Das Projekt "KuRT (Konzeptphase): KomSpekSe - Kombinierte spektroskopische und sensitive Dichtetrennung von Abfall-Kunststoffgemischen aus Gewerbe, Produktion und Handel in sortenreine Fraktionen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie durchgeführt. eben den klassischen Stoffstrommengen und -qualitäten fallen eine Vielzahl von Stoffströmen unterschiedlicher Zusammensetzung an, vor allem aus der ex post-produktion, -consumer und -industrial. Ziel des Konzeptvorhabens KomSpekSe ist es, die bestehenden Aufbereitungsprozesse von bisher nicht trennbaren Stoffgemischen hochwertiger technischer Kunststoffe, Kunststoffverbünde und Kabelschrott mittels Kombination aus innovativer spektroskopischer Sortierung und sensitiver Dichtetrennung weiterzuentwickeln (Hydrozyklon) und miteinander zu verschränken. Das Marktpotential wird auf deutlich größer als 230.000 t/a eingeschätzt. Bei einer Umsetzung sehen die Partner ein hohes Maß an Übertragbarkeit/Adaption auf viele Bereiche der Kunststoffsortierung und des -recyclings.
Das Projekt "Teilvorhaben 3: Grundlagenermittlung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), Abteilung 4 Material und Umwelt, Fachbereich 4.3 Schadstofftransfer und Umwelttechnologien durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung physikalischer und chemischer Verfahren und Verfahrenskombinationen zur Rückgewinnung verschiedener mineralischer Rohstoffe aus Hausmüllverbrennungsaschen (HMVA). Aktuelle Marktentwicklungen fokussieren sich derzeit hauptsächlich auf die Erhöhung der NEMetallausbeute in deren Folge sich der bisher nicht verwertbare, mineralische Feinanteil erhöht. Sich abzeichnende Veränderungen rechtlicher Vorgaben gefährden zudem die konventionellen Absatzwege der gröberen Fraktionen. Daher wird im Vorhaben sowohl die rohstoffliche Verwertung der gröberen mineralischen Fraktionen (z.B. für den Straßenbau oder die Beton- und Asphaltindustrie) als auch die der mineralischen Feinfraktion (z.B. Zementklinkerproduktion) adressiert. In diesem ganzheitlichen Projekt sind neben den Erzeugern und Aufbereitern von HMVA insbesondere auch die zukünftigen Rohstoffabnehmer direkt beteiligt. Die Trocken- und Nassaufbereitung der mineralischen Rückstände wird dabei von Unternehmen durchgeführt, die weitreichende Erfahrungen im Umgang mit HMVA haben. Die weitergehende Konfektionierung der erzeugten mineralischen Rückstände hin zu Produkten erfolgt in Zusammenarbeit mit potenziellen Produktabnehmern der Beton-, Asphalt und Zementindustrie, die darüber hinaus den großtechnischen Produkteinsatz in Bestandsanlagen untersuchen und so die Verwertbarkeit der erzeugten Produkte überprüfen. Im Ergebnis sollen nicht verwertbare Anteile minimiert und definierte mineralische Rohstoffe zur Substitution von Primärrohstoffen bereitgestellt werden. Angesichts der anfallenden Menge von 5,4 Mio. Mg HMVA pro Jahr und einem Mineralikanteil von ca. 90 Prozent wird so ein erheblicher Beitrag zur Ressourceneffizienz in Deutschland geleistet. - weitergehende Fraktionierung der Feinfraktionen mittels Hydrozyklonen Zentrifugalsortierung - Verfahrensentwicklung (AP3+4) und -optimierung (AP5) - Beteiligung an der Vorhabenbilanzierung (AP6), -bewertung (AP7) und -begleitung (AP8).
Das Projekt "Bewertung von Verfahren zum Nachweis von Pulveraktivkohle im Kläranlagenablauf (BePAK)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Siedlungswasserwirtschaft durchgeführt. Im Rahmen der weitergehenden Abwasserreinigung wurden in den letzten Jahren verstärkt Verfahren umgesetzt, bei denen Pulveraktivkohle (PAK) zum Einsatz kommt. Die sichere Abtrennung der PAK ist ein wesentlicher Aspekt bei deren Anwendung um adsorbierte Spurenstoffe nachhaltig aus dem Wasserkreislauf zu entfernen. Für den Nachweis von PAK im Kläranlagenablauf fehlen jedoch praktikable Methoden, weshalb die Einführung eines Grenzwertes bislang nicht möglich ist. Im Rahmen des Projektes sollen verschiedene Methoden zum PAK-Nachweis weiterentwickelt, vergleichend betrachtet und hinsichtlich ihrer Praktikabilität bewertet werden. Es werden drei Verfahren untersucht: die thermogravimetrische Analyse (TGA), die temperaturabhängige Differenzierung des Gesamtkohlenstoffs (Gradienten-TOC) sowie die Schwarzgradbestimmung nach Metzger (2010). Ein Projektschwerpunkt liegt auf einer vergleichenden Betrachtung des Verfahrens der Schwarzgradbestimmung mit den Verfahren TGA und Gradienten-TOC; dazu erfolgen Laboruntersuchungen mit definierten PAK-Dosen sowie Untersuchungen an der halbtechnischen Kläranlage (HtK) in Neuss mit unbekanntem PAK-Gehalt im Kläranlagenablauf. In den letzten Jahren wurden bereits Untersuchungen zum PAK-Nachweis durchgeführt. Die Ergebnisse abgeschlossener Untersuchungen bestätigen, dass die Methoden TGA und Gradienten-TOC mit einer vorab notwendigen Probenanreicherung, bislang durch Hydrozyklone (Vogel et al., 2015) oder Zentrifugen, prinzipiell für den Nachweis von PAK im Abwasser geeignet sind. Daraus ergibt sich die Fragestellung, ob auch eine (weniger aufwendige) Filtration zur Probenanreicherung geeignet sein kann. Innerhalb der hier vorgesehenen Untersuchungen soll die Probenanreicherung daher, analog zu den abfiltrierbaren Stoffen (AbwV, 2014), ausschließlich durch Filtration erfolgen. Sollte sich diese für diverse Abwässer für die Probenanreicherung und das Analyseverfahren als praktikabel erweisen, könnte ein gegenüber der Anreicherung durch Zentrifuge oder Hydrozyklon vergleichsweise einfaches Verfahren zur Probenanreicherung zur Verfügung stehen.
Das Projekt "Teilprojekt UVR-FIA: Vorsortierung, Zerkleinerung, chemische Vorbehandlung, flotative Anreicherung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von UVR-FIA GmbH Verfahrensentwicklung-Umweltschutztechnik-Recycling- GmbH durchgeführt. Vorhabensziel ist die Verbesserung herkömmlicher Aufbereitungsverfahren, zum einen zur Steigerung des Wertstoffausbringens, zum anderen, um feinstverwachsene und damit für Sortierprozesse bisher nicht zugängliche und eventuell bereits als Rückstände der Montanindustrie aufgehaldete Wertminerale gewinnbar zu machen. Zunächst ist eine optische Sortierung zu testen, um die unterschiedlichen Kupferschiefer-Fazies voneinander zu trennen, damit sie einer jeweils angepassten Aufbereitung zugeführt werden können. Im nächsten Schritt muss ein Zerkleinerungsverfahren unter Minimierung des dabei entstehenden Feinstkornanteiles gefunden werden, da dieser als Bergematerial - und damit Verlust - bereits vor dem ersten Anreicherungsschritt durch die Klassierung mittels Hydrozyklon abgestoßen werden würde. Des Weiteren ist die Entwicklung einer chemischen oder thermischen oder auch kombinierten Vorbehandlung geplant. Ziel der Vorbehandlung ist die Verringerung des Kohlenstoff- und des Tongehaltes. Speziell von letzterem ist bekannt, dass er sich äußerst störend auf die nachfolgende Flotation und die Bio-Laugung auswirken kann. Hohe Kohlenstoffgehalte stellen v. a. in der industriellen Praxis bei der pyrometallurgischen Weiterverarbeitung der Wertstoffkonzentrate ein Problem dar. Die Aufbereitungsprodukte werden mittels chemisch-mineralogischer Analysen bewertet. Die UVR-FIA GmbH produziert zudem projektbegleitend Wertstoffkonzentrate für die Versuche der anderen Projektpartner.
