Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Wuppertal, Institut für Partikeltechnologie durchgeführt. In dem gemeinsamen Forschungs- und Entwicklungsprojekt soll geprüft werden, wie Sprühdüsen und die von ihnen erzeugten Sprühnebel gezielt elektrisch geladen werden können, um eine verbesserte Abscheidewirksamkeit für Feinstaub (insbesondere PM2.5) aus diffusen Quellen bei reduziertem Wasser- und Energieverbrauch (Druck) zu erreichen. Einsatzgebiete sind die Aufbereitung von Schüttgütern wie Natursteine, Bauabfälle, Schrott, Festbrennstoffe, etc. sowie die zugehörigen Lager- und Transportprozesse. Dort werden zur Emissionsminderung häufig Wasserdispersionssysteme eingesetzt um Staubemissionen aus diffusen Quellen zu reduzieren. Je nach Einsatzgebiet müssen hierfür erhebliche Mengen Wasser aufgewendet werden, um die vorgeschriebenen und kommenden Grenzwerte für Luftschadstoffe (vor allem PM10 und ab dem Jahr 2015 auch PM2.5) einhalten zu können. Alternativen zur Staubminderung aus diesen diffusen Quellen sind in der Regel technisch nicht umsetzbar oder gehen mit einem beträchtlichen Aufwand einher. Der skizzierte Lösungsansatz (Zweistoffdüsen mit elektrischer Aufladung) soll durch weitere Maßnahmen zur Wassereinsparung ergänzt werden. Insbesondere der Einsatz von mit Schwebstoffen und Salzen belastetem Wasser steht hier im Vordergrund, da die Nutzung der elektrischen Aufladung gänzlich andere Düsengeometrien erlaubt. So können Düsenöffnungen größer gewählt werden, da die notwendigen feinen Tropfen nicht durch Drücke sondern durch elektrische Feldkräfte erzeugt werden. Ein Zuwachsen der Düsen kann hierdurch deutlich verlangsamt bzw. reduziert werden. Es soll ein Wasserdispersionssystem entwickelt werden, mit dem Sprühnebel gezielt elektrostatisch aufgeladen werden können. Die Wirksamkeit dieses Prototyps soll sowohl unter Labor- als auch Realbedingungen (Industrieeinsatz) getestet werden. Hierfür müssen material- und wasserspezifische Parameter korreliert werden.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von VSR Industrietechnik GmbH durchgeführt. Zur Emissionsminderung werden häufig Bedüsungs-Systeme eingesetzt, um durch Wassertropfen den entstandenen Staub aus der Luft zu entfernen. Je nach Einsatzgebiet müssen hierfür erhebliche Mengen Wasser aufgewendet werden, um die vorgeschriebenen Grenzwerte für Luftschadstoffe einhalten zu können. Die Kooperationspartner VSR Industrietechnik GmbH und die Bergische Universität Wuppertal planen zwei wissenschaftlich-technische Verfahren zu kombinieren, um den aktuellen Stand der Technik im Bereich der Abscheidung von Industriestaub zu verbessern: Wasserdispersionsverfahren und Systeme zur elektrostatischen Aufladung. Das zu entwickelnde Verfahren soll eine hohe Abscheidewirksamkeit für Staubpartikeln auch geringer Größen aufweisen und auf den Einsatz von Additiven verzichten. Eine berufsgenossenschaftliche Zertifizierung sowie die Sicherung von Schutzrechten für das neue Verfahren werden angestrebt. Das 24-monatige Projekt soll in enger Zusammenarbeit der Kooperationspartner durchgeführt werden. Hierbei obliegen dem Industrieunternehmen die Entwicklung unterschiedlicher Prototypen (mobil/stationär; alternative Ladungsarten) des neuen Bedüsungs-Systems, die Entwicklung eines Teststands sowie die Durchführung von Testreihen. Dem Forschungspartner obliegen die Erforschung der Anforderungen an Sprühdüsen und Ladungsbestimmung beim Einsatz der Elektrostatik, die Entwicklung eines Messgerätes zur gezielten Ladungsbestimmung, die Entwicklung einer Dispergiereinheit für Teststäube sowie die Untersuchung der Wirkung elektrostatischer Ladung auf Wasserverbrauch, geringere Wasserqualität und Tropfengrößenverteilung. Das entwickelte und am Teststand geprüfte Verfahren soll in abschließenden Praxistests beim Umschlag von Schüttgütern einem Dauereinsatz unterzogen werden.