Das Projekt "Spaltung von stabilen Öl-in-Wasser-Emulsionen durch elektrochemische Oxidation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DECONTAS Gesellschaft für Decontaminierungs-Systeme mbH durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Nach dem derzeitigem Stand der Technik arbeitende Anlagen zur Trennung von Öl-in-Wasser-Emulsionen erreichen nur durch den Einsatz von Chemikalien zur Emulsionsbrechung und Flockung eine ausreichende Reinigungsleistung. Dabei fallen große Mengen Schlamm an, die einer teuren und umweltbelastenden Beseitigung zugeführt werden müssen. Der Einsatz von Ultrafiltrationsanlagen bietet nur bei relativ konstanter Zusammensetzung des Abwassers eine Alternative. Zur Spaltung von Emulsionen soll deshalb eine Verfahrensstufe entwickelt werden, die auf der Basis der elektrochemischen Oxidation eine Destabilisierung herbeiführt. Zugleich erfolgt eine oxidative Nachbehandlung von Restverunreinigungen. Das Verfahren kommt ohne zusätzliche Chemikalien aus. Voruntersuchungen wurden im Rahmen eines Vorprojektes erfolgreich abgeschlossen. Diese Arbeiten sind mit Ziel der Umsetzung in eine einsatzbereite technische Lösung fortzuführen. Fazit: Das Behandlungsverfahren für Öl-in-Wasser-Emulsionen wurde erfolgreich an verschiedenen Betriebsabwässern getestet: Ölabscheiderinhalte einer Entsorgungsfirma, Phenol haltiges Abwasser aus einer chemisch-physikalischen Behandlungsanlage, Abwasser aus einer Gleitschliffanlage zur Aluminiumbehandlung, Abwasser aus der Ultraschallreinigung öl- und fettverschmutzter Maschinenteile, tensidhaltiges Abwasser aus der Reinigung von Bildröhren, restbelastetes Kondensat aus der Entfettung eines Fahrzeugherstellers. Bei diesen Betriebsabwässern konnte erfolgreich ein weitgehender Tensidabbau und darüber hinaus ein Abbau organischer Inhaltstoffe erreicht werden. Durch die Einführung des Druckreaktors konnte die Leistungsfähigkeit des Verfahrens deutlich erhöht werden, zugleich vermindern sich die Betriebs- und Investkosten. Entgegen dem ursprünglichen Lösungsansatz, der einen wirtschaftlichen Einsatz ausschließlich bei selektiver Oxidation der Tenside vorsah, ist mit der Druckreaktortechnik auch eine CSB-Reduzierung wirtschaftlich machbar.
Das Projekt "Teilvorhaben 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Institute für Textil- und Faserforschung, Institut für Textil- und Verfahrenstechnik (ITV) durchgeführt. Das Ziel des Vorhabens ist, die Erkenntnisse aus der Untersuchung der Sammel- und Transportstrukturen von Öl sammelnden Bienen und des Gefieders von Senegal Wüstenflughühnern in neue technische Anwendungen zu überführen. Entwickelt werden sollen neuartige faserbasierte Filtersysteme mit extrem hoher Saugfähigkeit und Haltekapazität, die aus Öl-Wasser-Emulgatoren-Mischungen die öligen Bestandteile energiearm separieren und sammeln können. Damit könnten die abgetrennten Öle einem Recyclingverfahren zugeführt werden können. Darauf aufbauend sollen regenerierbare Ölbindetextilien entwickelt werden, die sowohl die Einweganwendung als auch die umweltbelastende thermische Entsorgung hinfällig machen. Die Tierökologie untersucht die geometrischen, physikalischen und chemischen Parameter der Mikrostruktur der natürlichen Transportstrukturen und die Vorgänge bei der selektiven Aufnahme von unterschiedlich viskosen Ölen aus Emulsionen. Vom INS werden mit Hilfe dreidimensionaler numerischer Simulation die kapillaren Strömungsvorgänge in der Mikrostruktur der Strukturen analysiert, veranschaulicht und beschrieben. Das ITV Denkendorf wird daraus neue Textilstrukturen mit verbesserten Adsorptions- und Speichereigenschaften für Öle entwickeln, unter Ausnutzung neuer Faserformen, Gesamtgeometrien und Oberflächenveredlungsverfahren. Die Fa. Henkel übernimmt die Analytik der Öle, Emulgatoren und Additive in Reinigungsbädern, Konzeptionierung der neuen Trennverfahren mit Filterwerkstoffen sowie die technische Erprobung im Technikumsmaßstab. Erkenntnisse aus dem Projekt und aus den entwickelten Pilotprodukten sollen die Grundlage bilden für die Umsetzung zu marktfähigen technischen Produkten. Es ist beabsichtigt, Schutzrechte anzumelden. Die Ergebnisse aus den Projektteilaufgaben sollen in weiteren Anwendungsfeldern genutzt werden.