Das Projekt "Vorhaben zur Entwicklung einer neuartigen Ballastwasseraufbereitungsanlage - Untersuchung von Ballastwasserbehandlungsanlagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Büro für Umwelt und Küste durchgeführt. Im Rahmen des Projektes wird das Funktionsprinzip der cavipure® Ballastwasserbehandlungsanlage untersucht, das als Verbundvorhaben mit Mitteln des Landes Schleswig-Holstein gefördert wird. Das Projekt startete am 01.08.2009. Die beteiligten Projektpartner sind Medizintechnik Promedt GmbH, Büro für Umwelt und Küste, Institut für Nautik und maritime Technologie der Fachhochschule Flensburg, MariLim - Gesellschaft für Gewässeruntersuchung mbH und DW- Ship Consult GmbH. MariLim tritt als wissenschaftlicher Berater auf und stellt die Expertise für alle biologischen Fragestellungen. Im Einzelnen wird die Funktionalität und Effektivität von Hydrozyklon, Feinfiltern und des cavipure® Reaktors untersucht und optimiert. MariLim betrachtet die Leistungsfähigkeit der Gesamtanlage hinsichtlich der Abtötung von marinen Organismen nach den Vorgaben und Richtwerten der International Maritime Organisation (IMO) im Größenbereich: Individuenanzahl = 50 Mikro m (Zooplankton), Individuenanzahl = 10 Mikrometer bis kleiner als 50 Mikrometer (Phytoplankton) und Individuenzahl kleiner als 10 Mikrometer (Bakterioplankton).
Das Projekt "Trennung von Kunststoffgemischen aus Elektro- und Elektronikschrott (Kunststofftrennung)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin (HTW Berlin) durchgeführt. Eine der größten Herausforderungen bei der Wiedergewinnung von Kunststoffen aus langlebigen Produkten wie Autos oder aus Elektro- und Elektronikschrott ist die Trennung dieser Kunststoffe und die Beseitigung von Schadstoffen, die mit trockenen Separationsmethoden wie Magneten, elektrostatischer Separation oder Windsichtung nicht entfernt werden können. Die wichtigste Methode für die Separation solcher Materialien erfolgt mittels Dichtesortierung oder Identifikation mit Infraroterkennung (Identifizierung von Polymeren durch einen Infrarotsensor) und nachfolgender mechanischer oder pneumatisch-mechanischer Separation. Für die Trennung von Kunststoffen stehen verschiedene dichtebasierte Trennungstechniken zur Verfügung. Im Rahmen einer Auftragsforschung wurde an der HTW Berlin die Hydrocyklonmethode erforscht. Ziel war die Wiedergewinnung von Polymertypen aus drei Mustern, die aus Elektro- und Elektronikschrott stammten. Die Versuche wurden durch nassmechanische Trennung nach der Dichte in einem Hydrozyklon durchgeführt. Folgendes wurde untersucht: * Umsetzung diskontinuierlicher Versuche für drei verschiedene gemischte Kunststoffe mit zwei unterschiedlichen Dichtigkeitstrennungsschritten: 1000 kg/m3 und ca. 1100 kg/m3 * Messung der Korngrößenverteilung in den Fraktionen Zulauf, Unterlauf und Überlauf des Hydrozyklons * Bestimmung der dichtefraktionierten Siebklassen in den Fraktionen Zulauf, Unterlauf und Überlauf des Hydrozyklons * Berechnung der Gesamtmassenbilanz * Begrenzungen und Prozesscharakteristika von Hydrozyklonen, wenn diese im Kunststoffrecycling eingesetzt werden Um exakte Trennungen mit einem Hydrozyklon durchführen zu können gilt es, verschiedene Variablen in der Konfiguration zu beachten. So können höhere Durchlaufraten durch entsprechend gewählte Größen der Überlaufdüse und Durchmesser der Apexöffnung erzielt werden. Dies geht dann jedoch auf Kosten der Trennschärfe. Daraus folgt, dass der Hydrozyklondurchmesser, die Überlaufdüse und der Apexdurchmesser sowie weitere Parameter richtig gewählt werden müssen, um eine exakte Trennung herbeizuführen. Um den Durchmesser für o.g. Variablen festzulegen, muss der Prozentsatz von Schwimm- und Sinkstoffen durch Sedimentation ermittelt werden. Es wurden drei Methoden zur Messung des Erfolgs von Hydrozyklontrennungen angewendet: Trennungskurven, ein CFD-Design und ein NIR-Spektrometer. Der richtige Einsatz der verschiedenen Trennungskurven aus den Versuchen erlaubt eine einfache und verständliche grafische Darstellung einer Hydrozyklontrennung. Idealerweise haben Trennungskurven einen starken Anstieg im Bereich des mittleren Trennkorndurchmessersje größer die Steigung, umso schärfer ist die Trennung. Zur Darstellung der möglichen Kombination für Hydrozyklonparameter wurde ein CFD-Modell (computational fluid dynamics, numerische Strömungsmechanik) herangezogen. Mit dieser Methode sollen erfolgreiche Hydrozyklontrennungen gemessen werden. ...
Das Projekt "Zyklon Apex" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Apparatebau, Mechanische Verfahrenstechnik und Feuerungstechnik durchgeführt. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, die Stroemung im und unter dem Apex mit moderner Technik zu vermessen und mit CFD zu simulieren. Dadurch wird die Stroemung und der Abscheidevorgang im Staubbunker besser verstanden und es kann eine Empfehlung fuer guenstige Ausfuehrungsformen bei verschiedenen technischen Voraussetzungen gegeben werden. Fuer die Abscheidung feiner Partikel im Staubbunker wird die Agglomeration als mitentscheidender Effekt genannt, jedoch nie quantifiziert. Mit Hilfe eines 'Long Distance' Mikroskops, einer intensiven Laserbeleuchtung und einer CCD-Kamera wird dieser Frage nachgegangen, indem von den suspendierten Staubpartikeln unterhalb des Apex - bevor sie sich ablagern - Bilder aufgenommen werden. Durch Verwendung verschiedener Staubmaterialien wird der Einfluss der Stoffart auf die Agglomeration untersucht. Drei der ausfuehrlich vermessenen Zyklone werden fuer die experimentellen Bedingungen der an der TU Braunschweig vorhandenen Zyklonpruefanlage fuer hohe Temperatur und hohen Druck gebaut und ihre Abscheideverbalten bei diesen Bedingungen geprueft.
