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Entwicklung und Bau einer Neutralisationsanlage fuer schwefelsaeurehaltige Abfallstoffe

Bei der Kunstgarnherstellung in Industrieunternehmen entstehen grosse Mengen von schwefelsaeurehaltigen Abfallprodukten. Um diese gefahrlos deponieren zu koennen, ist es erforderlich, die Abfallstoffe in einer zu entwickelnden Anlage zu neutralisieren.

Untersuchungen zur anaeroben Reinigung von Zellstoff- und Papierfabriksabwasser

Bei modernen Zellstoffabriken (Sulfit) ist der groesste Anteil der Verschmutzung im Abwasser in den Kondensaten der Laugeneindampfung sowie in den Abwaessern der Bleicherei enthalten. Von den Inhaltstoffen her ist das Kondensat sehr gut, das Bleichereiabwasser nur in bestimmten Faellen dem anaeroben biologischen Abbau zugaenglich. Neben den biologisch abbaubaren Stoffen sind jedoch auch toxische Stoffe im Abwasser, die den anaeroben Abbau stark behindern koennen (SO2, Ligninverbindung, Cl). Seit einiger Zeit laufen sowohl Laborversuche an der TU als auch halbtechnische Versuche in einem grossen Zellstoffwerk, um die Probleme der praktischen Anwendung zu loesen.

Inbetriebnahme und Optimierung einer anaerob-aeroben Abwasserreinigungsanlage

Die anlage besteht aus einem Vorklaerbecken, einem Ausgleichsbehaelter, einem Anaerobreaktor (up-flow) und einer Belebungsanlage. Untersuchungsschwerpunkte sind: Einflussparameter auf Vorversaeuerung, Neutralisation, Naehrstoffbedarf, Verhinderung von Blaehschlamm.

KMU-innovativ: Sicherheitshandschuh, Applikationssystem zur Neutralisation von chemischen / biologischen Gefahrstoffen, Teilvorhaben: Erforschung biobasierter antimikrobieller Werkstoffe

Zero-Waste-Produktion der Rieder Glasfasterbetontafel mit der Matrix 3.0 + Messprogramm

Die Rieder Faserbeton-Elemente GmbH ist Hersteller von Fassadenplatten aus Textilbeton sowie weiteren Betonprodukten für Bahn- und Straßenbau, Lärmschutz und Stützwände. Beton wird aus Wasser, Gesteinskörnung und Zement als Bindemittel hergestellt. Die von der Firma Rieder produzierten 'fibreC'-Faserbetonplatten (mit Glasfaser verstärkter Beton) bestehen zu 27 Prozent aus CO2-intensivem Portlandzement. Bei der Produktion der Betonplatten fallen derzeit ca. 40 Prozent Verschnitt an. Ziel des Projekts ist die Errichtung einer neuartigen Anlage zur ressourceneffizienten und CO2-sparsamen Herstellung von Faserbetonplatten. Verarbeiten soll die Anlage eine neue, vom Unternehmen entwickelte Betonrezeptur 'Matrix 3.0', die Zement teilweise durch die nahezu CO2-freien Bindemittel Hüttensandmehl (Nebenprodukt der Roheisenherstellung) und Puzzolane (kieselsäure- und tonerdehaltige Stoffe) ersetzt. Der bei der Plattenherstellung unvermeidbare Verschnitt sowie Fehlproduktion sollen mittels Backenbrecher (Druckzerkleinerung) und Siebung soweit aufbereitet werden, dass eine Gesteinskörnung für die teilweise Rückführung in den Produktionsprozess erzeugt werden kann. Um eine Mehrfachnutzung des Prozesswassers zu ermöglichen, ist eine Wasseraufbereitungsanlage mit Feinstkornfiltration und pH-Neutralisierung vorgesehen. Darüber hinaus soll erstmalig ein in der Leder- und Textilbranche eingesetztes optisches Konfektionierungssystem für die Betonbranche adaptiert werden. Bei Standard- und Sonderschnitten soll damit durch eine optimale Ausnutzung der Platten der bisher anfallende Verschnitt halbiert werden können. Mit der neuen Betonrezeptur kann der jährliche Zementverbrauch um 1.380 Tonnen (54 Prozent) gesenkt werden. Zusammen mit der Halbierung des Verschnitts ergeben sich daraus CO2-Einsparungen in Höhe von 1.659 Tonnen (22 Prozent) pro Jahr. Weiterhin können durch das Recycling und die Wiedereinbringung von Verschnitt und Fehlproduktion in den Herstellungsprozess sowie durch den Einsatz des optischen Konfektionierungssystems pro Jahr 1.485 Tonnen an Bausand (22,4 Prozent) und damit auch an Abfall eingespart werden. Die Mehrfachnutzung des Prozesswassers reduziert den jährlichen Frischwasserbedarf um 5.040 Kubikmeter. Das entspricht 32 Prozent des Gesamtwasserbedarfs der Produktion.

