Das Projekt "Teil B: Solubilisierung und kontrollierte Mobilisierung von CKW" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Wasserbau durchgeführt. Ziel dieses Projektes ist es, eine innovative In-situ-Sanierungstechnologie zu entwickeln, um CKWs effizient aus der gesättigten Bodenzone zu entfernen. Durch gezielte Injektion mittels eines Grundwasserzirkulationsbrunnens (GZB) soll ein Alkoholcocktail in den Boden injiziert werden und den kontaminierten Bereich durchströmen, so dass der Schadstoff durch Solubilisierung und kontrollierte Mobilisierung anschließend aus dem Grundwasserleiter entfernt werden kann. Das Institut für Hydromechanik der Universität Karlsruhe (IfH) beschäftigt sich dabei mit der 'Hydraulischen Steuerung der gezielten Alkoholinjektionen' mittels eines Grundwasserzirkulationsbrunnens. Am Institut für Wasserbau der Universität Stuttgart wird die 'Solubilisierung und kontrollierte Mobilisierung von CKW' untersucht. Basierend auf verschiedenskaligen Versuchen und mit Unterstützung numerischer Simulationen soll eine effiziente Sanierungstechnologie entwickelt werden. In Batch- und Säulenversuchen wurde ein geeigneter Alkholcocktail ausgewählt und sein Verhalten im Boden und sowie in Bezug auf den Schadstoff untersucht. Rinnen- und großskalige Behälterversuche dienten dazu das hydraulische System während der Alkoholspülung weiter zu erforschen, um die Sanierungsdauer abzuschätzen zu können. Die verschiedenskaligen Versuche dieten zudem der Weiterentwicklung von Partitioning Tracer Tests (PTT) zur Detektion von DNAPL Schadensherden. Die aus den Versuchen gewonnen Daten wurden zur Weiterentwicklung des numerischen Modells MUFTE (Multiphase Flow, Transport and Energy Model - Unstructured Grid) verwendet. Dabei wurden Gleichungen für die relevanten Einflussparameter des 2-Phasen / 4- Komponenten-Gemisches abgeleitet (Dichte-, Viskositätsänderung, Phasenübergänge und Änderung der Grenzflächenspannung), die in das numerische Modell implementiert wurden. Ferner wurde einem Großversuch im VEGAS-Blockmodell (Länge: 9 m, Breite: 6 m, Höhe: 4,5 m) durchgeführt. Hierbei wurden in einem Bereich von ca. 1,5 m * 0,7 m* 0,9 m (L*B*H) 15,36 kg (= 9,5 l) PCE eingebracht. Bei einer Porosität von 0,33 ergab dies eine mittlere Schadstoffsättigung von 3% des Porenraums. Durch den Schadensherd wurde ein Grundwasserzirkulationsbrunnen (GZB) gerammt. Über diesen GZB wurde zunächst ein Alkoholcocktail, bestehend aus 54% 2-Propanol, 23% Wasser und 23% 1-Hexanol, mit einer Pumprate von 540 l/h über 8 Stunden zugegeben. Anschließend wurde eine Wasser / Propanol Mischung mit einer Pumprate von 330 l/h über 6 Stunden zugegeben, bevor 12 Stunden lang mit der selben Pumprate Wasser in das Blockmodell injiziert wurde. Die Versuchsdauer betrug insgesamt 26 Stunden. Durch diese Alkoholspülung konnte der Schadstoff PCE innerhalb kurzer Zeit sicher und effizient aus dem künstlichen Aquifer entfernt werden. Der nächste Schritt ist die Übertragung der gewonnen Kenntnisse auf einen realen Schadensfall (Pilotprojekt).
Das Projekt "Teil A: Hydraulische Steuerung der gezielten Alkoholinjektion" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe (TH), Institut für Hydromechanik durchgeführt. Die Sanierung von mit CKW verunreinigtem Grundwassers ist bis heute ein nur unbefriedigend geloestes Problem, da bei Anwendung herkoemmlicher Sanierungsverfahren die CKWs als organische Phase unkontrolliert mobilisiert werden. In enger Zusammenarbeit mit dem Institut fuer Wasserbau (IWS), Universitaet Stuttgart, soll eine weitergehende Sanierungstechnologie entwickelt werden, die unter hydraulisch kontrollierbaren Bedingungen mittels Alkoholinjektion die CKWs im Grundwasser in befriedigendem Masse abreinigt. Neben der Entwicklung des spezifischen Alkoholcocktails zur Abreinigung einer PCE-Kontamination am IWS wird vom Antragsteller fuer das Stroemungsfeld eines Grundwasserzirkulationsbrunnens eine gezielte Zugabe- und Entnahmetechnik entwickelt, die eine hydraulische Steuerung der Alkoholspuelung ermoeglicht. Diese Technik dient in Form einer raeumlich gezielten Alkoholinjektion zur Minimierung des oekologischen Einflusses und des oekonomischen Aufwandes bei der Alkoholspuelung. In kleinskaligen (am lfH) und grosstechnischen (in VEGAS) Laborversuchen wird die Technologie entwickelt und im Hinblick auf eine geplante Pilotstudie getestet und optimiert.
