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Found 37 results.

Bestimmung von Schadstoffgehalten und der Schadstoffverteilung von Ersatzbrennstoffen im Technikumsmassstab

Im Fachgebiet Abfalltechnik steht eine Technikumsverbrennungsanlage (TVA), die Speziell für die Energie-, Massen- und Schadstoffbilanzierung von Verbrennungsversuchen entwickelt und in den letzten Jahren mehrfach modifiziert wurde. Die Energie- und Massenbilanzierung wird seit Jahren erfolgreich genutzt. Im Rahmen dieses Projektes konnte als erstes die Qualität der Schadstoffbilanzierung mit Hilfe der in dieser Untersuchung durchgeführten Verbrennungsversuche am Beispiel Chlor gezeigt werden. Dazu wurden Verbrennungsversuche an der TVA durchgeführt, bei denen Holz/PVC-Mischungen und Holz/NaCl-Mischungen, die bis zu 6 Ma-Prozent Chlor enthielten, eingesetzt wurden. Um die Widerfindungsraten von Chlor bei den Verbrennungsversuchen in der TVA zu bestimmen und um zusätzlich Aussagen über den Transfer des Chlors in die verschiedenen Fraktionen machen zu können, wurden die Chloranteile in den einzelnen Fraktionen Rauchgas, Asche und Flugstaub ermittelt. Die HCI-Konzentrationen im Rauchgas wurden mit dem OPSIS-Messsystem analytisch bestimmt. Die Staub- und Aschegehalte wurden ermittelt und der Flugstaub und die Asche auf ihre Chlorgehalte untersucht. In den drei Fraktionen Rauchgas, Asche und Flugstaub konnten 95,1 bis 101,7 Prozent des eingesetzten Chlors wieder gefunden werden. Es wurden bei den Holz/PVC-Mischungen 82 bis 85 Prozent des Chlors im Rauchgas, 11 bis 14 Prozent in der Asche und etwa 1,4 Prozent im Flugstaub ermittelt. Bei anschließenden Vergleichen zeigten diese Transferkoeffizienten eine gute Übereinstimmung mit hochgerechneten Transferkoeffizienten aus Laboruntersuchungen von Schirmer (2005). Damit wurde gezeigt, dass die Veränderungen und Umbauten an der TVA in den letzten Jahren zu einer Verbesserung der Schadstoffbilanzierung geführt haben und diese dadurch erfolgreich durchgeführt werden kann. Damit ist die TVA für weitere Schadstoffermittlungen von unbekannten Ersatzbrennstoffen gut geeignet. Neben der Ermittlung von Ersatzbrennstoffen wurde die TVA in jüngster Zeit auch für die Bestimmung der Chlorfreisetzung ins Rauchgas eingesetzt: die kontinuierliche Erfassung der Schadstoffkonzentrationen im Rauchgas mit dem Messsystem OPSIS ermöglicht die zeitliche Schadstofffreisetzung ins Rauchgas zu bewerten, da aufgrund der semikontinuierlichen Brennstoffzugabe charakteristische Konzentrationsverläufe gewonnen werden.

Bestimmung der Brennstoffeigenschaften von Abfallfraktionen ueber eine thermische Umsetzung in einer halbtechnischen Verbrennungsstrecke

Die Bestimmung der Brennstoffeigenschaften von Abfaellen ist von grosser Wichtigkeit sowohl fuer die thermische Restabfallbehandlung, als auch fuer den Einsatz hochkalorischer Abfallfraktionen als Ersatzbrennstoff. Fuer diese Bestimmung sind Laborversuche, bei denen mit Probenmengen im Grammbereich gearbeitet wird, aufgrund der sehr hohen Heterogenitaet der Abfallgemische nur bedingt geeignet. Bei dem Vorhaben sollen die Brennstoffeigenschaften mittels einer thermischen Umsetzung mehrerer Kilogramm Probenmaterials in einer halbtechnischen Verbrennungsstrecke (P = 30 kW) und anschliessender Energie- und Massenbilanzierung bestimmt werden. Bei ersten Versuchen mit unterschiedlichen Abfallfraktionen konnten erfolgreiche Bestimmungen der Heizwerte, der Chlor- und der Schwefelgehalte durchgefuehrt werden.

Untersuchungen mit chlorfreien Kaeltemitteln

Untersuchung des thermodynamischen und leistungsmaessigen Verhaltens neuer chlorfreier Kaeltemittel und Vergleich mit herkoemmlichen Kaeltemitteln in einer ein- und einer zweistufigen Kaeltemaschine und einer Waermepumpe. Die Ergebnisse sind zum Teil mehrfach veroeffentlicht.

