Das Projekt "Behandlung von gewerblichen Emissionen durch zweistufige Querstromfiltration mit der Poreneinlauffiltration als Grobtrennstufe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von SEMPAS Membrantechnik durchgeführt.
Das Projekt "Leistungssteigerung bei der Querstrommikrofiltration durch Dean-Wirbel" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Dortmund, Fachbereich Chemietechnik, Lehrstuhl für Mechanische Verfahrenstechnik durchgeführt. Druckgetriebene Filtrationsprozesse, wie z.B. die Querstrommikrofiltration, sind in ihrer Leistungsfaehigkeit durch Effekte wie Fouling und Konzentrationspolarisation bzw. Deckschichtwachstum beschraenkt. Ziel der hier genannten Arbeit ist es, durch eine gezielte Induzierung von Stroemungsinstabilitaeten in Form von Sekundaerstroemungen das Deckschichtwachstum an der Membran zu limitieren, somit hoehere Filtratfluesse zu erzielen und den Filtrationsprozess insgesamt effizienter zu betreiben. Die Stroemungsinstabilitaeten werden durch die Stroemungsfuehrung in maeanderfoermig gekruemmten Kapillarmembranen aufgrund von Zentrifugalkraeften erzeugt. In Technikumsversuchen mit Latex- und Hefesuspensionen konnte nachgewiesen werden, dass sich der Filtratfluss durch den Einsatz von Dean Wirbeln gegenueber der Filtration mit geraden Kapillarmembranen um bis zu 140 Prozent steigern laesst, die Effizienz des Prozesses kann bei gleichem spezifischen Filtratfluss sogar um bis zu 400 Prozent hoeher sein. Neben den experimentellen Untersuchungen erfolgt eine intensive theoretische Betrachtung des Filtrationsprozesses. Mit Hilfe einer CFD-Software werden die hydrodynamischen Vorgaenge untersucht und in Hinblick auf den Deckschichtaufbau analysiert. Die Berechnung mehrphasiger Stroemungen und der Ablagerungsmechanismen von Partikeln soll in Zukunft durch die Simulation des dynamischen Deckschichtaufbaus in maeanderfoermig gekruemmten Kapillarmembranen erfolgen und zur Optimierung von Filtrationsmodulen hinsichtlich der Hydrodynamik herangezogen werden.
Das Projekt "KerWas: Dünnwandige, keramische Membranen angepasster Benetzbarkeit und hoher volumenspezifischer Membranfläche für die Nanofiltration und Membrandestillation zur nachhaltigen Aufbereitung von salzhaltigen Wässern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von G.E.O.S. Ingenieurgesellschaft mbH durchgeführt. Im vorliegenden Projekt sollen dünnwandige, keramische Membranen angepasster Benetzbarkeit und hoher volumenspez. Membranfläche entwickelt und zur nachhaltigen Aufbereitung von Bergbauabwässern mittels Nanofiltration und Membrandestillation erprobt werden. Keramische Membranen zeichnen sich durch eine hohe chemische, thermische und mechanische Stabilität aus und sind deshalb polymeren Membranen bezgl. ihrer Leistungsfähigkeit und Langlebigkeit überlegen. Nachteile bestehen in Bezug auf die Herstellungskosten, die in einem hohen manuellen Anteil in der Fertigung und hohen Energiekosten durch die Sinterung begründet sind. Ein wichtiges Thema im Bereich der Abwasserbehandlung und Wasseraufbereitung ist die Entsalzung bzw. Salzaufkonzentrierung, welches im vorliegenden Projekt am Beispiel von Bergbauwässern genauer betrachtet werden soll. Dabei treten Abwasserströme mit sehr unterschiedlichen Salzkonzentrationen auf. In Spülwässern liegen die Konzentrationen im Bereich von kleiner 1g/l und können voraussichtlich mittels Nanofiltration aufbereitet werden. Im Bereich mittlerer Konzentrationen von 1-50g/l soll untersucht werden, ob mittels Nanofiltration eine Fraktionierung der Salze möglich ist und