Schlüsselwörter
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Elektrofilterasche, MEDOX, électrolyse, ELSAMETAL SA, Zementation
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Kurzbeschreibung
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Les usines d’incinération suisses exportent environ 50% de leurs cendres d’électrofiltres vers l’Allemagne pour les enfouir dans les mines de sel de ce pays, car ces cendres contiennent des substances toxiques telles que métaux lourds, dioxines et furanes, ce qui rend impossible leur mise en décharge normale en Suisse.
Cette exportation génère des coûts élevés et ne correspond pas aux objectifs de la stratégie nationale suisse de gestion des déchets. De plus, cette façon de traiter les cendres d’électrofiltres ne permet pas la mise en valeur des divers métaux qui s’y trou-vent.
Un premier projet de promotion de technologie de l’environnement a permis de déve-lopper avec l’entreprise Techform Engineering AG le procédé IVR-SAM (échange de ions) en 1998-2001. Ce procédé a été installé avec succès dans l’usine d’incinération de Niederurnen dans le canton de Glaris et il permet de récupérer le zinc sous forme de sulfate de zinc (projet UTF 005.01.98). La commercialisation de ce sulfate de zinc s’est toutefois avérée difficile en Suisse, l’industrie de galvanisation exigeant le zinc sous forme métallique pure. Pour pouvoir récupérer le zinc sous cette forme, l’entreprise Techform Engineering AG allie dans le présent projet ses compétences avec l’entreprise ELSAmétal SA pour combiner des processus de cémentation et d’électrolyse avec le procédé IVR-SAM développé auparavant.
La combinaison de ces processus permet de plus l’extraction des métaux lourds. Pour atteindre le but final recherché d’une qualité de cendres d’électrofiltres pouvant être mises en décharge normale, le problème des dioxines et furanes devra être solutionné dans le cadre d’un projet de développement technologique complémentaire.
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Ergebnisse gemäss Vertrag
(Deutsch)
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Les résultats sont divisés en trois parties, la première étant de la responsabilité de l’entreprise ELSAmétal SA (points 1 et 2), la deuxième étant de la responsabilité de l’entreprise Techform Engineering AG (points 3 et 4) et la troisième étant de la responsabilité commune des deux entreprises (point 5).
1. Partie 1a : Faire fonctionner techniquement le processus de cémentation sur l’effluent contenant les métaux en solution après les phases d’extraction et de filtration déjà existantes.
2. Partie 1b : Faire fonctionner techniquement le processus de cémentation sur l’effluent contenant les métaux en solution après la phase d’échange de ions déjà existante.
3. Partie 2a : Faire fonctionner techniquement le processus d’électrolyse sur l’effluent contenant le zinc en solution à la suite des étapes décrites dans les points 1 et 2.
4. Partie 2b : Evaluer la qualité du zinc dans un procédé de galvanisation à chaud ou dans d’autres procédés de mise en valeur du zinc.
5. Partie 3a : Evaluer la rentabilité économique des divers procédés mis au point, chacun pour soi et en combinaison, incluant les paramètres de coûts d’investissement, de coûts d’exploitation, de revenus sur la valorisation des métaux récupérés et des économies pouvant être réalisées sur les frais de mise en décharge.
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Projektziele
(Deutsch)
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Développer une technologie pour la mise en valeur des divers métaux contenus dans les cendres d’électrofiltres des usines d’incinération en combinant des procédés de cémentation, d’échange de ions et d’électrolyse et la faire fonctionner dans une installation-pilote au sein d’une usine d’incinération.
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Ökonomische Wirkung
(Deutsch)
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Die Integration der Zinkrückgewinnung an einer KVA mit bestehender saurer Wäsche der Flugasche ist wirtschaftlich lohnend. Investitionskosten von ca. 1'600'000.- können innerhalb von ca. 5.5 Jahren amortisiert werden. Dies entspricht dem heutigen Stand der Technik in der Schweiz; und es wurde in mehreren Anlagen die Wirtschaftlichkeit der sauren Flugaschenwäsche erwiesen.Die Integration des Zinkrecyclings ist auch an KVAs ohne bestehende saure Wäsche der Flugasche möglich.
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Ökologische Wirkung
(Deutsch)
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Im Hinblick auf die langfristige Nachhaltigkeit der sauren Flugaschenwäsche und die damit verbundenen Perspektiven muss auch die Reduktion der organischen Inhaltsstoffe (PCDD/F) mit berücksichtigt werden. Diese Inhaltsstoffe werden bisher über die saure Flugaschenwäsche nicht reduziert. Sie können allerdings durch eine Rückführung des extrahierten, schwermetallarmen Filteraschekuchens in die Feuerung thermisch zerstört werden. Besonders im Zusammenhang mit der selektiven Metallrückgewinnung stellt diese Verfahrenskombination einen langfristigen, nachhaltigen Verwertungsweg für Flugaschen dar.
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Beschreibung der Resultate
(Deutsch)
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Eine Rückgewinnung von Zink ist mit einem Reinheitsgrad von 99,995 möglich. Die Integration der Zementation in das Extrationsverfahren hat sich nicht bewährt. Hingegen wurde die Elektrolyse optimiert und mit einer sogenannten Flüssig-Flüssig-Extraktion ergänzt. Im weiterführenden Projekt UTF 240.31.07 wird im Jahr 2007 mit einer vollständigen Automatisierung gestartet.
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Publikationen / Ergebnisse
(Deutsch)
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Im Magazin UMWELT 1/2008 wird dieses Projekt erwähnt. Mehr Informationen unter www.umwelt-schweiz.ch/magazin oder im angehängten PDF.
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