Niederschlagszusammensetzung (Regen, Schnee) an der Meteorologischen Station des Lufthygieneamtes

Nach den Angaben der EAWAG Duebendorf wurde ein offenes Auffanggefaess fuer feste und fluessige Niederschlaege konstruiert. Dieser Sammeltrichter wird an der Meteorologischen Station des Lufthygieneamtes in Binningen betrieben. Im Falle von Niederschlag (mind. 1 mm) wird zum Termin der meteorologischen Niederschlagsmessung das Sammelgefaess ausgewechselt. Die fluessige Niederschlagsprobe wird untersucht auf pH, Nitrat, Sulfat, Chlorid (seit 1987) und Blei, Cadmium, Chrom (seit 1989). Damit liegen Tagesproben vor.

Praxiseinführung und Optimierung eines innovativen Systems zur elektrolytischen Wasserdesinfektion in Gewächshäusern, Teilprojekt 1

Durch ein Scale-up des von der Humboldt-Universität zu Berlin sowie der Firma newtec Umwelttechnik GmbH entwickelten und im Versuchsmaßstab sehr effizienten Systems zur elektrolytischen Wasserdesinfektion (SeWiG) auf große Gewächshausanlagen, soll die Technologie unter Praxisbedingungen erprobt, validiert und gegebenenfalls optimiert werden. Dies ist Voraussetzung zur erfolgreichen Etablierung im gärtnerischen Produktionsanbau. Das neue elektrolytische Desinfektionssystem zur Behandlung von Gießwasser zeichnet sich durch seine funktionale Überlegenheit gegenüber den etablierten physikalischen und chemischen Methoden aus. Hervorzuheben ist seine Wirksamkeit gegen Pflanzenviren und das im Vergleich zu anderen chemischen Verfahren geringere Gefährdungspotential für Anwender, Pflanze und Umwelt. Folgende Arbeitspakete stehen im Vordergrund der großtechnischen Praxiserprobung des elektrolytischen Desinfektionssystems: - Erarbeitung einer Konzeption zur technolog. Einbindung in das Bewässerungsregime der Gewächshausbetriebe (in Zusammenarbeit mit Projektpartner Fa. newtec) - Überwachung der chemisch-physikalischen Parameter des Gießwassers - Auswirkung auf das Pflanzenwachstum, den Ertrag und die Qualität - Auswirkung auf den Algenwuchs/Biofilm im Bewässerungssystem - Bewertung des Energieverbrauchs und Wasserumsatzes - Ermittlung der Konzentration von Chlorverbindungen in Wasser-, Substrat- und Pflanzenproben sowie Bewertung der gesundheitlichen Risiken in Zusammenarbeit mit dem Bundesinstitut für Risikobewertung - Bewertung der hygienisierenden Wirkung in Bezug auf die im Betrieb auftretenden Krankheitserreger - Begleitstudien zur hygienisierenden Wirkung im Forschungsgewächshaus der HU zur wissenschaftlichen Absicherung und Optimierung des Desinfektionsregimes - Auswirkungen auf den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln.

Heissgasreinigung (HGR), Untersuchung und Modellierung der Freisetzungs- und Transportvorgaenge von Alkalien bei der Kohleverbrennung unter hohen Druecken

Ziel der bei der DMT durchzufuehrenden Arbeiten ist die Ergaenzung und Uebertragung von Grundlagenuntersuchungen zur Freisetzung von Alkalien und anderen voltailen Spezies auf reale Feuerungssysteme. Dazu sollen Versuche in einer Hochtemperatur-Hochdruck-Thermowaage Erkenntnisse liefern: 1. zur Abdampf-Kinetik von Aschen als Funktion der Temperatur und des (Partial-)Druckes, 2. zum Einfluss von speziellen Rauchgasbestandteilen wie H2O, HCI, SO2 oder CO auf die Verfluechtigung(-sraten), 3. zum Einfluss und die Wirksamkeit von Gettermaterialien, 4. zur Ausdampfung aus erschoepften Gettermaterialien, 5. zum Einfluss des Sauerstoffpotentials der Rauchgase (oxidierend/reduzierend) auf die Verfluechtigung von Alkalien und anderen Spezies, u.a. zum Vergleich mit den durch Messungen und thermochemische Modellierung beim IWE gewonnenen Daten. - Feuerungsversuche in der bestehenden, gut ausgebauten Druckwirbelschicht-Versuchsanlage FRED die von DMT durchgefuehrt werden, mit dem Ziel, 6. die Abhaengigkeit der Alkalifreisetzung bei der Verbrennung verschiedener fester Brennstoffe in der Abhaengigkeit von Wasserdampfpartialdruck zu ermitteln, 7. die Bedeutung des Chlorgehaltes des Brennstoffes fuer die Freisetzung volatiler Spezies zu untersuchen, insbesondere auch im Zusamenhang mit dem Wasserdampfgehalt des Rauchgases, 8. Moeglichkeiten zu erkunden, die Chlor-Aktivitaet herabzusetzen und so fuer den Transport volatiler Spezies nicht mehr verfuegbar zu machen.

Miscanthus 'Giganteus' als Industrierohstoff und für die thermische Nutzung

Die Bereitstellung von Industrierohstoffen und Energie in der Form von Wärme und elektrischen Strom aus Einjahres-, zweijährigen und ausdauernden Pflanzen stellt in allen industrialisierten Ländern und auch in Österreich mittel- und langfristig eine bedeutende Alternative zum Verbrauch fossiler Resourcen dar. Miscanthus Giganteus, eine ausdauernde Pflanze, benötigt eine stark vom Standort abhängige ein- bis zweijährige Etablierungsphase. Die Ernte des Aufwuchses ist erst ab dem zweiten Vegetationsjahr wirtschaftlich. Nach bisherigen Ergebnissen und Erwartungen ist eine ca. 20jährige Nutzungsdauer möglich. Die Feldversuche an fünf bezüglich Klima und Bodenform (Bodentyp und Art) unterschiedlichen Standorten ergaben von 1989 bis 2001 jährlich Trockensubstanzerträge von 17500 bis 24000 kg/ha. Die Ertragsschwankungen zwischen den Jahren sind relativ niedrig, standortbezogen zwischen 2000 und 4000 kg/ha. Zwischen den einzelnen Standorten gibt es bedeutende Ertragsunterschiede. Jährlich hohe Erträge werden an den Standorten ILZ (Steiermark) und in ST. FLORIAN (Oberösterreich) bei durchschnittlichen Jahresniederschlagsmengen zwischen 700 und 900 mm erzielt. Durch die geringeren Niederschläge bedingt ist das Ertragsniveau in MICHELNDORF, MARKGRAFNEUSIEDL, GROSS ENZERSDORF und STEINBRUNN niedriger. Bei Bewässerung in einer Menge von 100 bis 150 mm (Juli bis September) steigt der Biomasseertrag um ca. 2000 bis 5000 kg/ha an. Das Ertragsmaximum wird Ende November - Anfang Dezember erreicht. Bis zum üblichen Erntetermin Ende Februar - Mitte März fällt der Ertrag aufgrund des Blattfalles und Abbrechen der dünnen Stängel und Triebspitzen ab. Der Wassergehalt im Erntegut liegt bei einer Ernte Ende November - Anfang Dezember über 50 Prozent, er fällt je nach mittlerem Stängeldurchmesser und Winter-Witterungsverlauf bis Ende Februar auf 30 bis ca. 42 Prozent ab. Eine Stickstoffdüngermenge über 60 kg N/ha führt nur selten zu steigenden Erträgen. Gülle als Dünger erreicht wegen der meist dichten Blattmulchauflage nur eine geringe Düngerwirkung. Die wesentlichen Qualitätskriterien bei einer thermisch energetischen bzw. stofflichen Nutzung sind konstant. Der Aschegehalt im Erntegut weist ab dem dritten Aufwuchsjahr Werte zwischen 3,2 und 5,0 Prozent auf. Auch der N- Gehalt im Erntegut bleibt ab dem Dritten Aufwuchsjahr beinahe konstant und liegt zwischen 0,3 und 0,42 Prozent. Den größten Anteil der Miscanthusasche bilden Siliciumoxyd (ca. 40 bis 50 5) und K2O (12 bis 20 Prozent). Miscanthuserntegut ist bei entsprechender Technologie ein Rohstoff für die Zellulosegewinnung. Der Gehalt ab dem dritten Aufwuchsjahr liegt bei ca. 47,5 Prozent und ist nur geringfügig niedriger als im Laub- oder Nadelholz.