KCl bzw. MgSO4 als Wertstoff aus dem Abwasser gewonnen werden kann. Im Bereich hoher Salzkonzentrationen von größer 50g/l, wie sie als Laugen aus Salzhalden austreten, soll Membrandestillation mit neuartigen dünnwandigen, hydrophoben Mikrofiltrationsmembranen eingesetzt werden. Zusätzlich sollen Flowback-Wässer mit keramischen Membranen gereinigt werden, die auf Grund ihrer Restölgehalte den Einsatz von Polymermembranen unmöglich machen. Die Filtration von Bergbauwässern ist in Bezug auf Trübstoffe und Scaling mit hohem Risiko für Abrasion und Modulverblockung verbunden, weshalb der Einsatz keramischer Membranen sinnvoll ist. Gleichzeitig handelt es sich um hohe Volumenströme, so dass große Membranflächen zum Einsatz kommen und preiswerte Membranen mit hoher volumenspezifischer Membranfläche benötigt werden. Im vorliegenden Projekt sollen deshalb keramische Membranen aus Siliciumcarbid (SiC) und Aluminiumoxid (Al2O3) in Form von Waben und Hohlfaserbündeln mit hydrophoben Makroporen für die Membrandestillation und hydrophilen Nanoporen für die Nanofiltration entwickelt werden. Die Verwendung poröser keramischer Waben und Hohlfaserbündel reduziert den manuellen Handlingsaufwand und damit die Herstellungskosten erheblich. Jedoch stellen die engen, dünnwandigen, großvolumigen Bauteile und die Verwendung in der Querstrom-Filtration und Membrandestillation hohe werkstoffl. Herausforderungen in Bezug auf das Design, die Extrusion, die defektfreie Beschichtung mit NF-Membranen und die gezielte Einstellung der Benetzbarkeit (hydrophobe und hydrophile Oberfläche). Im Verbund arbeiten 8 Partner über die gesamte Wertschöpfungskette von der Membranentwicklung, über die Membranherstellung, die Verfahrensentwicklung, den Anlagenbau bis hin zur Anwendung zusammen.
Das Projekt "KerWas: Dünnwandige, keramische Membranen angepasster Benetzbarkeit und hoher volumenspezifischer Membranfläche für die Nanofiltration und Membrandestillation zur nachhaltigen Aufbereitung von salzhaltigen Wässern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Andreas Junghans Anlagenbau und Edelstahlbearbeitung GmbH & Co. KG durchgeführt. Im vorliegenden Projekt sollen dünnwandige, keramische Membranen angepasster Benetzbarkeit und hoher volumenspezifischer Membranfläche entwickelt und zur nachhaltigen Aufbereitung von Bergbauabwässern mittels Nanofiltration und Membrandestillation erprobt werden. Keramische Membranen zeichnen sich durch eine hohe chemische, thermische und mechanische Stabilität aus und sind deshalb polymeren Membranen bezgl. ihrer Leistungsfähigkeit und Langlebigkeit überlegen. Nachteile bestehen in Bezug auf die Herstellungskosten, die in einem hohen manuellen Anteil in der Fertigung und hohen Energiekosten durch die Sinterung begründet sind. Ein wichtiges Thema im Bereich der Abwasserbehandlung und Wasseraufbereitung ist die Entsalzung bzw. Salzaufkonzentrierung, welches im vorliegenden Projekt am Beispiel von Bergbauwässern genauer betrachtet werden soll. Dabei treten Abwasserströme mit sehr unterschiedl. Salzkonzentrationen auf. In Spülwässern liegen die Konzentrationen im Bereich von kleiner 1g/l und können voraussichtlich mittels Nanofiltration aufbereitet werden. Im Bereich mittlerer Konzentrationen von 1-50g/l soll untersucht werden, ob mittels Nanofiltration eine Fraktionierung der Salze möglich ist und KCl bzw. MgSO4 als Wertstoff aus dem Abwasser gewonnen werden kann. Im Bereich hoher Salzkonzentrationen von größer 50g/l, wie sie als Laugen aus Salzhalden austreten, soll Membrandestillation mit neuartigen