Das Projekt "Optimierung der Abwasserreinigungssysteme der Firma Otto Oeko-Tech bei der kommunalen Abwasserreinigung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Institut für Wasserversorgung und Grundwasserschutz, Abwassertechnik, Abfalltechnik, Fachgebiet Industrielle Stoffkreisläufe, Umwelt- und Raumplanung durchgeführt. Die Firma Otto Oeko-Tech (Koeln) hat den in ihrem Hause fortentwickelten HCR-Reaktor (Hochleistungs-Compact-Reaktor) zur Reinigung hochbelasteter Abwaesser aus der Papier- und Nahrungsmittelindustrie sowie bei der Faekalschlammbehandlung mit sehr gutem Erfolg eingesetzt. Neben einer Reduzierung der organischen Schmutzparameter BSB5 und CSB wurde in Untersuchungen festgestellt, dass die Reinigung der Abwaesser mit geringen Kosten erreicht wurde. Der HCR-Reaktor soll nun vor diesem Hintergrund in eine Verfahrenskette zur Reinigung kommunaler Abwaesser insbesondere zur Stickstoffelimination integriert werden. An einer von der Firma Otto Oeko-Tech zur Verfuegung gestellten Versuchsanlage im technischen Massstab sollen Versuche mit dem Ziel der Reduzierung der Investitions- und Betriebskosten bei gleichzeitig guten Reinigungsleistungen mit hoher Prozessstabilitaet durchgefuehrt werden.
Das Projekt "Auslegung eines periodisch alternierend betriebenen SCR-Reaktors" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe (TH), Institut für Chemische Verfahrenstechnik durchgeführt. Ergebnisse: Bei einem neuen Verfahren zur selektiven katalytischen Reduktion (SCR) von Stickstoffmonoxid mit Ammoniak werden die Waermeuebertraegerelemente des in vielen fossil gefeuerten Kraftwerken vorhandenen Luftvorwaermers mit Katalysatoren beschichtet. Durch einfachen Austausch der Elemente kann der Luftvorwaermer gleichzeitig als SCR-Reaktor betrieben werden, ohne dass die eigentliche Funktion des Apparates beeintraechtigt wird. Wegen der Rotation des Waermeuebertraegers relativ zum Rauchgas- und Luftstrom kann das Reduktionsmittel NH3 beiden Gasstroemen zugegeben werden. Bei der Verfahrensvariante der luftseitigen Einspeisung wird Ammoniak zunaechst als Katalysator sorbiert, bevor die Reaktion nach der Drehung auf der Rauchgasseite stattfindet. Die Aktivitaet unterschiedlicher, zur Beschichtung der Waermeuebertraegerelemente geeigneter Mischoxidkatalysatoren wurde durch kinetische Messungen in einer Kreislaufapparatur im interessierenden Temperaturbereich bestimmt. Bei praxisnahen Versuchsbedingungen bezueglich Rauchgaszusammensetzung und Katalysatorschichtdicke ist die auf die geometrische Oberflaeche bezogene Reaktionsgeschwindigkeit der NO-Reduktion bei einer gegebenen Temperatur nur eine Funktion der NO- und NH3-Konzentration. Die Versuchsergebnisse wurden mit Hilfe eines einfachen kinetischen Ansatzes formal beschrieben. Die Geschwindigkeit unerwuenschter Nebenreaktionen, der konkurrierenden Oxidation des Reduktionsmittels NH3 zu Stickstoff und der bei schwefelhaltigen Rauchgasen moeglichen Oxidation von SO2 zu SO3, wurde ebenfalls bestimmt; die Konzentrationsabhaengigkeit wurde quantitativ beschrieben. Die experimentelle Simulation der periodisch alternierenden Ueberstroemung der Katalysatoren mit Rauchgas oder Luft zeigte, dass hoehere NO-Umsaetze erreicht werden, wenn NH3 dem Rauchgas und nicht der Luft zugegeben wird. Im Fall der rauchgasseitigen Ammoniakeinspeisung koennen die stationaer bestimmten kinetischen Daten auch auf den in der Praxis vorliegenden periodisch alternierenden Betrieb uebertragen werden. Mit Hilfe eines einfachen Modells, das neben den kinetischen Daten den Einfluss des gasseitigen Stofftransportwiderstandes auf die Reaktionsgeschwindigkeit beruecksichtigt, wurden der bei rauchgasseitiger Einspeisung von NH3 im SCR-Luftvorwaermer erreichbare NO-Umsatz und der dabei auftretende Ammoniakschlupf berechnet. Durch Versuche im Technikumsmassstab an einem realen Paket katalysatorbeschichteter Waermeuebertraegerelemente wurde die Anwendbarkeit des gewaehlten Modells ueberprueft. Die fuer einen beispielhaften technischen Anwendungsfall erhaltenen Ergebnisse der Berechnungen zeigen, dass der mit Katalysatoren beschichtete Luftvorwaermer bei gas- und oelgefeuerten Kraftwerken allein die Einhaltung der in der Bundesrepublik geforderten Grenzwerte ermoeglicht. Das vorgeschlagene Verfahren ...