Der Einfluss von Weidetierexkrementen auf die Kohlenstoff- und Stickstoffflüsse im Boden unter Grünland - ermittelt durch 13C und 15N in situ-Markierung

Die Stickstoff- und Kohlenstoffdynamik im Boden unter beweidetem Grünland wird stark durch die Ausbringung von Exkrementen beeinflusst. Während der Beweidung werden 75 bis 90 Prozent des aufgenommenen Stickstoffs durch das Weidetier wieder ausgeschieden. Je nach Bewirtschaftungsintensität, Dauer der Vegetationsperiode und Weidesystem werden während der Beweidung in einem Jahr 40 bis 50 Prozent der Grünlandfläche durch Exkremente bedeckt. Diese Fläche ist durch einen hohen Nährstoffstatus und hohe Umsatzraten der organischen Substanz gekennzeichnet. Die Akkumulation leicht mineralisierbarer organischer Substanzen und Stickstoffausträge mit dem Sickerwasser unterliegen daher unter beweidetem Grünland einer starken räumlichen und zeitlichen Heterogenität. Im Forschungsvorhaben wird der Einfluss von Exkrementen auf die Dynamik der organischen Bodensubstanz und den daraus resultierenden Stickstoffverlusten und der Änderung der Kohlenstoffspeicherung im Boden unter beweidetem Grünland untersucht. In einem Freilandversuch wird unter einem praxisüblichen Weidemanagement durch häufige Schnittnutzung bei Weidereife und einer definierten Ausbringung von 15N markiertem Urin und Kot mit unterschiedlicher 13C-Signatur eine Beweidung simuliert. Ziel ist es, die Umsetzung von exkrement- und bodenbürtigem Stickstoff und Kohlenstoff über die Verschiebung des Delta 13C-Verhältnisses und die 15N-Anreicherung in verschiedenen Bodenfraktionen zu ermitteln. Dazu wird die Anreicherung von 15N in der Bodenlösung (NO3, NH4 und DON), die mittels Lysimeter gewonnen wird, und die Delta 15N und Delta 13C-Signatur im Oberboden als auch in der mikrobiellen Biomasse ermittelt. Der Anteil exkrementbürtigen Stickstoffs in den Pflanzen wird durch 15N-Messungen der oberirdischen erntbaren Biomasse, der Stoppeln und der Wurzeln bestimmt.

Brennstoffschnelltest - Entwicklung eines Schnelltests zur Produktoptimierung von Ersatz- und Sekundärrohstoffen

Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Schnelltestsystems für Brennstoffe. Das Schnelltestsystem soll die Erfassung der wichtigsten feuerungstechnisch relevanten Parameter wie Wassergehalt, Aschegehalt, Flüchtige, Heizwert, Schwefel- und Chlorgehalt ermöglichen. Damit mittelständische Betriebe das Verfahren einsetzen können, muss es kostengünstig in Anschaffung und Betrieb sowie von angelerntem Personal zu bedienen sein. Das System muss die rasche Messung repräsentativer Probemengen ermöglichen. Durch eine solche Anwendung des Messsystems lässt sich die Qualität der erzeugten Brennstoffe verbessern und schnell kontrollieren. Es trägt zur Optimierung von Stoffströmen bei und begünstigt die Verbreitung von Ersatz- und Sekundärrohstoffen. Letzteres erhöht die Wirtschaftlichkeit von Energiewandlungsprozessen und erschließt neue Märkte für die Hersteller von Brennstoffen. Die bis 2008 im Bau befindliche Ofenapparatur wurde 2009 einer ausführlichen Test- und Erprobungsphase unterworfen.

Entwicklung eines Schnelltests zur Produktoptimierung von Ersatz- und Sekundärbrennstoffen

Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Schnelltestsystems für Brennstoffe. Das Schnelltestsystem soll die Erfassung der wichtigsten feuerungstechnisch relevanten Parameter wie Wassergehalt, Aschegehalt, Heizwert, Schwefel- und Chlorgehalt ermöglichen. Damit mittelständische Betriebe das Verfahren einsetzen können, muss es kostengünstig in Anschaffung und Betrieb sowie von angelerntem Personal zu bedienen sein. Das System muss die rasche Messung repräsentativer Probemengen ermöglichen. Durch eine solche Anwendung des Messsystems lässt sich die Qualität der erzeugten Brennstoffe verbessern und schnell kontrollieren. Es trägt zur Optimierung von Stoffströmen bei und begünstigt die Verbreitung von Ersatz- und Sekundärrohstoffen. Letzteres erhöht die Wirtschaftlichkeit von Energiewandlungsprozessen und erschließt neue Märkte für die Hersteller von Brennstoffen. Die zurzeit im Bau befindliche Ofenapparatur wird 2009 einer ausführlichen Test- und Erprobungsphase unterworfen.

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