Acid Mine Drainage Behandlungstechnologien zielend auf eine maximale Extraktionsausbeute und nahezu Null-Abfall-Enstehung

Das Forschungsprojekt zielt auf die Entwicklung einer neuen Prozessroute, um die Umweltbelastung durch Acid Mine Drainage (AMD) zu reduzieren. Die Aufmerksamkeit liegt hierbei auf der effizienten Eliminierung von Schwermetallen und der Nachbehandlung des erzeugten Abwassers zur Wertstoffrückgewinnung und Abwasserminimierung. Die Förderung von R&D zwischen den Forschungspartnern wird im Hinblick auf die AMD zur Entwicklung eines neuen Verfahrens für die selektive Produktion von Metallen und ihren Oxiden führen. Dieses Verfahren basiert auf der Neutralisierung und der anschließenden Ausfällung. Über einen weiteren Schritt, die Ultraschallsprühpyrolyse, werden schließlich Partikel im Nano- und Mikrometerbereich hergestellt. Sobald Südafrika technologisch potente AMD Kompetenzen errungen hat, wird die Acid Mine Drainage Branche aller Voraussicht nach wachsen und die südafrikanische Regierung, wie auch zukünftig die südafrikanische Wasserindustrie stärken. Das Wissen um die Rückgewinnung von wertvollen Rohstoffen aus Abwässern ist in primärressourcenarmen Ländern gut entwickelt und die Abwasserbehandlung ist ein Teil dieser technologischen Mischung. Wegen des in naher Zukunft umsetzbaren Potentials der Acid Mining Drainage Technologie auf dem südafrikanischen Markt erscheint die deutsch-südafrikanische Kooperation große Möglichkeiten für deutsche Partner zu bieten, ihr technologisches Knowhow anzuwenden und Langzeit-Partnerschaften mit Südafrika einzugehen.

Aktive Veränderung des pH-Wertes von Rindergülle durch Zugabe von anorganischen und organischen Substanzen (WT BioGÜpH)

Ammoniak (NH3)-Emissionen, die bei der Lagerung von Gülle entstehen, führen zu Eutrophierung und Bodenversauerung. In der Landwirtschaft stellen Emissionen aufgrund des Verlusts wertvoller Nährstoffe einen wirtschaftlichen Schaden dar. Andere gasförmige Emissionen aus der Gülle in der Form von Methan (CH4) und Lachgas (N2O) tragen als Treibhausgase zur globalen Klimaerwärmung bei. NH3- und CH4-Emissionen aus der Gülle hängen von deren pH-Wert ab. Das Ziel dies WT ist die Absenkung des pH-Werts in Rindergülle mit Hilfe von anorganischen Säuren (wie Phosphorsäure oder Oxalsäure) auf einen Ziel pH-Wert von um 6 zu erreichen. Ebenso sollen organische Substanzen als Nebenprodukt der Lebensmittelerzeugung (Molke und Sauerkrautsaft) hin auf ihre pH-Wert absenkende Wirkung hin überprüft werden. Es gilt herauszufinden, wie Rindergülle auf den Zusatz von anorganischen und organischen Substanzen reagiert.