Das Projekt "Optimierung der Abreinigungseffektivitaet starrer Filterelemente an einer Hochdruck-Hochtemperatur-Kohlenstaubfeuerung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität-Gesamthochschule Essen, Fachbereich 13 Energie-, Verfahrens- und Elektrotechnik, Institut für Umweltverfahrenstechnik durchgeführt. Gesamtziel des Forschungsvorhabens ist es, im Temperaturbereich von 300 bis 800 Grad Celsius und bei Gasdruecken von 5 bis 15 bar unterschiedliche On-line-Abreinigungsverfahren (Pulsmethoden) fuer Filtrationsabscheider zu untersuchen. Die Pulsabreinigung ist in Kombination mit und eventuell auch ohne Teilgasabsaugung unter realen Betriebsbedingungen zu erproben und zu optimieren. Aus den Ergebnissen sind Kennfelder zu erstellen, in denen alle notwendigen Daten enthalten sind, die fuer die Auslegung von Abreinigungseinrichtungen bei mit starren Filterelementen ausgestatteten Grossfilteranlagen benoetigt werden. Dabei ist auch zu ueberpruefen, ob eventuell auf eine Gasabsaugung zur Bildung der gerichteten Stroemung waehrend des Abreinigungsvorganges verzichtet werden kann.
Das Projekt "Entwicklung abreinigbarer Schwebstoffilter - Teilvorhaben: Techniken und Grundlagen der Abreinigung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Kernforschungszentrum Karlsruhe GmbH, Laboratorium für Aerosolphysik und Filtertechnik durchgeführt. Zur Eindaemmung der Umweltkontamination durch Feinstaeube soll eine Staubabscheidetechnik entwickelt werden, deren Emissionen um mindestens drei Groessenordnungen niedriger sind, als diejenigen von Schlauchfiltern oder Elektroabscheidern und dennoch zu etwa gleichen Kosten zu betreiben ist. Der im Rahmen eines umfangreichen F+E-Vorhabens verfolgte Loesungsansatz besteht darin, die extrem wirksame Schwebstoffiltertechnik so weiterzuentwickeln, dass eine in-situ-Abreinigung ermoeglicht wird, was zu einer drastischen Kostensenkung fuehren wuerde. Eine Wirtschaftlichkeitsabschaetzung fuer einen Modellfall hat gezeigt, dass Kostengleichheit oberhalb etwa 2000 Filtrationszyklen gegeben ist. Das vorliegende Teilvorhaben befasst sich mit den Techniken und Grundlagen der Abreinigung, wobei die Abreinigungsprozeduren und ihre Parameter im Mittelpunkt stehen. Daneben werden die Einfluesse der Staeube, Filtermedien und Filtrationsbedingungen mit untersucht. Dies erfolgt einerseits im Rahmen praxisnaher empirischer Untersuchungen an ausgewaehlten Industrieanlagen und andererseits in parallel laufenden detaillierten Studien zur Feinstaubabreinigung in einer Laborapparatur. Diese Arbeiten werden durch die zur Ergebnisinterpretation erforderlichen Staubanalysen, die noch Partikeldurchmesser von 0.05 Mikrometer erfassen, ergaenzt.
Das Projekt "Abscheidung saurer Schadgase in durchstroemten, befeuchteten Kalkfilterschichten (Fortsetzung)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Dortmund, Fachbereich Chemietechnik, Lehrstuhl für Mechanische Verfahrenstechnik durchgeführt. Im Rahmen eines laengerfristig angelegten Forschungsvorhabens waren die Grundlagen eines konditionierten Trockenrauchgasreinigungsverfahrens fuer den Einsatz in kleinen und mittleren Feuerungsanlagen zu erarbeiten, wobei die Rauchgase bei Temperaturen um 100 C durch eine angefeuchtete Kalkhydratschicht geleitet werden, die als Filterschicht an ein geeignetes Filtermittel angelagert wird.An einer Modellanlage wurde der Einfluss der Komponenten Wasserdampf, Kohlendioxid und Chlorwasserstoff auf das Druckverlust- und Schwefeldioxidabscheideverhalten untersucht. Die Druckverluste sinken fuer alle untersuchten Temperaturen (70, 90, 110 C) mit steigender Gasfeuchte stark ab. Mit wachsender Feuchte ergeben sich viskositaetsbereinigte Druckverlustabsenkungen von bis zu 70 Prozent. Die SO2-Abscheidung verbessert sich deutlich mit steigender Gasfeuchte. CO2 besitzt nur geringen Einfluss auf das Abscheideverhalten, die Anwesenheit von HCl fuehrt durch die Bildung hygroskopischen Calciumchlorides zu SO2-Abscheideraten von ueber 90 Prozent bei einem niedrigen stoechiometrischen Verhaeltnis und hoher relativer Feuchte.Die Ergebnisse dieses Forschungsvorhabens deuten auf ein einfaches und preiswertes Rauchgasreinigungsverfahren hin, das bei Temperaturen unter 100 C betrieben werden kann. Durch Einstellung guenstiger Betriebsbedingungen koennen Energiekosten durch niedrigere Druckverluste und Entsorgungskosten durch hoehere Umsatzraten eingespart werden.Die Erkenntnisse sollen in einem sich anschliessenden Forschungsprojekt an einer Pilotanlage vertieft werden, um zu belastbaren Auslegungsgrundlagen fuer Anlagen technischen Massstabes zu gelangen. Neben den experimentellen Untersuchungen wird die Abscheidung von Schwefeldioxid an Kalkhydratpartikeln unter Beruecksichtigung von Strukturveraenderungen des Feststoffs modelliert.
Das Projekt "Demonstration der Heissgasreinigung mit stehenden und haengenden Keramikfilterkerzen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Vereinigte Energiewerke AG (VEAG) durchgeführt. Zweck des Vorhabens ist die Demonstration der Zuverlaessigkeit und Effizienz der Heissgasentstaubung mit keramischen Filterkerzen im Temperaturbereich von 850 Grad C und 1000 Grad C und bei einem Druck von ca. 16 bar mit dem Ziel, die von Gasturbinenherstellern geforderte Reinheit des Rauchgases zu erreichen und damit die kommerzielle Reife der Heissgasentstaubung nachzuweisen.
Das Projekt "Untersuchungen zum Abreinigungsverhalten von Patronenfiltern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fachhochschule Mannheim - Hochschule für Technik und Gestaltung, Institut für Mechanische Verfahren durchgeführt. Es wird untersucht unter welchen Bedingungen verschiedene Filtergeometrien optimal abgereinigt werden. Zusaetzlich wird die jeweilige Staubemission gemessen.
Das Projekt "Untersuchungen zum effektiven Einsatz des Druckluftimpuls-Abreinigungsverfahrens fuer Grossraumfilterpatronen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Luft- und Kältetechnik gemeinnützige Gesellschaft mbH durchgeführt. Zur Emissionssenkung belaestigender und gesundheitsgefaehrdender Feinstaeube werden z.Z. verstaerkt Filterpatronen eingesetzt. Waehrend fuer kleinere Patronendurchmesser vor allem das wirkungsvolle Druckluft-Impulsverfahren zur Abreinigung der Filterpatronen angewandt wird, muss bei grossen Patronendurchmessern die aufwendigere und stoeranfaelligere Duesenfluegel-Konstruktion zum Einsatz kommen, um eine wirkungsvolle Abreinigung zu erzielen. Ziel des Vorhabens ist, das Druckluft-Impulsverfahren so zu verbessern, dass mindestens die gleiche Abreinigungswirkung erzielt, die Funktionssicherheit erhoeht und der Investitionsaufwand verringert wird. Durch Untersuchungen am Versuchsstand werden die notwendigen Experimente durchgefuehrt und ausgewertet.
Das Projekt "Die Effizienz der Druckstoss-Abreinigung von Textilfiltern in der Prozessgas-Entstaubung: Der Einfluss textiler Eigenschaften und die Wechselwirkung solcher Eigenschaften mit verfahrenstechnischen Einflussgroessen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Institute für Textil- und Faserforschung, Institut für Textil- und Verfahrenstechnik (ITV) durchgeführt. Durch Untersuchungen im Pilotmasstab soll die bisher weitgehend unbekannte Wechselwirkung der textilen Eigenschaften und der Konstruktion von Textilfiltern mit der Geometrie des Filterschlauch-Stuetzkorbes und der Mechanik des Abreinigungsvorgangs analysiert werden. Daraus sind Empfehlungen fuer die Optimierung des Abreinigungsvorganges abzuleiten.
Das Projekt "Computersimulation des Aufbauvorganges eines Filterkuchens" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Wien, Institut für Verfahrenstechnik, Brennstofftechnik und Umwelttechnik durchgeführt. Ein Loesungsansatz, die komplexen Zusammenhaenge bei der Druckverlustberechnung ueber filternde Schichten besser zu erfassen und somit zu einer Modellform zu finden, die allgemeiner gueltig ist, ist die Simulation des Filtrationsvorganges bzw. des Staubkuchenaufbaues mit Hilfe eines Computers. Dabei soll der Staub in Form von kugelfoermigen Teilchen mit Hilfe eines Zufallgenerators auf ein Filtermittel (Gewebe oder Filz) anfiltriert werden und aus den dabei oertlich errechneten Strukturdaten, wie zum Beispiel der Porositaet, der entstehende spezifische Kuchenwiderstand und in weiterer Folge der Druckverlust berechnet werden. Danach soll die Abreinigung des Staubkuchens vom Filtermittel simuliert werden, sodass nach wechselnder Berechnung der Filtration und der Abreinigung die Veraenderung des Restdruckverlustes fuer verschiedene Betriebs- und Systemparameter verfolgt werden kann.
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