Das Projekt "Schwebfracht der Deutschen Bucht" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Natur-Museum und Forschungsinstitut Senckenberg, Abteilung für Meeresforschung durchgeführt. In regelmaessigen Abstaenden werden aus der Deutschen Bucht groessere Mengen an Schwebfracht entnommen. Die Entnahme erfolgt an mehreren Stellen mit einer Zentrifuge. Ziel der Untersuchung ist es, absolute Gehalte und Veraenderungen der Schwermetalle in den Schwebfrachten aufzuzeigen. Die Schwebfrachten werden auch auf andere anthropogene Komponenten und auf ihre Mineralogie hin untersucht.
Das Projekt "Einsatz der Fliehkraft-Gegenstrom-Trennung bei der Flotation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Clausthal, Institut für Mechanische Verfahrenstechnik und Umweltverfahrenstechnik durchgeführt. Die Flotation ist ein klassisches Sortierverfahren zur Gewinnung eines Wertstoffes aus unreinen Rohstoffen; sie laesst sich aber ebenso gut fuer Recycling- und Reinigungsaufgaben eingesetzen. Das Projekt soll zur Entwicklung kompakter und effizienter Anlagen beitragen, die insbesondere fuer sehr feine Partikel geeignet sind. Das Verfahren beruht auf der Anlagerung von festen in Wasser suspendierten Partikeln mit hydrophober Oberflaeche an Luftblasen. Die Partikel-Blase-Aggregate schwimmen auf, so dass der Feststoff mit dem sich ausbildenden Schaum abgezogen werden kann, waehrend die Partikel der hydrophilen Komponente aussedimentieren. Sowohl die oberflaechenchemischen als auch die stroemungsmechanischen Vorgaenge lassen sich nach jetzigem Wissenstand nur experimentell fuer das jeweilige Stoffsystem optimieren. Gegenstand dieses Forschungsprojektes ist die Untersuchung der stroemungsmechanischen Vorgaenge, d.h. der Begasung (Erzeugung der Luftblasen), der Mineralisation (Anlagerung der Partikel an die Blasen) sowie des eigentlichen Trennvorgangs. Im Gegensatz zur ueblichen Vorgehensweise, bei der sich alle diese Vorgaenge im gleichen Gefaess abspielen, finden sie in der neuen Anlage raeumlich getrennt voneinander statt, so dass sich die jeweils optimalen Stroemungsverhaeltnisse einstellen lassen. In vorhergehenden Arbeiten gelang es dabei durch Verlagern des Trennvorgangs in eine Zentrifuge, den volumenbezogenen Durchsatz ohne Minderung der Produktqualitaet um den Faktor 24 zu erhoehen. Erste Ergebnisse der aktuellen Untersuchungen deuten darauf hin, dass geometrische Verbesserungen am Begasungsreaktor die fuer die Flotation benoetigte Luftmenge und damit den entsprechenden Energiebedarf deutlich verringern.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Reiflock Abwassertechnik GmbH durchgeführt. Innerhalb des geplanten Vorhabens werden ein Verfahren und die zur Anwendung geeignete Anlagentechnik zur Verbesserung der Entwässerbarkeit von Schlämmen entwickelt. Die Schlämme sollen vorwiegend aus den Bereichen Papiererzeugung, Kläranlagen oder anderen vor einem Recycling oder einer Entsorgung zu entwässernden Feststoffsuspensionen stammen. Aufgabe ist es, durch Vorbehandlung der Schlämme mittels Kavitation in Kombination mit Dampfdruck-Impulsen eine energiesparende Alternative zu bisherigen Entwässerungstechnologien zu bieten, die deutlich bessere Entwässerungsergebnisse ermöglicht. Zielsetzung des Vorhabens ist es, durch die Vorbehandlung der Feststoffsuspensionen in der nachgeschalteten Separationsstufe mindestens 5 Prozent, möglichst 10 Prozent, mehr Wasser abzutrennen. Diese Verbesserung soll unabhängig vom jeweiligen Entwässerungsverfahren, wie beispielsweise Filterpressen oder Zentrifugen erreicht werden. Das Resultat ist somit ein höherer Trockensubstanz-(TS) Anteil. Im Projekt soll die Anwendung des Verfahrens in der Aufbereitung von Klärschlämmen und Papierschlämmen untersucht werden. Zunächst werden Grundlagenuntersuchungen mit einer Versuchsanlage zur Dampfdruckkavitation an verschiedenen Schlämmen durchgeführt. Parallel dazu wird eine Versuchsanlage für die Kavitationsbehandlung von Schlämmen entwickelt und gebaut. Dieses Anlagensystem soll dann unter Anwendungsbedingungen an Schlämmen erprobt und optimiert werden.
Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Fachgebiet für Selektive Trenntechnik durchgeführt. Durch die angestrebte neue Technologie wird die Herausforderung der Primärraffination von Mikroalgen angegangen. Zum Erreichen einer positiveren Energiebilanz beim Abtrennen und Aufschluss von Mikroalgen, werden magnetische Partikel eingesetzt, die durch das Binden an die Algen sowohl die Separation als auch den Aufschluss der Algen vereinfachen. Neben den biokompatiblen günstigen anorganischen Partikeln, die sich leicht durch Permanentmagneten separieren lassen und zugleich als Mahlkörper einen mechanischen Aufschluss begünstigen, steht die verfahrenstechnische Umsetzung im Mittelpunkt. Hierzu wird ein Permanentmagnet-betriebenen Dekanter entwickelt, der neben einer Separations- und Entwässerungszone auch im Idealfall direkt eine Zellaufschlusszone besitzt, um industriell relevante Wertprodukte der Algen energieeffizient und möglichst konzentriert freizusetzen.
Das Projekt "Entwicklung einer neuen Pumpen-Zentrifuge zur Trennung von flüssigen Stoffgemengen auf Basis einer Kreiselpumpe mit Pitot-Rohren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Magdeburg, Institut für Strömungstechnik und Thermodynamik durchgeführt. Ziel des Projektes ist es, eine neue Technologie zur Trennung von Flüssigkeitsgemischen zu entwickeln. Ausgehend von einer Kreiselpumpe mit Pitot-Rohr wird ein neuartiges Verfahren entwickelt, das die Trennung von Flüssigkeitsgemischen wie z.B. Öl/Wasser, mit einer wesentlich höheren Reinheit der getrennten Stoffe, einer höheren Leistungsfähigkeit, und zu geringeren Kosten, im Vergleich mit bisher angewendeten Verfahren bzw. Technologien, ermöglicht. Darüber hinaus sollen die Prozessparameter an die Gemischzusammensetzung angepasst werden können. Dieses Projekt wird auf Basis von Computersimulation/CFD durchgeführt und mit experimentellen Messungen am Prototyp validiert.
Das Projekt "1.1 TPW/NRW 326 Hochgeschwindigkeits-Abtrag (HGA) 1.2 'Pressen/Poeting = Glaspresse' 1.3 'Konstruktion eines ultrasteifen, aktiv geregelten Nanopostionssystem fuer HGA- und ELID-Schleif-Anwendungen. Poeting = Hauptaufgabe 2: Studium und ..." wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Pöting GmbH & Co. KG durchgeführt. 6.1 Antriebssystem fuer ein Hochgeschwindigkeits-Schaftwerkzeug 100000 (200000) U/min fuer Durchmesser 100 (50) mm, 10 mm breit, Vumfang = 500 m/s Umfangsleistung min 300 (100) W, erforderliche Zahngeschwindigkeit des Antriebs 150 m/s nur moeglich mit innenverzahnten Zentrifugenantrieb, der die Moeglichkeit bietet in der Zentrifuge ein oelgeschwaengertes Trennmedium zwischen die Zaehne zu transportieren. Endloesung im Projekt 1.3 Beschreibung 6.3. 6.2 Erhoehung des Waermeentzug ueber den Pressstempel/Form durch effektiveren Waermeuebergang um Faktor 4 durch Kontaktzeigverlaengerung aus der Glas-Innenseite und Aussenseite ueber die IS-Loesung = 4 Stempel + 4 Formen ungefaehr/gleich 22 Stk/min ungefaehr/gleich 4 s Stempelzeit/stk - alternativ- Rundtisch = 1 Stempel + 16 Formen ungefaehr/gleich 20 Stk/min ungefaehr/gleich 1 s Stempelzeit/stk. Erhoehung der Flexibilitaet durch Minimierung der Formeninvestition/Satz. 6.3 Einschrittiger Duktilabtrag vom Rohling zur Fertigoberflaeche ohne Tiefenschaedigung Near-at-aharping-Methode, statt mehrstufigen Span- und Polierabtrag. Fuer den Duktilabtrag ist ein neuartiger Maschinenbau erforderlich, der im Nanobereich dreidimensional nahezu beruehrungslos das Werkstueck relativ zum Werkzeug in bis zu 6 Achsen (3 translatorisch 3 rotatorisch) bewegen kann, und dabei, auch bei aktiven Achsen, immer eine formschluessige Einspannung aller bewegten Maschinenteile garantiert.
