Verbleib und Verhalten von Nanopartikeln bei der Abfallverbrennung: Fid-Bau Portal

Verbleib und Verhalten von Nanopartikeln bei der Abfallverbrennung

Baran, Paweł / Quicker, Peter

Zusammenfassung In den letzten Jahren ist die Problematik der Freisetzung von Nanopartikeln bei der Abfallverbrennung in den (fach-)öffentlichen Fokus gerückt. Um die Risiken einer Exposition beurteilen zu können, waren die Mengen und Charakteristika der potenziell emittierten Nanopartikel zu bestimmen und anschließend die Auswirkungen auf Mensch und Umwelt zu untersuchen. In dieser Arbeit werden zunächst die bestehenden Kenntnisse hinsichtlich grundsätzlicher Mechanismen und Vorgänge bei der thermischen Behandlung von Nanomaterialien zusammengefasst und die Ergebnisse ausgewählter Laboruntersuchungen und Studien im groß- und halbtechnischen Maßstab dargestellt. Der Hauptteil des Beitrags ist den Untersuchungen zur Bestimmung des Emissionsverhalts von Nanopartikeln bei der Abfallverbrennung gewidmet, die im Rahmen Forschungsprojekts „NanoEmission“, sowohl in einer Technikums-Verbrennungsanlage als auch an einer industriellen Müllverbrennungsanlage, durchgeführt wurden. Laboruntersuchungen beweisen, dass das Verhalten von Nanomaterialien in thermischen Prozessen durch ihre unterschiedlichen chemischen und physikalischen Eigenschaften beeinflusst wird und dass sich diese Eigenschaften stark von den Eigenschaften makroskaliger Bulk-Materialien des gleichen Stoffes unterscheiden. Bisher durchgeführte Untersuchungen mit verbreiteten, technisch hergestellten oxidischen Nanomaterialien (Metalloxide wie Cerdioxid und Titandioxid) im (halb-)technischen Maßstab ergaben vergleichbare Verhaltensweisen der unterschiedlichen Stoffe bei der thermischen Behandlung in Verbrennungsanlagen. Es zeigte sich, dass der Großteil von gezielt in Feuerungen dem Brennstoff zugesetzten Nanopartikeln in den festen Verbrennungsrückständen, vorwiegend in der Rostasche, wiedergefunden wird. Diese Ergebnisse konnten im Projekt „NanoEmission“ für nanoskaliges Bariumsulfat bestätigt werden.