Abscheidung bleihaltiger Stäube der Brüden-Emissionen einer Schlackenkühlung mit einem Elektrowäscher

In einer Wälzanlage (Drehrohrofen) wird aus Filterstäuben ein mit Zink und Blei angereichertes Wälzoxid gewonnen. Die bei der Kühlung und Granulierung der Schlacke entstehenden schwermetallhaltigen und wasserdampfgesättigten Abgase werden in einem Venturiwäscher mit zusätzlicher Hochspannungselektrode (Vorionisationsstufe) und einem zweiten Tropfenabscheider ebenfalls mit Hochspannungselektroden (Nachionisationsstufe) gereinigt. Die Gesamtstaubemissionen wurden dadurch um rd. 50 %, die Bleiemission um 80 % reduziert.

Das Wälzverfahren in einem geneigten Drehrohrofen als Vorstufe zur Rückgewinnung von Zink und Blei aus Rückständen, insbesondere Stahlwerksstäuben aus Elektrostahlwerken, war nach durchgeführten Verbesserungen im übrigen Hüttenbetrieb eine der Hauptemissionsquellen für Blei. Die bei der Schlackenkühlung der Wälzanlage entstehenden schwermetallhaltigen und wasserdampfgesättigten Abgase sollten durch den Einsatz eines Elektrowäschers entstaubt werden. Die Anlage besteht in der ersten Stufe aus einem Venturiwäscher, der in seiner Achse mit einer zusätzlichen Hochspannungselektrode versehen wird. Als zweite Stufe zur Abscheidung staubbeladener Flüssigkeitstropfen wird eine zyklonartige Beruhigungskammer mit Ionisierung eingesetzt. Angestrebt wird ein Reingasstaubgehalt unter 1 mg/m³ und eine Minderung der Bleiemissionen. Das Waschwasser wird im Kreislauf geführt, die Schlämme werden in den Wälzprozess zurückgeführt.


Schwermetallhaltige Feinstäube

Wirksame Abscheidung mit Elektrowäscher

In einer Wälzanlage (Drehrohrofen) wird ein mit Zink und Blei angereichertes Wälzoxid gewonnen. Als Einsatzmaterial werden überwiegend die bei der Luftreinhaltung in Elektrostahlwerken anfallenden Filterstäube verwendet. Als Brennstoff wird Koksruß eingesetzt. Das erzeugte Wälzoxid ist Einsatzmaterial in dem nachfolgenden Verhüttungsprozess in einem Zink-/Bleischachtofen.

Bei der Kühlung und Granulierung der Schlacke aus der Wälzanlage in einem Wasserbad entstehen pro Stunde 40 000 m³ wasserdampfgesättigte Abgase, die schwermetallhaltige Feinstäube enthalten.

Im Rahmen des "Investitionsprogramms zur Verminderung von Umweltbelastungen" des Bundesministers für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit wurde die Wälzanlage mit einem neuentwickelten Elektrowäscher zur Entstaubung der Abgase aus der Schlackengranulation ausgerüstet. Der Abscheider wurde nach den Erkenntnissen von Pilotuntersuchungen ausgelegt. Es besteht aus einem Venturiwäscher, der in seiner Achse zusätzlich mit Hochspannungselektroden (Vorionisationsstufe) ausgestattet ist. Desweiteren besteht der Elektrowäscher aus einer 90°-Gasumlenkeinrichtung und zwei hintereinander angeordneten Lamellentropfenabscheidern. Der zweite Tropfenabscheider ist ebenfalls mit Hochspannungselektroden - der Nachionisierungsstufe - ausgestattet. Die zusätzliche lonisierung des Gasstromes und die Aufladung der Staubpartikel unterstützen die Anlagerung der Staubpartikel an die Waschwassertropfen und erhöhen die Abscheidung.

Das Waschwasser wird im Kreislauf gefahren, die ausgetragenen Schlämme werden in den Wälzprozess zurückgeführt.

Der Elektrowäscher hat einen Druckverlust von 1650 Pa. Der spezifische Energieverbrauch beträgt 2 KWh/1000m³ gereinigtes Abgas, wovon lediglich ca. 5 % auf die Ionisierung entfallen. Die Reingasstaubgehalte liegen unter 1 mg/m ³. Der nach Nr. 3.1.4 der TA Luft geltende Emissionswert für Blei wird damit weit unterschritten. Die Gesamtstaubemissionen wurden durch die Maßnahme um rd. 50 % (entsprechend 3100 kg/a), die Bleiemission um 80 % (entsprechend 1250 kg/a) reduziert. Es wurde demonstriert, dass der neue Wäschertyp für die schwierige Abscheidung von schwermetallhaltigen Feinstäuben aus wasserdampfgesättigten Abgasen abscheidetechnisch sowie kostenmäßig eine Alternative zu den bisher verwendeten Venturiwäschern und Nasselektrofiltern darstellt.

BMU Umwelt 3/92, S. 109

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