Das Projekt "Anaerobverfahren fuer hochkonzentrierte Prozessablaeufe in Kombination zu einer aeroben Nachklaerung der uebrigen niedrigkonzentrierten Brauerei- und Getraenkeabwaesser" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Versuchs- und Lehranstalt für Brauerei durchgeführt. Ausgangssituation: Die Stoeranfaelligkeit der Anaerobstufe erfordert personal- und kostenintensive Prozesskontroll- und Regelungsverfahren. Diese optimierte Verfahrensfuehrung kann durch den Einsatz eines Prozessleitsystems (PLS) erreicht werden. Ziel: Forschungsziel ist die Erarbeitung einer moeglichst grossen PLS-gesteuerten Prozessstabilitaet in Verbindung mit einem moeglichst grossen Wirkungsgrad der Anaerobanlage. Ergebnisse: Durch rechnergestuetzte Regelstrategien wurde die Prozessfuehrung der einzelnen Verfahrensstufen (Versaeuerung und Methanreaktor) optimiert und die Prozessstabilitaet erhoeht.
Das Projekt "Teilvorhaben: Energieeinsatzoptimierung/Online-Anwendungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ProCom Ingenieur-Unternehmen durchgeführt. Das Projekt 'Energieeinsatzoptimierung/Online-Anwendungen' strebt im Rahmen des Verbundforschungsvorhabens 'Bessere Ausnutzung von Fernwaermeanlagen' eine Weiterentwicklung und Verbesserung der im Basisprojekt BOl entwickelten BoFiT-Software an. Die 'Energieeinsatzoptimierung' soll die bisherige BoFiT-Optimierung des Kraftwerkeinsatzes vom Tages-Horizont auf Wochen und Monate ausdehnen. Die zugrundeliegenden Kraftwerksmodelle sollen verfeinert werden. Die 'Online-Anwendungen' sollen die bisherigen BoFiT-Optimierungsmodelle fuer Anwendungen im Minuten- und Stundenbereich, im direkten Datenaustausch mit dem Prozessleitsystem (daher online) weiterentwickeln. Zusaetzlich sollen die BoFiT-Simulationsmodelle zur verbesserten Uebersicht und Diagnose des Anlagenbetriebes mit dem Prozessleitsystem online gekoppelt werden. Die hierdurch verbreiterte Anwendungspalette von BoFiT ermoeglicht eine umfassende Betriebsoptimierung des Fernwaermeanlagenbetriebes, ueber Langfristplanung, Tagesplanung und direkte operative Umsetzung in der Prozessleitwarte. Es werden mit BoFiT der Primaerenergieeinsatz und die Folgeemissionen reduziert und damit Betriebskosten minimiert.
Das Projekt "Anaerobverfahren fuer hochkonzentrierte Prozessablaeufe in Kombination zu einer aeroben Nachklaerung der uebrigen niedrigkonzentrierten Brauerei- und Getraenkeabwaesser" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Versuchs- und Lehranstalt für Brauerei durchgeführt. In Brauereien fallen organisch hochbelastete und zugleich schwachkonzentrierte Abwaesser an. Durch Anwendung einer Verfahrenskombination von anaerober Teilstromreinigung hochkonzentrierter Brauereiablaeufe in Verknuepfung mit einer aeroben Behandlung der uebrigen schwachkonzentrierten Abwaesser ergibt sich eine innovative Moeglichkeit zur Loesung des betriebsinternen Abwasserproblems. Forschungsziel sind Eignungstests quantifizierter hochkonzentrierter Prozessablaeufe einer Grossbrauerei zur anaeroben Teilstrombehandlung sowie Integration eines hierfuer geeigneten Reaktorsystems in die betriebsinterne aerobe Abwasservorbehandlungsanlage. Praxisrelevante Grundlagendaten wurden hinsichtlich Abwasserqualitaet und -quantitaet erfasst, ein geeigneter Anaerobreaktor zur Durchfuehrung von Abbauversuchen konstruiert und gebaut, dessen Steuerung von einem leistungsfaehigen Prozessleitsystem uebernommen wurde. Die Abbauleistung der anaeroben