Das Projekt "Innovationen im Bereich der Entfettung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Seidel GmbH & Co. durchgeführt. Suche nach Alternativen zur Entfettung mit Tetrachlorethylen; - Ersatz oder Reduzierung der Loesemittelentfettung; - Entwicklung umweltvertraeglicher Entfettungsverfahren mit Loesemittel. Zwischenergebnisse koennen nur grob formuliert werden: a) im vorliegenden Anwendungsfall scheint die Anwendung von Kohlenwasserstoffen das wirtschaftlichste Verfahren zu sein; b) Zentrifugenentfettung ist prinzipiell anwendbar; c) Anwendung der plasmachemischen Entoelung ist zur Zeit nicht moeglich.
Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Funktionelle Grenzflächen (IFG) durchgeführt. Im Verbundprojekt SEA-MADE wird ein Verfahren zur effizienten Konzentrierung, Entwässerung und zum Aufschluss von photoautotrophen Algen entwickelt, welches für Prozesse zur Gewinnung von industriell relevanten intrazellulären Metaboliten und Biofuels eine möglichst positive CO2-Bilanz gewährleistet. Die hierzu zu erreichenden Teilziele umfassen: - Entwicklung kostengünstiger Magnetpartikel zur Anlagerung von Algenzellen; - Entwicklung und Erprobung eines hybriden Separatorkonzepts für die rasche Separation und weitergehende Entwässerung der Magnetpartikel/Zell-Verbünden; - Untersuchung des Potentials der angelagerten Magnetpartikel zur Erleichterung des Zellaufschlusses der geernteten Algenbiomasse; - Effizientes und kostengünstiges Recycling der Magnetpartikel; - Charakterisierung und Bilanzierung der gewonnenen Intermediate.
Das Projekt "Biologische Behandlung von Metallspaenen und -schlaemmen, die mit Kuehlschmierstoffen verunreinigt sind" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Forschungsschwerpunkt 04, Arbeitsbereich Abfallwirtschaft und Stadttechnik durchgeführt. Bei der Fertigung von Autoteilen im Mercedes Benz Werk fallen Metallspaene und Metallschlaemme an, die mit Kuehlschmierstoffen verunreinigt sind. Im Arbeitsbereich Abfallwirtschaft sollen Untersuchungen zur biologischen Reinigung dieser Problemstoffe durchgefuehrt werden. Zeitgleich werden Reaktoren zur Behandlung dieser Problemstoffe konzipiert und angefertigt. Wegen der meist nicht festen Konsistenz, des zumeist hohen Fremdstoffgehaltes und der unterschiedlichen und oft problematischen Zusammensetzung ist die Verwertung oder Entsorgung der oelhaltigen Spaene und Schlaemme schwierig und kostspielig. Eine Moeglichkeit, einen Teil der Verunreinigung abzutrennen, ist das Zentrifugieren der Problemstoffe. Dabei kann ein Teil der Kuehlschmierstoffe (KSS) zurueckgewonnen werden, und der Transport der Abfallstoffe wird vereinfacht. Ausserdem ist eine thermische Entfeuchtung bzw. Wiederverwertung moeglich. Bei diesen Verfahren fuehrt die meist unvollstaendige Verbrennung zu Problemen in der Abluft und zur Zerstoerung von Elektrofiltern durch Glimmbraende. Eine Abgasnachverbrennung koennte hier die Probleme minimieren. Mit Wasch- und Extraktionsverfahren, bei denen mit Waschwasser und Tensiden gearbeitet wird, ist ebenfalls eine Trennung moeglich. Von Huettenwerken werden nur Metallspaene angenommen, wenn diese eine trocknende Vorbehandlung, mindestens in Form eines Zentrifugierens, erfahren haben. Ordnungsgemaess aufbereitete, fuer die schmelztechnische Verarbeitung vorgesehene Spaene sollten Restfeuchten von kleiner 0,3 Prozent aufweisen. Ein Recycling ohne vorherige Reinigung ist daher nicht moeglich. Erste Voruntersuchungen zur biologischen Reinigung der oelhaltigen Schlaemme bzw. Spaene haben gezeigt, dass die Verunreinigungen verringert werden koennen. Bei diesen anaeroben Versuchen wurde den oelhaltigen Abfallstoffen anaerobes organisches Material zum Animpfen zugegeben. Weitere Versuche mit unterschiedlichen Zuschlagsstoffen und veraenderten Milieubedingungen werden folgen.
Das Projekt "Ursachen der Schaumbildung auf Klaeranlagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hannover, Institut für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik durchgeführt. Im Rahmen des Vorhabens wurden einerseits schaeumende belebte Schlaemme im Hinblick auf ihre mikroskopische Zusammensetzung untersucht. Andererseits wurden mittels chemischer und physikalischer Methoden Schaeume verschiedener Klaeranlagen naeher charakterisiert und in Laborversuchen untersucht, ob ein kausaler Zusammenhang zwischen der Dosierung von Flockungshilfsmitteln und dem Schaeumen von belebten Schlamm besteht. Die stark viskosen, stabilen Schaeume sind makroskopisch den vielfach beschriebenen Nocardia-Schaeumen sehr aehnlich. Mikroskopisch wurde aber Microthrix parvicella als dominanter Fadenorganismus in allen Anlagen mit weitergehender Abwasserreinigung identifiziert. Mit ihm zusammen wurden Nostocoida limicola und Typ 0092 gefunden. Die charakteristische Mischpopulation eines Schaumes kann auch die anaeroben Bedingungen im Faulbehaelter ueberstehen und fuehrt aufgrund ihrer physikalisch-chemischen Eigenschaften zum Schaum im Faulbehaelter. Schaumbildungen auf dem Belebungsbecken und im Faulbehaelter sind in diesem Sinne ursaechlich miteinander verknuepft. Nocardia spielt bei der Schaumbildung in solchen Anlagen keine grosse Rolle, dagegen wurde M. parvicella dominant im belebten Schlamm, im Schaum und im Faulbehaelter gefunden. Daraus folgt, dass das Ausfaulen des Sekundaerschlammes aus der aeroben Stufe der Anlagen zu einer Anreicherung von M. parvicella und moeglicherweise deshalb zum Schaeumen des Faulbehaelters fuehrt. Es konnte gezeigt werden, dass die Viskositaet von M. parvicella-dominierten Schaeumen im Faulbehaelter durch eine Substanz verursacht wird, die im belebten Schlamm gebildet wird, im Dekanter und der Flotation akkumuliert und dann im Faulbehaelter schaeumt. Zusaetzlich fuehren Abwaesser aus der indirekteinleitenden Lebensmittelindustrie mit hohen Fettkonzentrationen und stossweise erhoehten Tensidkonzentrationen zu einem Wachstumsvorteil von M. parvicella und zur verstaerkten Schaumbildung auf diesen Klaeranlagen. Bezueglich der aeroben Untersuchungen der Flockungshilfsmittel, konnte gezeigt werden, dass nur eines der untersuchten Mittel moeglicherweise einen negativen Effekt bei Langzeitdosierung hervorruft. Durch die staendige Zugabe des mit Flockungsmitteln versetzten, hochviskosen Rohschlammes (Dekanterschlamm) kommt es im Faulbehaelter zu einer verminderten Abbauleistung, die kumulative Effekte nach sich zieht und die Leistungsfaehigkeit des Faulschlammes weiter erniedrigt. Bei ausreichender Umwaelzung kann aber auch die durch die erhoehte Viskositaet des Dekanterschlammes entstandene Schichtung verringert werden.
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