dünnwandigen, hydrophoben Mikrofiltrationsmembranen eingesetzt werden. Zusätzlich sollen Flowback-Wässer mit keramischen Membranen gereinigt werden, die auf Grund ihrer Restölgehalte den Einsatz von Polymermembranen unmöglich machen. Die Filtration von Bergbauwässern ist in Bezug auf Trübstoffe und Scaling mit hohem Risiko für Abrasion und Modulverblockung verbunden, weshalb der Einsatz keramischer Membranen sinnvoll ist. Gleichzeitig handelt es sich um hohe Volumenströme, so dass große Membranflächen zum Einsatz kommen und preiswerte Membranen mit hoher volumenspezifischer Membranfläche benötigt werden. Im vorliegenden Projekt sollen deshalb keramische Membranen aus Siliciumcarbid (SiC) und Aluminiumoxid (Al2O3) in Form von Waben und Hohlfaserbündeln mit hydrophoben Makroporen für die Membrandestillation und hydrophilen Nanoporen für die Nanofiltration entwickelt werden. Die Verwendung poröser keramischer Waben und Hohlfaserbündel reduziert den manuellen Handlingsaufwand und damit die Herstellungskosten erheblich. Jedoch stellen die engen, dünnwandigen, großvolumigen Bauteile und die Verwendung in der Querstrom-Filtration und Membrandestillation hohe werkstoffliche Herausforderungen in Bezug auf das Design, die Extrusion, die defektfreie Beschichtung mit NF-Membranen und die gezielte Einstellung der Benetzbarkeit (hydrophobe und hydrophile Oberfläche). Im Verbund arbeiten 8 Partner über die gesamte Wertschöpfungskette von der Membranentwicklung, über die Membranherstellung, die Verfahrensentwicklung, den Anlagenbau bis hin zur Anwendung zusammen.
Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rauschert Kloster Veilsdorf GmbH durchgeführt. Es sollen in Kooperation mit dem Fraunhofer IKTS hergestellte Membranen zur Aufbereitung des Abwassers am Standort Veilsdorf erprobt werden. Vorteile durch den Einsatz von keramischen Nanofiltrationsmembranen: - Einsatz keramischer Filtration zur vollständigen Abtrennung von AFS und zur Reduktion des CSB und des Gehaltes an gelösten Salzen (z.B.: Phosphat) aus den Produktionsabwässern (Kommerzieller Vorteil: Absenkung der Grenzwerte unter ein Minimum führt zur Reduktion bzw. zum Entfallen von Einleitungsgebühren/ Schonung der Umwelt) - Einsparung des Schrittes zur Flockung/ Ersatz durch Membranfiltration und damit Verminderung des Einsatzes von Chemikalien zur Abwasserbehandlung - Entwicklung von alternative Geometrien keramischer inopor®-Membranen zur Verwendung in der Querstromfiltration - Vorbereitung des Abwasserstromes zur Wiederverwendung als Kühlmedium bzw. als Speisewasser für eine Umkehrosmose Anlage und die anschließende Wiederverwertung als Wasser für Aufgaben in der Produktion im Sinne eines ZDL - Testung verschiedener Methoden zur Leistungsregeneration von keramischen Membran z.B. Rückspülung, Forward Flush, Air Scrubbing, angepasste Reinigungsmethoden im Umgebungen mit hohem Foulingpotential - Dezentrale Vorbehandlung von Abwässern direkt am Ort des Anfalls im Werk um Inhomogenität und damit einhergehende Probleme bei der gesammelten Aufarbeitung zu vermeiden. - Etablierung einer geeigneten Analytik zur Nachverfolgung der wichtigen Parameter und Steuerung der Filtrationsprozesse - Durchführungvon Technikurnsversuchen, Feldversuchen und letztlich Aufbau einer Pilotanlage zur Abwasserbehandlung am Standort Veilsdorf in Zusammenarbeit mit dem IKTS Hermsdorf/Schmalkalden und der Fa. Junghans. Die im Rahmen des Projektes optimierten und erfolgreich getesteten Membranen werden bei Rauschert in die Fertigung überführt und unter der Marke inopor® verfügbar sein.
Das Projekt "Teilprojekt 5" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Institut für Wasserchemie und Chemische Balneologie, Lehrstuhl für Analytische Chemie und Wasserchemie durchgeführt. 1. Entwicklung eines kontinuierlichen Konzentrierungsverfahrens mit Crossflow-Ultrafiltration für Mikroorganismen aus Roh- und Trinkwasserleitungen der Wasserwerke. 2. Weiterentwicklung der zweiten Konzentrierungs- und Aufreinigungsstufe für Mikroorganismen und Viren für HOLM-System. 3. Erarbeitung eines on-Chip-Multiplex-Amplifizierungverfahren mit nachfolgender Chemilumineszenz-Detektion auf MCR 3. 4. Testung des Gesamtverfahrens (HOLM) auf Roh- und Trinkwasserproben AP 1. Schnittestellenerarbeitung für Gesamtsystem HOLM, AP 2. Kontinuierliche Crossflow-Ultrafiltration (Konti-CUF) zur Aufkonzentrierung aus fließendem Roh- und Trinkwasser (größer als 1 m3 auf ca. 20 L), AP 3. Zweistufiges Aufkonzentrierungsgerät bestehend aus Crossflow-Ultrafiltration und monolithische Affinitätsfiltration (CUF-MAF) (10 - 100 L auf ca. 1 mL), AP 4.on-Chip-basierte Amplifikationsmethoden für die Multiplex-Mikroarray-Analyse, AP 5. Testung des Gesamtverfahrens (HOLM) auf Rohwasser- und Trinkwasserproben AP 6. Berichterstellung, Präsentationen, Publikationen der gewonnen Forschungsergebnisse.
Das Projekt "Entwicklung eines Aufbereitungsverfahrens zur Wertstoff (Wasser) - Rückgewinnung aus Ölfeldern mittels Rotationsfiltration mit keramischen Membranscheiben und eines integrierbaren Online-Prozesskontrollsystems" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Mittelhessen (THM), Institut für Bioverfahrenstechnik und Pharmazeutische Technologie (IBPT), Arbeitsgruppe für Bioverfahrenstechnik, Membrantechnologie und Zellkulturtechnik (BVT) durchgeführt. Wo Rohöl aus der Erde gepumpt wird (on-shore sowie off-shore Ölförderung), wird eine große Menge Wasser mit gefördert, das sog. 'Produced Water' (PW). Dies kann je nach Alter des Ölfeldes bis zu 97Prozent der Fördermenge betragen. Dieses riesige Volumen verursacht bedeutende Umweltprobleme. Nicht zuletzt aus diesem Grund beschäftigt man sich schon sehr lange mit der Aufbereitung von PW. Die konventionellen Verfahren zur Aufreinigung von PW (physikalische, chemische sowie biologische) bringen neben der z.T. unzureichenden Effizienz bei der Abtrennung vom Restöl, dem Hauptkontaminant des Abwassers, eine Reihe von weiteren Nachteilen und Limitierungen mit sich. Ziel dieses Kooperationsprojektes ist daher die Entwicklung eines mehrstufigen Hybridmembranverfahrens basierend auf dynamische Querstromfiltration zur effizienten PW Aufbereitung mittels keramischer Membranscheiben. Dadurch soll das aufgereinigte Wasser anschließend z.B. zur Bewässerung eingesetzt werden können. Dies ist vor dem Hintergrund des fortschreitenden Wassermangels bei steigender Bevölkerungszahl - insbesondere im Umfeld von Ölfeldern - von großer Bedeutung. Auch wird so die Verschmutzung von Wasserreservoirs verhindert. Die kontinuierliche Messung der Ölkonzentration bei der Aufreinigung von PW ist ein wichtiger Indikator für die Effizienz des Aufreinigungsprozesses. Die Entwicklung eines neuartigen Öl-in-Wasser Sensors (Industriemessgerät) sowie eines Online-Partikelgrößenanalysators durch den Projektpartner und dessen Integration im Gesamtsystem soll dies im Projekt ermöglichen. Dadurch soll eine automatisierte Regelung bzw. Steuerung der kritischen Prozessparameter beim Aufreinigungsprozess realisiert und eine hohe Effizienz des Hybridverfahrens erreicht werden.