Das Projekt "Geobiologische Interaktionen zwischen Hydrothermalfluiden und symbiotischen Primärproduzenten an Spreizungsachsen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für marine Mikrobiologie durchgeführt. In den letzten 2 Jahren des SPP 1144 werden wir unsere Untersuchungen an endosymbiontischen Bakterien in Evertebraten, einer der wichtigsten Gruppen von Primärproduzenten an Hydrothermalquellen des Mittelatlantischen Rückens (MAR), abschließen. In enger Zusammenarbeit mit Geologen und Geochemikern soll der Einfluss von unterschiedlichen geologischen Strukturen und Gradienten in Ventfluiden auf symbiontische Diversität, Biomasse und Aktivität aufgeklärt werden. Diese Forschung wird zu einer der Kernfragen des SPP 1144 beitragen: Welche Wechselwirkungen bestehen zwischen hydrothermalen und biologischen Prozessen? Eine weitere Kernfrage des SPP 1144 ist: Wie beeinflussen Achsenmorphologie und Meeresströmungen die Verbreitung von Ventorganismen entlang der Rückenachse? Biogeographische Analysen der Symbionten von Muscheln und Garnelen sollen zeigen, ob geologische und hydrologische Barrieren zwischen den nördlichen und südlichen Hydrothermalquellen zu einer räumlichen Isolierung von symbiotischen Bakterien führen. Die Ergebnisse dieser Forschung liefern einen wichtigen Beitrag zum Verständnis der Kopplung geologischer und biologischer Prozesse an gemäßigt spreizenden Rückenachsen.
Das Projekt "Entwicklung und Optimierung eines mehrstufigen Reinigungssystems für Straßen- und Parkplatzabläufe in urbanen Gebieten zur Abflussdämpfung (Hochwasserschutz)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hans Huber AG durchgeführt. Problemstellung und Ziel: Aufgrund ökologischer und ökonomischer Betrachtungen wird heute versucht, anfallende Niederschläge immer häufiger dezentral zu bewirtschaften. Die Versickerung von Niederschlägen vor Ort ist dabei ein wesentlicher Aspekt. Niederschlagsabflüsse von Metalldächern, Straßen-, Hof und Parkplatzflächen sind jedoch mit einer Vielzahl an anorganischen und organischen Schadstoffen belastet. Ein Versickern ohne vorherige Reinigung kann zu einer Kontamination von Boden und Grundwasser führen. Bei ausreichend verfügbarer Versickerungs-Fläche ist beispielsweise eine flächenhafte Versickerung über einen bewachsenen Oberboden allgemein anerkannt. Ist eine solche Fläche aber nicht vorhanden, wie beispielsweise in stark versiegelten Ballungsgebieten, können die Niederschlagsabflüsse nur unterirdisch versickert werden. Derzeit stehen jedoch keine technischen Ausführungen für Sickerschächte zur Verfügung, die eine Entfernung von Schadstoffen in dem Maße gewährleisten, dass eine Kontamination des Bodens und Grundwassers ausgeschlossen werden kann. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines unterirdischen Behandlungssystems für verunreinigte Niederschlagsabflüsse von stark belasten Verkehrsflächen in Ballungsgebieten. Das Forschungsvorhaben baut auf Voruntersuchungen im Labormaßstab auf. Durchgeführt wurden Untersuchungen zum Rückhalt von Schadstoffen aus realen Straßenabläufen im Labormaßstab, insbesondere zum Rückhalt gelöster Schadstoffe mit speziellen Filtermaterialien. Vorgehensweise: Das Behandlungssystem besteht aus drei Funktionsteilen: Grobfiltration durch eine spezielle Rinne, Entfernung von Partikeln durch einen Hydrozyklon und anschließende Filtration durch eine Filtereinheit, bestehend aus einer Edelstahl-Tragkonstruktion und speziellen Filtermedien zur Entfernung der gelösten Schadstoffe. Das Forschungsprojekt gliedert sich in zwei Projektphasen: In der ersten Phase werden die bereits in Voruntersuchungen erprobten Einzelbauteile zu einer kompletten Anlage im Labormaßstab zusammengesetzt und optimiert. Hierzu werden Versuche zur unterschiedlichen hydraulischen und stofflichen Belastungen mit realen Verkehrsflächenabflüssen durchgeführt. In der zweiten Projektphase soll eine Pilotanlage an einer stark befahrenen Straße im innerstädtischen Bereich in München gebaut und über einen Zeitraum von einem Jahr betrieben werden, um saisonale Schwankungen zu erfassen. Nach dem Beprobungsjahr sollen Aussagen über die Eliminationsleistung bezüglich des Rückhalts der Schadstoffe sowie über Wartung und Kosten getroffen werden.
Das Projekt "Effizienz- und Qualitätssteigerung in Altpapieraufbereitungsanlagen durch zielgerichteten Einsatz von mineralischen Adsorbentien in Cleanern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Papiertechnische Stiftung durchgeführt. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Steigerung der Effizienz von Altpapieraufbereitungsanlagen und damit die Steigerung der erzeugten AP-Stoffqualität in Bezug auf die Abtrennung feindisperser klebender Störstoffe. Damit soll ein wesentlicher Beitrag zur Verminderung ablagerungsbedingter Stillstände an der Papiermaschine sowie zur irreversiblen Ausschleusung klebender Störstoffe aus dem Papierkreislauf geleistet werden. Ausgangssituation/Problemstellung Die am meisten störenden papierfremden Substanzen bei der Papierherstellung sind nach wie vor die klebenden oder potenziell klebenden Störstoffe aus dem Altpapier. Bei der Bekämpfung grobdisperser klebender Störstoffe konnten aufgrund intensiver Forschung deutliche Fortschritte erreicht werden. Der Focus bei der Stickykontrolle in Papierfabriken verschiebt sich heute mehr und mehr in den Bereich feindisperser Stickys. Zur dringend notwendigen Verringerung der hohen Beladung der Altpapierstoffsuspension mit feindispersen klebenden Störstoffen sind momentan allenfalls wenige Lösungsansätze vorhanden, die jedoch verfahrensspezifisch deutliche Nachteile aufweisen. Bei der zielgerichteten Modifikation klebender Störstoffe durch eine Umhüllung mit mineralischen Adsorbentien kann anhand von Modellrechnungen eine deutliche Dichteerhöhung der Stickys prognostiziert werden. Diese Dichteerhöhung ist die Voraussetzung zur effizienten Abtrennung feindisperser Stickys im Cleaner (Hydrozyklon). Der Prozessbaustein Cleaner kann somit zukünftig einen neuen effektiven Lösungsansatz zur Reduzierung der Beladung feindisperser Stickys in der Altpapierstoffsuspension darstellen. Dabei sind folgende grundsätzliche Fragen zu klären: Wie ist eine vollständige Umhüllung feindisperser Stickys zu erreichen? Welche Einflussgrößen haben hier höchste Priorität? Wie ist die Umhüllung bzw. Dichteerhöhung messtechnisch erfassbar? Welche Abtrennraten sind tatsächlich im Cleaner erreichbar? Welche Methoden sind am besten zur messtechnischen Erfassung der Beladung mit feindispersen Stickys geeignet? Forschungsziel/Forschungsergebnis: Ziel des Forschungsvorhabens ist die Steigerung der Effizienz von Altpapieraufbereitungsanlagen und damit die Steigerung der erzeugten AP-Stoffqualität in Bezug auf die Abtrennung feindisperser klebender Störstoffe. Damit soll ein wesentlicher Beitrag zur Verminderung ablagerungsbedingter Stillstände an der Papiermaschine sowie zur irreversiblen Ausschleusung klebender Störstoffe aus dem Papierkreislauf geleistet werden. Das Forschungsziel soll durch eine signifikante Steigerung der Abtrennbarkeit von feindispersen klebenden Störstoffen im Cleaner (Hydrozyklon) erreicht werden. Dazu soll das spezifische Gewicht von feindispersen Stickys durch die zielgerichtete Anlagerung mineralischer Adsorbentien deutlich erhöht werden. Damit wird die Grundlage für die Abtrennbarkeit der Stickys im Cleaner geschaffen. usw.
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