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Explosionsschutz in mechanischen Abfallbehandlungsanlagen
Bei der mechanischen Aufbereitung von Abfällen zur Erzeugung von Recyclingprodukten, wie zum Beispiel Ersatzbrennstoffen, durchläuft das Inputmaterial eine Reihe von Verfahrensschritten in denen es zerkleinert und aufgetrennt wird. Bei jeder Aufbereitungs- und Übergabestation entstehen Feinkornfraktionen. Brennbare Stoffe mit Korngrößen kleiner 500 µm können unter bestimmten Voraussetzungen Staubexplosionen verursachen. Um das Staubexplosionsverhalten der auftretenden Stäube charakterisieren zu können, wurden einerseits Proben des abgesaugten Filterstaubs gezogen, andererseits Ablagerungen auf Anlagenteilen beprobt. Dies ist notwendig, da auch abgelagerter Staub Ausgangspunkt für Staubexplosionen sein kann, wenn dieser aufgewirbelt wird.
Abbildung 1: Staubablagerungen auf Anlagenteilen
Um das von Stäuben aus Abfallbehandlungsanlagen ausgehende Gefahrenpotential richtig einstufen zu können und die Einflussfaktoren zu identifizieren, werden im Rahmen dieses BRIDGE-Projektes der FFG (Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft) Stäube aus verschiedenen Abfallbehandlungsanlagen der Industriepartner untersucht und deren Explosionsverhalten beschrieben.
Die Laboruntersuchungen zur Beurteilung der Wirkung einer Explosion von Luft / Abfallstaub-Mischungen werden am Lehrstuhl für Thermoprozesstechnik mit Hilfe einer 20-Liter-Apparatur durchgeführt, die aus Mitteln des Fördergebers finanziert wurde.
Abbildung 2: 20-l Normapparatur zur Bestimmung des maximalen Explosionsdrucks, der Staubexplosionsklasse sowie der unteren Explosionsgrenze und der Sauerstoffgrenzkonzentration
Um den Schwerpunkt Sicherheitstechnik am Lehrstuhl für Thermoprozesstechnik weiter auszubauen, und die Möglichkeiten zu experimentellen Untersuchungen zu optimieren, wurde das Laborequipment um eine Apparatur zur Bestimmung der Mindestzündenergie (MIKE 3) ergänzt, die es in Österreich nur an zwei weiteren Standorten gibt. Mit dieser Apparatur erweitert sich das Portfolio des Lehrstuhls für Thermoprozesstechnik abermals um einen wesentlichen Bestandteil. Damit ist es möglich, umfassende und ganzheitliche sicherheitstechnische Untersuchungen am Lehrstuhl durchzuführen.
Abbildung 3: MIKE 3 Apparatur zur Bestimmung der Mindestzündenergie
Die Analysen zeigen, dass Staubproben aus verschiedenen mechanischen Aufbereitungsanlagen miteinander gut vergleichbar sind. Unterschiede in den Explosionscharakteristika der Stäube begründen sich hauptsächlich im Inertanteil der Proben und der Inhibierung des Explosionsverhaltens durch enthaltene Grobstaubanteile. Schlussendlich ist es Ziel des Projektes ein explosionstechnisches Charakterisierungssystem für die Stäube aus Abfallbehandlungsanlagen zu schaffen, in dem es möglich ist, anhand von einfach zu ermittelnden physikalisch/chemischen Parametern der anfallenden Stoffe und Kenntnis der angewandten Aufbereitungsaggregate Vorhersagen über das Explosionsverhalten und die Mindestzündenergie der Stäube zu tätigen.
Als Projektpartner fungieren:
