Das Projekt "Wirksamkeit von Absorberelementen in der Fleischverarbeitung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung durchgeführt. Zielsetzung: In der fleischverarbeitenden Industrie ergeben sich für die Beschäftigten an vielen Arbeitsplätzen hohe Lärmbelastungen, z. B. im Schlachtbetrieb, an Kuttern, Clippern und Peelern. Selbst in Betrieben mit modernsten Maschinen nach dem Stand der Technik entstehen gehörgefährdende Lärmbelastungen. Da die Arbeitsräume in der Regel allseitig stark reflektierende Raumbegrenzungsflächen aufweisen, sollten sich hier durch raumakustisch wirksame Maßnahmen deutliche Pegelminderungen erreichen lassen, z. B. durch eine schallabsorbierende Belegung der Deckenfläche und ggf. von Wandflächen. Aus hygienischen Gründen kommen allerdings keine offenporigen Schallabsorber aus künstlichen Mineralfasern oder Schaumstoff in Betracht. Alle Materialien müssen sich mit Laugen schäumend reinigen und mit dem Hochdruckreiniger abspritzen lassen. Seit wenigen Jahren gibt es sogenannte mikroperforierte Schallabsorber, die sich z. B. aus Edelstahl, Acrylglas oder PVC herstellen lassen und eine entsprechende Reinigung erlauben. Die akustische Wirksamkeit dieser Materialien beruht darauf, dass der Luftschall bei Durchgang durch das perforierte Material mit vielen winzig kleinen Löchern von z. B. 0,1 bis 1 mm Durchmesser eine Dämpfung erfährt (viskose Reibung in den Löchern) und die Schallenergie in Wärme umgewandelt wird. Die mit diesem Material erreichbaren Lärmminderungserfolge sollen für den Bereich der Fleischwirtschaft untersucht werden. Neben den hier zunächst zu betrachtenden akustischen Aspekten sind dabei auch Fragen der Hygiene aufzugreifen, was in einem separaten Projekt des BGIA - Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung durchgeführt wird. Aktivitäten/Methoden: Da die Wirksamkeit von mikroperforierten Schallabsorbern von den geometrischen Parametern, wie Durchmesser und Anzahl der Bohrungen und dem Abstand zur Decke bzw. Wand abhängt, sollten sie gezielt für den Anwendungsfall ausgewählt werden. Deshalb ist im ersten Schritt der Untersuchung die akustische Situation in den betrachteten fleischverarbeitenden Betrieben zu analysieren. Dabei können größtenteils vorhandene Messdaten der Fleischerei-Berufsgenossenschaft verwendet werden. Die Materialhersteller sollten über die entsprechenden akustischen Eigenschaften der Materialien verfügen, um eine gezielte Auswahl zu ermöglichen. Damit lassen sich dann die erreichbaren Lärmminderungserfolge für einzelne Fleischereibetriebe berechnen. Sollten sich nach diesen Prognoserechnungen ausreichende Lärmminderungserfolge von mindestens 2 dB(A) ergeben, soll die Eignung der mikroperforierten Schallabsorber in einem Folgeprojekt in der betrieblichen Praxis untersucht werden. Dabei sind dann neben der akustischen Wirksamkeit auch Fragen der Hygiene zu untersuchen.
Das Projekt "Chemisches Recycling von Acrylglaesern (Polymethylmethacrylat)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Erlangen-Nürnberg, Lehrstuhl für Technische Chemie I durchgeführt. Polymethylmethacrylat (PMMA) zersetzt sich unter inerten Bedingungen im Bereich von ca. 250 GradC - 400 GradC mit Ausbeuten bis zu 95 Prozent zum Monomer MMA. Man spricht in diesem Falle von Depolymerisation oder der Umkehrreaktion der Polymerisation. Damit bietet sich prinzipiell ein pyrolytisches Verfahren zum Recycling gebrauchter technischer Acrylglaeser an. In der Promotionsarbeit wird die Pyrolyse von unterschiedlichsten Acrylglaesern untersucht. In einem ersten Schritt wurde mit Hilfe thermoanalytischer Messmethoden das Zersetzungsverhalten von Acrylglaesern (PMMA und Copolymere) in Abhaengigkeit vom Molekulargewicht, Farbstoffanteil, Additivzusatz und Comonomeranteil ermittelt. Dabei konnten begruendete Zersetzungsmechanismen und die dementsprechenden kinetischen Parameter bestimmt werden. Grundlage fuer das Verstaendnis der Mechanismen sind dabei tiefere Kenntnisse der Polymerchemie. Die Ermittlung kinetischer Parameter und damit die Berechnung temperaturabhaengiger Abbaugeschwindigkeiten ist eine wichtige Voraussetzung zur Modellierung eines chemischen Prozesses. Im naechsten Schritt wurde die Uebertragung der Erkenntnisse auf ein technisches Reaktorprinzip untersucht. Hier sind vor allem die pyrolytische Wirbelschicht und der Drehrohrofen zu beruecksichtigen. Als bevorzugte Reaktionstemperatur wurde fuer beide Reaktoren ca. 430 GradC ermittelt, da bei dieser Temperatur ein guter Kompromiss zwischen Monomer-Selektivitaet und ausreichender Reaktionsgeschwindigkeit gegeben ist. Im Falle des Wirbelschichtreaktors wurden N2-Volumenstrom, Sandpartikelgroesse, Sandmenge und Dosierleistung des Acrylglasgranulats variiert. Mit Hilfe der Experimente im Wirbelschichtreaktor und Drehrohrofen konnten entscheidende Auslegungskriterien fuer einen Scale-up bestimmt werden. Die Prozessmodellierung und der Anlagen-Scale-up wurde mit selbstentwickelter Software durchgefuehrt. Der Wirbelschichtreaktor konnte mit einem einfachen Ruehrkesselmodell unter Beruecksichtigung des hydrodynamischen Wirbelschichtzustandes beschrieben werden. Im Falle des Drehrohrofens mussten die instationaere Massen- und Enthalpiebilanz 2. Ordnung unter Beruecksichtigung des individuellen Vermischungs- und Transportverhaltens geloest werden. Abschliessend erfolgte die endgueltige Bewertung der unterschiedlichen Reaktorkonzepte und eine Auslegung des Pyrolyseprozesses im 15000 jato-Massstab. Dabei konnte festgestellt werden, dass ein wirtschaftlicher Betrieb bereits heute (ohne entsprechende gesetzliche Auflagen) moeglich ist. Die Arbeit entstand in enger Kooperation mit der ROEHM GmbH Chemische Fabrik Darmstadt.