Pilotanlage wurde beguenstigt durch die Trennung in Versaeuerungs- und Methanstufe. Die Raum-ZeitAusbeute des eingesetzten Festbettreaktors reichte bis zu 19 kg CSB pro m3 am Tag, die sich allmaehlich wieder verringerte. Ein Dauerbetrieb hoeherer Raumbelastungen stellte sich erst durch Verbesserungsmassnahmen in der vorgelagerten Versaeuerungsstrategie und durch ein besonderes Regelkonzept der Anlage ein. Leistungssteigernd wirkte sich die Regelung mit dem Prozessleitsystem (PLS) aus, weil dadurch ein ueberlastungsgeschuetzter Betrieb sogar bei laengerer Abwesenheit des Kontrollpersonals erreicht werden konnte. Durch diesen Einsatz einer automatisierten pH-abhaengigen Regelstrategie fuer den Reaktorzu- und -ablauf liess sich eine erhoehte Prozessstabilitaet der Anlage gewaehrleisten und eine Beeintraechtigung der Biomasse durch Uebersaeuerung verbunden mit laengeren Ausfallzeiten des Reaktors vermeiden. Mit der Verfahrenskombination anaerob/aerob laesst sich die Abwasserfracht eines Betriebes je nach Auslegung der Aerobstufe um mindestens 65 Prozent bis in die Groessenordnung von 81 Prozent reduzieren. Biomassenertraege/Ueberschussschlaemme werden durch den bedeutenden anaeroben Behandlungsanteil wesentlich minimiert. Damit werden auch die Kosten verringert, und die Kapazitaet der nachgeschalteten Gruppenklaeranlage wird entsprechend entlastet.
Das Projekt "Stoffkreislaufschliessung bei abtragenden Verfahren in Prozessloesungen; Teilvorhaben: Optimierung der Ankopplung peripherer Systeme an die Prozessstufen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Automatisierungstechnik durchgeführt. Produktionsintegrierte, kontinuierlich arbeitende Stoffkreislaeufe auf Basis optimierter innovativer Fertigungs- und Recyclingtechnik sind ein wesentlicher Aspekt stoffverlustminimierter Prozesstechnik und erzielen am wirkungsvollsten Kostensenkung und oekologische Vorteile. Diese Effekte kommen in der Regel nur zum Tragen, wenn moderne Automatisierungssysteme die nun weit anspruchsvolleren Verfahren beherrschen und damit Prozesssicherung und Qualitaet auch bei engeren Toleranzen der Prozessparameter und erhoehter Prozessdynamik gewaehrleisten. Diesem Anspruch koennen bisherige Automatisierungsloesungen der Branche nicht gerecht werden. Zudem fehlen On-line-Messtechnik und Prozessmodelle als wichtige Voraussetzung fuer moderne Automatisierung. Ziel des gesamten Vorhabens ist deshalb die Entwicklung einer innovativen Automatisierungskonzeption fuer komplette Prozesseinheiten abtragender Verfahren, bestehend aus den Teilsystemen Prozessbad, Spuelsystem, Regenerator und Konzentrator, und von On-line-Messtechnik, die Modellierung der Vorgaenge in den Teilsystemen und die Nutzung der Modelle zum Entwurf automatischer Steuerungen sowie die modellhafte technische Anwendung automatisierter Stoffkreislaeufe mit vorangehenden Untersuchungen im Pilotmassstab. In der letzten Bearbeitungsphase des Vorhabens werden aufbauend auf Ergebnissen bisheriger Arbeiten Automatisierungsloesungen fuer komplette Prozesseinheiten abtragender Verfahren entwickelt und zur Absicherung der Ergebnisse in mehreren branchentypischen Anwendungsfeldern unter repraesentativen Rahmenbedingungen im technischen Massstab erprobt. Die so validierte Methodik zur Entwicklung von Automatisierungsloesungen fuer kontinuierlich arbeitende Stoffkreislaeufe wird abschliessend im Hinblick auf eine breite, auch branchenuebergreifende Nutzung der Ergebnisse aufbereitet.