Das Projekt "E-PVC Latex-Filtration mit dynamischem Krauss-Maffei Crossflow-Filter" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Solvin GmbH & Co. KG durchgeführt. Mit dem Demonstrationsvorhaben 'DyCroFi' setzte das Unterehmen SolVin GmbH in Rheinberg die Technologie der dynamischen Crossflow-Filtration erstmals in der Chemischen Industrie zur Aufkonzentration von Latex-Emulsion im großtechnischen Maßstab um. Ziel des Demonstrationsprojektes war es, im Prozess der E-PVC-Herstellung der Emulsion bereits vor dem eigentlichen Trocknungsvorgang Prozesswasser zu entziehen und somit den Energiebedarf im Trocknungsprozess erheblich zu reduzieren. Mit einer Verzögerung von acht Monaten wurde das Projekt am 1. September 2011 gestartet und am 30. Juni 2013 abgeschlossen. Verbunden mit dem Projekt waren hohe Erwartungen an die potenziellen Einsparmöglichkeiten an Trocknungsenergie durch die Einführung eines neues Filtrationsverfahrens im bestehenden Herstellungsprozess. Gleichzeitig sollte Latex mit gleichbleibender Qualität produziert werden. Die grundlegende Integration des Filtrationsprozesses in den Herstellungsprozess ist ebenso gelungen wie die Sicherstellung eines qualitativ gleichwertigen Endprodukts. Die ursprünglich angestrebte Aufkonzentration des Latex und die damit verbundene Reduktion des in der Emulsion enthaltenen Prozesswassers um 20 % vor dem Trocknungsprozess konnte jedoch nur teilweise erreicht werden. Nach mehreren Schadensereignissen in der neuen Filtrationsstufe während des Demonstrationsprojektes wird die Anlage nun mit einer auf 48 % aufkonzentrierten Emulsion stabil gefahren Im Ergebnis konnte eine Reduzierung des Prozesswassers in der Latex-Emulsion in Höhe von 8 % erreicht werden. Pro Jahr können in einem typischen Produktionsjahr bereits dadurch 7,25 GW an Primärenergie und damit verbunden 1.971 Tonnen an CO2 in der E-PVC-Herstellung am Standort Rheinberg eingespart werden. Zusammenfassend konnten die eingangs definierten Erfolgskriterien wie folgt erfüllt werden: - Anpassung des Fitrationsverfahrens an die Einsatzerfordernisse der E-PVC-Herstellung konnte prinzipiell erfüllt werden; - stabile Integration des Filtersystems im bestehenden Produktionsprozess konnte umgesetzt werden im Hinblick auf die Möglichkeit, den Produktionsprozess unabhängig vom Filterverhalten aufrecht erhalten zu können; - effiziente Aufkonzentration des Filtrats und damit Abtrennung des in der Emulsion vorhandenen Prozesswassers konnte nur unzureichend erfüllt werden; - dies führt zu erheblich geringeren Einsparungen an Energie, als sie in der Amortisation des Projektes eingeplant; - ausreichend große Einsatzbandbreite des Filtersystems hinsichtlich unterschiedlicher Produktzusammensetzungen konnte erzielt werden, da alle drei Produktvarianten der Linie E5 über die Ultrafiltration behandelt werden können; - die Produktqualität ist weitgehend konstant, hinsichtlich der Produkteigenschaften kam es nur zu geringfügigen Änderungen, die die Einsatzqualität nicht beeinträchtigten. (Text gekürzt)