Projektverbund: Weitergehende Oxidationsverfahren in der Trinkwasseraufbereitung zur Desinfektionsmittelminimierung und Verringerung des Wiederverkeimungspotentials, Teil 2: Verfahrensoptimierung der H2O2/O3-Oxidation

Bei den Stadtwerken Essen AG ist eine Wasseraufbereitungsanlage mit folgenden Verfahrensschritten installiert: - Ozonanlage, - Flockung mit Polyaluminiumchlorid (und Flockungshilfsmitteln), - Schnellfilter. Das so vorbehandelte Ruhrwasser wird anschliessend ueber Langsamsandfilter in die Erde infiltriert, durch ein Heber-/Duekersystem zum Pumpwerk gefoerdert, dort mit Natronlauge neutralisiert und nach der Desinfektion mit Chlordioxid ins Netz eingespeist. Durch eine zusaetzliche Dosierung von H2O2 soll die Vorbehandlung der Wasserinhaltsstoffe vor der Infiltration stark verbessert werden, so dass die Biologie noch staerker einwirken kann und in und nach den Langsamsandfiltern ein wesentlich verstaerkter Abbau von - mit dem jetzigen Verfahren - nicht zu oxidierenden Wasserinhaltsstoffen (wie z.B. PBSM) so ermoeglicht wird. In Rahmen des Forschungsvorhabens soll die optimale Dosierstelle fuer den H2O2-Zusatz ermittelt und die verbesserte Abbauleistung nachgewiesen werden.

Umweltschaedigendes Verhalten und seine Rechtfertigungen - Experimentelle Untersuchung zur Wirkung und Veraenderung von Neutralisierungen und Rationalisierungen

Die vielfach festgestellte Diskrepanz zwischen umweltfreundlichen Einstellungen und tatsaechlich gezeigtem individuellen Verhalten kann mit der soziologischen Neutralisationstheorie normwidrigen Verhaltens (Sykes and Matza, 1957) erklaert werden. Eine positive Einstellung gegenueber umweltfreundlichem Verhalten wird hierbei als soziale Norm angenommen. Verstoesst eine Person mit ihrem Verhalten gegen diese Norm, und wird ihr dieser Normverstoss bewusst, so benoetigt sie Rechtfertigungen. Die Verfuegbarkeit von Rechtfertigungen im Vorfeld einer Handlung (gleich Neutralisation) wird als Determinante des folgenden Verhaltens angesehen. Zentrale Anliegen der Studie sind der Nachweis der Vorhersagbarkeit individuellen umweltschaedigenden Verhaltens durch die Verfuegbarkeit von Neutralisationen sowie die Untersuchung der Widerlegbarkeit solcher Rechtfertigungsargumente. Die Bearbeitung dieser Fragen beinhaltet Voruntersuchungen, die dem Aufbau eines aussagekraeftigen laborexperimentellen Designs dienen. So wurde bereits eine von Probandlnnen als hinreichend schaedlich eingeschaetzte abhaengige Verhaltensvariable ausgewaehlt (Wahl eines Getraenks in einer Getraenkedose, anstatt dem in einer Mehrwegverpackung). Die kommenden Voruntersuchungen dienen der systematischen Sammlung von Rechtfertigungsargumenten und deren Widerlegungen. Im eigentlichen Experiment soll an bis zu 200 Personen studiert werden, unter welchen Bedingungen Personen eine zur Verfuegung stehende Getraenkedose zugunsten eines mehrwegverpackten Getraenks ablehnen.

Verwertung von Produktionsabfaellen aus der Herstellung von Bariumcarbonat

Das Vorhaben beinhaltet die Erprobung eines Verfahrens zur Rueckgewinnung von Barium aus Auslaugrueckstaenden der Bariumcarbonatherstellung in einer Versuchsanlage. Das Verfahren besteht im wesentlichen aus drei Stufen: Durch Umsetzung mit Salzsaure und Schwefelsaeure und anschliessende Filtration, erfolgen die Umwandlung der nichtsulfatischen Bariumverbindungen in Bariumsulfat und eine Teilabtrennung der Verunreinigung, danach werden die restlichen Verunreinigungen entweder durch Umsetzung mit Natronlauge und Filtration oder durch Flotation abgetrennt. Letzte Stufe ist die Neutralisation der Filtrate und die Entwaesserung des Endrueckstandes. Bei Gelingen des Vorhabens kann das gewonnene Bariumsulfat in den Produktionsprozess fuer Bariumcarbonat zurueckgefuehrt werden. Neben der Rohstoffeinsparung wird dadurch eine betraechtliche Verminderung der zu deponierenden Rueckstandsmenge erreicht.

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