Das Projekt "Teilvorhaben 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bonn, Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz - Tierökologie durchgeführt. Das Ziel des Vorhabens ist, die Erkenntnisse aus der Untersuchung der Sammel- und Transportstrukturen von Öl sammelnden Bienen und des Gefieders von Senegal Wüstenflughühnern in neue technische Anwendungen zu überführen. Entwickelt werden sollen neuartige faserbasierte Filtersysteme mit extrem hoher Saugfähigkeit und Haltekapazität, die aus Öl-Wasser-Emulgatoren-Mischungen die öligen Bestandteile energiearm separieren und sammeln können. Damit könnten die abgetrennten Öle einem Recyclingverfahren zugeführt werden können. Darauf aufbauend sollen regenerierbare Ölbindetextilien entwickelt werden, die sowohl die Einweganwendung als auch die umweltbelastende thermische Entsorgung hinfällig machen. Die Tierökologie untersucht die geometrischen, physikalischen und chemischen Parameter der Mikrostruktur der natürlichen Transportstrukturen und die Vorgänge bei der selektiven Aufnahme von unterschiedlich viskosen Ölen aus Emulsionen. Vom INS werden mit Hilfe dreidimensionaler numerischer Simulation die kapillaren Strömungsvorgänge in der Mikrostruktur der Strukturen analysiert, veranschaulicht und beschrieben. Das ITV Denkendorf wird daraus neue Textilstrukturen mit verbesserten Adsorptions- und Speichereigenschaften für Öle entwickeln, unter Ausnutzung neuer Faserformen, Gesamtgeometrien und Oberflächenveredlungsverfahren. Die Fa. Henkel übernimmt die Analytik der Öle, Emulgatoren und Additive in Reinigungsbädern, Konzeptionierung der neuen Trennverfahren mit Filterwerkstoffen sowie die technische Erprobung im Technikumsmaßstab. Erkenntnisse aus dem Projekt und aus den entwickelten Pilotprodukten sollen die Grundlage bilden für die Umsetzung zu marktfähigen technischen Produkten. Es ist beabsichtigt gemeinsam mit den Projektpartnern Schutzrechte anzumelden. Die Ergebnisse aus den Projektteilaufgaben sollen in weiteren Anwendungsfeldern genutzt werden.
Das Projekt "Verbesserung der Behandlung und Rueckgewinnung von gebrauchten Oelemulsionen in der Stahlindustrie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Verein Deutscher Eisenhüttenleute durchgeführt. The objectives are: - the development and provision of a mobile investigation unit, which make it possible to locally: investigate the selection and suitability of the emulsion treatment methods and; adapt the treatment of waste oil emulsion mixtures to the existing process engineering possibilities. - the development of process combinations enabling an adequate treatment especially of the new generation of cooling lubricants and the recycling of separated phases, the application of which would make it possible to use the demulsification water: as process water or; to discharge it in public sewage treatment plants with biological sewage treatment or; to discharge it in public waters. - the elaboration of recommendations for the selection of cooling lubricants and emulsions and for the optimization of the operation of demulsification plants.
Das Projekt "Verfahrensentwicklung zur Gesamtverwertung von Oelsaaten durch waessrige Extraktion von Oel und Protein am Beispiel Raps" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Lebensmitteltechnologie und Verpackung, Institut an der Technischen Universität München durchgeführt. Die Gewinnung von Oel, Proteinen und weiteren wertschoepfenden Fraktionen aus Oelsaaten setzt schonende, loesungsmittelfreie Entoelungsverfahren voraus. Der Einsatz von Wasser als physiologisch unbedenkliches Medium zur Oelgewinnung und Proteinextraktion wird als moeglicher Problemloesungsansatz untersucht. Konventionelle Extraktionsverfahren emittieren 2 kg Hexan pro Tonne Oelsaat und sowohl Extraktions- als auch Pressverfahren denaturieren die Proteine in der entoelten Saat. Durch eine waessrige Oelsaatextraktion koennen der Gehalt an ungewuenschten, antinutritiven Substanzen des Rapses in Proteinprodukten reduziert werden. Gegenstand der Untersuchungen ist die Auswahl und Kombination geeigneter Verfahrensschritte zur Saatkonditionierung, zum mechanischen und enzymatischen Zellaufschluss, zum Demulgieren von Oel-in-Wasser-Emulsionen und zur Produkttrocknung. An Hand der entstehenden Technikumsanlage sollen die neuen Produkte zur Bemusterung hergestellt werden und eine Bewertung von Oel, Proteinisolaten, Rohfasern und Zuckerfraktionen wird die Vorteile des Gesamtverwertungskonzepts verifizieren.
Das Projekt "Teilvorhaben 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Henkel AG & Co. KGaA durchgeführt. Das Ziel des Vorhabens ist, die Erkenntnisse aus der Untersuchung der Sammel- und Transportstrukturen von Öl sammelnden Bienen und des Gefieders von Senegal Wüstenflughühnern in neue technische Anwendungen zu überführen. Entwickelt werden sollen neuartige faserbasierte Filtersysteme mit extrem hoher Saugfähigkeit und Haltekapazität, die aus Öl-Wasser-Emulgatoren-Mischungen die öligen Bestandteile energiearm separieren und sammeln können. Damit könnten die abgetrennten Öle einem Recyclingverfahren zugeführt werden können. Darauf aufbauend sollen regenerierbare, also wieder verwendbare Ölbindetextilien entwickelt werden, die sowohl die Einweganwendung als auch die umweltbelastende thermische Entsorgung hinfällig machen. Die Tierökologie untersucht die geometrischen, physikalischen und chemischen Parameter der Mikrostruktur der Transportstrukturen und die Vorgänge bei der selektiven Aufnahme von unterschiedlich viskosen Ölen aus Emulsionen. Vom INS werden mit Hilfe dreidimensionaler numerischer Simulation die kapillaren Strömungsvorgänge in der Mikrostruktur der Strukturen untersucht, veranschaulicht und beschrieben. Das ITV Denkendorf wird daraus neue Textilstrukturen mit verbesserten Adsorptions- und Speichereigenschaften für Öle entwickeln, unter Ausnutzung neuer Faserformen, Gesamtgeometrien und Oberflächenveredlungsverfahren. Die Fa. Henkel übernimmt die Analytik der Öle, Emulgatoren und Additive in Reinigungsbädern, Konzeptionierung der neuen Trennverfahren mit Filterwerkstoffen sowie die technische Erprobung im Technikumsmaßstab. Erkenntnisse aus dem Projekt und aus den entwickelten Pilotprodukten sollen die Grundlage bilden für die Umsetzung zu marktfähigen technischen Produkten. Es ist beabsichtigt, in Abstimmung mit den Partnern Schutzrechte anzumelden und diese durch Lizenzierung zu verwerten. Die Ergebnisse aus den Projektteilaufgaben sollen in weiteren Anwendungsfeldern genutzt werden.
Das Projekt "Erfassung der Anfallstellen und der Auswirkungen von schlamm- und fetthaltigem Industrie- und Gewerbeabwasser auf die öffentlichen Anlagen der Abwasserableitung und -behandlung sowie Erarbeitung von Vorschlägen für den umweltentlastenden Betrieb von Fettabscheidern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Umweltanalytik und Technologie GmbH durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Häusliche, insbesondere aber verschiedene industrielle (Fleischwirtschaft) und gewerbliche (Gemeinschaftsküchen, Gaststätten) Abwässer enthalten mehr oder weniger hohe Konzentrationen an emulgierten bzw. freien Fetten und Fettsäuren. Diese können unter bestimmten Umständen zu Schwierigkeiten bei der Abwasserableitung und -behandlung führen. Ziel des Vorhabens war es, eine begründete Empfehlung über den notwenigen Einsatz von Vorreinigungsanlagen bzgl. des Fettgehaltes des Abwassers zu erarbeiten, wobei insbesondere das Verhalten von Fettemulsionen beim Fließvorgang des Abwassers im Kanalnetz und bei den Reinigungsvorgängen der biologischen Kläranlage betrachtet werden sollte. Fazit: Fette verursachen in Abwasseranlagen mehr oder weniger intensive Störungen. Diesen sollte zukünftig mehr Aufmerksamkeit geschenkt werden. Durch Verminderung des Fettgehaltes im Abwasser können die Betriebskosten für Kanalisationsleitungen, Pumpwerke und Kläranlagen minimiert werden. Fette werden im Belebtschlamm biologischer Kläranlagen angereichert und begünstigen die Blähschlammbildung. Deshalb sind alle Möglichkeiten einer Abwasservorbehandlung durch Fettabscheider zu nutzen. Als Sollwert für die Einleitung von lipophilen Stoffen im Abwasser in die städtischen Kanalisationen wird 100 mg/l vorgeschlagen. Dieser Wert ist bei guter Wartung in der Regel mit DIN-gerechten Abscheidern einhaltbar. Ausnahmen sollten toleriert werden.
Das Projekt "Aufarbeitung und Wiederverwertung von festen und fluessigen Abfaellen aus der Altoelentsorgung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Altöl Bär-Kessel durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Aufarbeitung von oelhaltigen Filtern und anderen Materialien aus dem Kfz-Gewerbe sowie deren anschliessende Verwertung. Nach einer Vorsortierung der aufzuarbeitenden oelhaltigen Materialien in den Anfallstellen werden die Abfaelle zerlegt und zerkleinert. Die zerkleinerten Metallteile, Filterelemente, nichtmetallische Bestandteile und das Oel werden getrennt ausgestossen. Das Oel wird durch Emulsionsspaltung und Zentrifugieren von festen und waessrigen Anteilen getrenn. Die festen Bestandteile aus der Zerkleinerungsanlage werden durch Hochdruckduesen mit heissem Wasser (ohne Zusatz von Reinigungsmitteln) gereinigt und getrocknet und damit einer Wiederverwertung zugaenglich gemacht. Das anfallende Abwasser wird in einer mehrstufigen Anlage (Vorbehandlung und Ultrafiltration) aufbereitet und zur Reinigungsanlage zurueckgefuehrt. Darueber hinaus werden die Moeglichkeiten zur Behandlung anderer mit aehnlichen Substanzen verunreinigter Behaeltnisse geprueft.
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Planung, Bau und Inbetriebnahme der Laborversuchsanlage, Durchführung und Bewertung von Versuchen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von VDEh-Betriebsforschungsinstitut GmbH durchgeführt. x In der metallverarbeitenden Industrie fallen Emulsionen an, die intern oder in Entsorgungsunternehmen chemisch gespalten werden. Ziel des Teilvorhabens ist die Entwicklung eines betriebsreifen Mikrowellenreaktors zur Emulsionsspaltung in Labor-, Technikums- und Betriebsversuchen. Folgende Arbeiten sind vorgesehen: Konkretisierung der Projektziele; Erfassung der Ist-Situation; Planung und Bau der Laborversuchsanlage; Untersuchung verschiedener Emulsionen; Vergleich der Mikrowellenspaltung mit der chemischen und mechanischen Emulsionsspaltung; Umbau der Laborversuchsanlage zu einer mobilen Versuchsanlage; Versuche mit verschiedenen Emulsionen in der mobilen Versuchsanlage; Erprobung der Mikrowellenspaltung in Betriebsversuchen im Bypass zu zwei betrieblichen Emulsionsspaltanlagen; Erstellung eines allgemeingültigen Verfahrenskonzeptes; Verbundprojektkoordination. Die Ergebnisse des Teilvorhabens bilden die Grundlage für eine betriebliche Umsetzung der Mikrowellenspaltung. Das neuartige Verfahren wird über Fachgremien der Eisen- und Stahlindustrie vorgestellt und in den Werken eingeführt und etabliert. Das BFI berät die Werke bei der betrieblichen Integration des Verfahrens.
Das Projekt "Entwaesserung von Altoelen im Gegenstromreaktor" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von BFI Betriebsforschungsinstitut, VDEh-Institut für Angewandte Forschung GmbH durchgeführt. Vor der Ableitung oelhaltiger Abwasserstroeme aus z.B. der Metallbearbeitung, Teilereinigung oder Entfettung muessen die Oelbestandteile abgetrennt werden. Bei der Spaltung dieser Oel-in-Wasser-Emulsionen entsteht eine Oelphase mit Restwassergehalten bis zu 70 Gew.-Prozent. Die stoffliche Verwertung oder energetische Nutzung bedingt jedoch Wassergehalte kleiner 10 Gew.-Prozent. Die Forschungsarbeiten zur Entwicklung und Erprobung eines geeigneten Verfahrens fuer die innerbetriebliche Entwaesserung von Altoelen gliedern sich in die Abschnitte 'Batch-Versuche' (Ermittlung grundlegender Erkenntnisse zum Entwaesserungsverhalten von Altoelen) sowie 'Gegenstromversuche' (verfahrenstechnische Konzeption eines Gegenstromreaktors und Erarbeitung der MSR-Technik). Im abgeschlossenen und hier dargestellten Forschungsabschnitt 'Batch-Versuche' wurden erfolgreich die verfahrenstechnischen Grundlagen einer Altoelentwaesserung ermittelt und ein technisch und wirtschaftlich vielversprechendes Verfahrenskonzept zur Altoelentwaesserung erarbeitet. Hierzu wurden grundlegende Erkenntnisse zum Verfahren der Altoelentwaesserung, zu Chemikalien und Wirkmechanismen sowie zu Reaktoren und Apparaten zusammengestellt und bewertet. Versuche zur Vorauswahl geeigneter Spaltchemikalien zeigten die gute Eignung von Spaltchemikalien mit den aktiven Bestandteilen Polyamine bzw. Polyammoniumsalze. Durch systematische Variation der Verfahrensparameter wie z.B. Spaltdauer, Spalttemperatur, Ruehrerdrehzahl, Spaltchemikalien und Wasservorlage in einem neu errichteten Labor-Batch-Versuchsstand konnten geeignete Spaltbedingungen fuer verschiedene Altoele ermittelt werden. Hierauf aufbauend wurde ein Verbesserungskonzept fuer die Altoelbehandlung abgeleitet. Dies laesst einen gleichbleibend geringen Wassergehalt (kleiner 20 Gew.-Prozent) erwarten.
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