Das Projekt "Teilprojekt 1: Koordination, Bakterien- und Virenquantifizierung (Deutsch-Israelische Wassertechnologie-Kooperation)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Institut für Wasserchemie und Chemische Balneologie durchgeführt. Aufgrund des weltweit steigenden Wasserbedarfs und der zunehmenden Anforderungen an die Wasserqualität kommt der Wasseranalytik eine immer größere Bedeutung zu. Um Wasserressourcen zu schützen und um eine ständige Überwachung der Wasserqualität zu gewährleisten, ist es notwendig, schnelle, sensitive, kostengünstige und einfach zu bedienende analytische Systeme zu entwickeln, die eine Vielzahl an relevanten Krankheitserregern im Wasser detektieren können. Ziel der deutsch-israelischen Kooperation ist eine Multiplex-Analysenpattform zu entwickeln, die auf einem Schnellanreicherungssystem (Crossflow-Filtration und monolithische Affinitätsanreicherung) und Chemilumineszenz - DNA - Mikroarrays besteht. Mit diesem Analysensystem soll die parallele Nachweisbarkeit und Quantifizierbarkeit wasserrelevanter Krankheitserreger, wie Bakterien, Viren und Parasiten in verschiedenen realen Wasserproben (z.B. Rohwasser, Oberflächenwasser, Badewasser, Trinkwasser, aufbereitetes Abwassser) gezeigt werden. 1. Entwicklung, Aufbau und Optimierung eines Schnellanreicherungssystems 2.Entwicklung eines DNA-Mikroarrays für wasserassoziierte pathogene Bakterien und Viren so wie Leitorganismen 3. Testung und Optimierung der MCR 3 - Multiplexanalysenplattform für Chemilumineszenz - DNA - Mikroarrays 4. Validierungsexperimente des Gesamtmesssystems mit realen Wasserproben (z.B. Oberflächenwasser, Rohwasser, Badewasser, Trinkwasser, aufbereitetes Abwasser)
Das Projekt "Entwicklung neuartiger keramischen Membranscheiben sowie einer kompakten Rotationsfiltrationsanlage zur effizienten Aufbereitung von Wasser aus Ölfeldern - Entwicklung eines neuen Verfahrens für die effiziente Aufbereitung von Produktionswässern, die bei der Mineralöl-Förderung anfallen, mittels dynamischer Querstromfiltration ('cross flow') mit rotierenden, keramischen Membranscheiben" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Mittelhessen (THM), Institut für Bioverfahrenstechnik und Pharmazeutische Technologie (IBPT), Arbeitsgruppe für Bioverfahrenstechnik, Membrantechnologie und Zellkulturtechnik (BVT) durchgeführt. Das Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines hocheffizienten, energiesparenden und auf dynamischer Querstromfiltration basierenden Membranverfahrens zur Aufbereitung von Produced Water aus Ölfeldern mittels rotierender Keramik-Membranscheiben. Das Ziel des Forschungsvorhabens soll erreicht werden durch: - Neuentwicklung der keramischen Membranscheiben (MF/UF) zur Anpassung an die Anforderungen bei der Aufreinigung von Produced Water unter Variation der Feedeigenschaften und der Prozessparameter, - Neuentwicklung von rotierenden Keramik-Membranscheiben im Nanofiltrationsbereich, - Neuentwicklung eines kompakten mehrstufigen, dynamischen Querstrom-Filtrationssystems mit integrierter Rückspüleinheit sowie neuartigem Strombrecher, - Umsetzung des neuen Anlagenkonzepts zur Aufreinigung von Produced Water sowie Entwicklung und Etablierung eines effizienten Reinigungskonzepts für die Membranscheiben.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 21 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 21 |
| License | Count |
|---|---|
| offen | 21 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 21 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 13 |
| Webseite | 8 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 10 |
| Lebewesen & Lebensräume | 13 |
| Luft | 10 |
| Mensch & Umwelt | 21 |
| Wasser | 17 |
| Weitere | 21 |