Europe, especially in Germany, the most relevant process for clinker production is the dry process. In this process rotary kilns with mainly multi stage suspension preheaters with or without precalciners are used. In Germany these kilns have a share of approximately 85% in the total clinker capacity. Afterwards, the distributions and interrelationships of heavy metals introduced through raw materials and fuels are performed. The heavy metals are either directly retained in the clinker depending on the volatility of the metals or incoprorated into the fly ash which is grinded with clinker during cement production. In a further step the clinker production capacities for Germany (sites, kind of preheater kiln, capacity) for the beginning of 1999 were collected and - due to observance of secrecy - presented in an aggregated form. Additionally, the type and amount of secondary fuels (kind and amount) which could be used due to official approvals are evaluated and compared with amounts really used. In all plants which have a permission for a co-incineration of secondary fuels, 45% of the energy consumption could be met by using them. (orig.)SIGLEAvailable from TIB Hannover: ZA 5141(6508) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekDEGerman

Prognose ferntransportierten Smogs mit Hilfe der Prognosedaten des Europa-Modells des Deutschen Wetterdienstes

Das Ausbreitungsmodell SMOROP ersetzt das bislang zur Vorhersage von SO_2-Konzentrationen fuer das Smogfruehwarnsystem des Umweltbundesamtes verwendete Modell SMOVO. Es waren erhebliche Aenderungen am Ausbreitungsmodell noetig, um als meteorologische Eingabedaten die Wetterprognosen des Europa-Modells des Deutschen Wetterdienstes (DWD) verwenden zu koennen. Zusaetzlich wurden die zur Verfuegung stehenden Emissionsdaten aktualisiert. SMOROP wurde im probeweisen Routinebetrieb auf den Rechenanlagen des DWD in den Wintermonaten der Jahre 1992/93 und 1993/94 ausfuehrlich getestet und lieferte dabei ohne groessere programmbedingte Unterbrechungen taegliche SO_2-Prognosen fuer das Smogfruehwarnsystem. Der Vergleich der prognostizierten Konzentrationswerte mit Messwerten der Stationen des Smogfruehwarnsystems zeigt eine befriedigende Uebereinstimmung. Beginn, Verlauf und Ende winterlicher Episoden mit ueberhoehten Schadstoffkonzentrationen werden i.a. gut prognostiziert, allerdings wird die Hoehe der Konzentrationswerte vor allem in Westdeutschland haeufig ueberschaetzt. Die regionale Verteilung der SO_2-Konzentrationswerte wird durch SMOROP meist besser wiedergegeben als durch SMOVO. Insgesamt gesehen sind jedoch die Unterschiede zwischen den von beiden Ausbreitungsmodellen prognostizierten Werten relativ gering. (orig.)The dispersion model SMOROP replaces the former model SMOVO to be used for the forecast of SO_2-concentrations in the smog-early-warning-system of the Umweltbundesamt. The model had to be modified for the input of weather forecast data provided by the 'Europa-Modell' of the Deutscher Wetterdienst (DWD). In addition the emission data base has been brought up to date. SMOROP was thoroughly tested while running on a preliminary routine base on the computer facilities of the DWD in the winter months of the years 1992/93 and 1993/94. During this period daily SO_2-forecasts were provided for the smog-early-warning-system of the Umweltbundesamt without severe interruptions. The correspondence between forecasted SO_2-concentrations and the measurements at stations of the smog-early-warning-system is quite satifactory with adequate forecasts of the beginning, development and end of high concentration episodes. In the western part of Germany SO_2-concentration values can sometimes be overestimated. The quality of the forecasted regional distribution of SO_2-concentrations by SMOROP is slightly better than that by SMOVO but on the whole the differences between the two models are relatively small. (orig.)Available from TIB Hannover: ZA 5141(5380) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekSIGLEUmweltbundesamt, Berlin (Germany); Bundesministerium fuer Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, Bonn (Germany)DEGerman

Beitrag zu einer vergleichenden Umweltbelastungsanalyse am Beispiel der Strahlenexposition beim Einsatz von Kohle und Kernenergie zur Stromerzeugung

SIGLEDEGerman

Analyse der Umweltauswirkungen bei der Herstellung, dem Einsatz und der Entsorgung von CFK- bzw. Aluminiumrumpfkomponenten

Within the project for the first time the mass and energy consumption related to the production, use and recycling of a CFRP fuselage and a conventional aluminium fuselage was analysed, modelled and compared. For the analysis of the aluminium and CFRP production lines the main process steps from the mining of the raw materials to the final product were identified and connected to a process chain with modules, which contain single processes or accumulated processes representing a complete production step. As a result, it can be stated that the primary energy demand for both process chains is roughly on the same level. The analysis of the aluminium and CFRP production chains revealed some major energy and material intensive steps that offer potential for more economic operations some of which are about to be applied in the near future. The use of CFRP in the considered fuselage components of the single aisle reference airliner could reduce its weight to approximately 30% in comparison to the conventional aluminium fuselage. This results in fuel savings up to 4% during service life time. For additional weight reduction and fuel saving the total airliner should be taken into consideration. (orig.)SIGLEAvailable from TIB Hannover: ZA 5141(6879) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekDEGerman

Prognose der Immissionskonzentration zur Nutzung fuer ein Fruehwarnsystem bei ferntransportiertem Smog

With 57 refs., 9 tabs., 50 figs.SIGLECopy held by FIZ Karlsruhe; available from UB/TIB Hannover / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekDEGerman

Analyse der Umweltauswirkungen bei der Herstellung, dem Einsatz und der Entsorgung von CFK- bzw. Aluminiumrumpfkomponenten Schlussbericht

ITAS untersuchte die mit der Herstellung, Nutzung und Entsorgung von Rumpfkomponenten aus Aluminium und CFK verbundenen Stoff- und Energiestroeme auf der Grundlage der Rumpfstruktur eines modernen single aisle Linienflugzeuges mittlerer Groesse. Ein wesentliches Ziel der Arbeiten lag darin, die einzelnen Prozessschritte fuer die Herstellung dieser Materialien bzw. Hilfsstoffe und der Fertigung einer Rumpfstruktur hinsichtlich ihrer ein- und ausgehenden Stofffluesse zu analysieren und die erhobenen Daten in Stoffstrombilanzen zu erfassen. Ein weiterer Arbeitsschwerpunkt bestand darin, die Stofffluesse der Herstellung von Rumpfstrukturen aus CFK denen der Herstellung von konventionellen Rumpfstrukturen aus Aluminium vergleichend gegenueberzustellen. Fuer die Nutzungsphase des Flugzeugs wurde ein qualitativer Vergleich der Wartungsarbeiten fuer Flugzeugteile aus Aluminium bzw. aus CFK durchgefuehrt, und es wurden Abschaetzungen zum Treibstoffverbrauch waehrend eines Flugzeuglebens durchgefuehrt. Des Weiteren wurden die Moeglichkeiten des Recyclings von Abfaellen bei der Herstellung von Bauteilen aus Aluminium und aus CFK dargestellt. (orig.)Within the project for the first time the mass and energy consumption related to the production, use and recycling of a CFRP fuselage and a conventional aluminium fuselage was analysed, modelised and compared. For the analysis of the aluminium and CFRP production lines the main process steps from the mining of the raw materials to the final product were identified and connected to a process chain with modules, which contain single processes or accumulated processes representing a complete production step. As a result, it can be stated that the primary energy demand for both process chains is roughly on the same level. The analysis of the aluminium and CFRP production chains revealed some major energy and material intensive steps that offer potential for more economic operations some of which are about to be applied in the near future. The use of CFRP in the considered fuselage components of the single aisle reference airliner could reduce its weight to approximately 30% in comparison to the conventional aluminium fuselage. The resulting fuel saving amounts to 4% during service life time. For additional weight reduction and fuel saving the total airliner should be taken into consideration. At the moment it is not possible to assess the advantages or disadvantages of the two considered materials in respect to maintenance and repair because the expenditure of repair depends on the extent and place of the damages. In the context of this study only the production residues are considered, the recycling of new parts rejected due to defect, exchange spare parts or the fate of the complete fuselage are neglected up to now. Mostly CFRP residues are deposited. Recycling technologies for residues of CFRP, fibres and resins are still in the beginnings. At present the material is normally shreddered to particles of defined size and used as admixture in secondary polymeric products like e.g. sheet moulding compounds. It can be stated that currently partly recycling and pyrolysis seem to be the most interesting ways for the recycling of CFRP residues. Nevertheless there is still no market for processed CFRP residues. (orig.)SIGLEAvailable from TIB Hannover: F04B337 / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekBundesministerium fuer Bildung und Forschung (BMBF), Bonn (Germany)DEGerman