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Xtra-Rest\Papier&Pappe-EU-Schwarzlauge-2020

Anfall von Schwarzlauge als Reststoff der Zellstoff- und Papierindustrie, ohne vorgelagerte Prozessketten und Emissionen Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Ressourcen gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2020 Lebensdauer: 20a Leistung: 1MW Nutzungsgrad: 100% Produkt: Brennstoffe-Bio-flüssig

Xtra-Rest\Papier&Pappe-EU-Schwarzlauge-2030

Anfall von Schwarzlauge als Reststoff der Zellstoff- und Papierindustrie, ohne vorgelagerte Prozessketten und Emissionen Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Ressourcen gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2030 Lebensdauer: 20a Leistung: 1MW Nutzungsgrad: 100% Produkt: Brennstoffe-Bio-flüssig

Novel closed-loop technology for panel recycling

Das Projekt "Novel closed-loop technology for panel recycling" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Göttingen, Institut für Holzbiologie und Holztechnologie durchgeführt. General Information: In Europe, about 30 million m3 of particleboard and nearly 3.5 million m3 of medium density fibreboard (MDF) were produced in 1995, half of the world's production. The amounts of refused board are already significant and their handling causes problems in many European countries. It should be noted that burning old furniture, apart from wasting natural resources, is not environmentally desirable mainly due to the creation of dioxins, carbon dioxine, etc. Moreover, Germany has already enacted environmental legislation that forbids the dumping of materials containing more than 5 Prozent organic compounds by the year 2005 (TA - Siedlungsabfall). Similar legislation may be enacted in other European countries. This project addresses this already existing and progressively gaining more importance problem. According to the proposed recycling process, particleboard and medium density fibreboard will be pulped using conventional pulping techniques. The fibrous material generated will be used as a starting material for the production of medium density fibreboard and/or lower paper grades. The black liquor containing the degradation products of the resin will be used as an extender for conventional amino and phenolic resins. Preliminary experiments have proved this concept and a patent (DE-PS-4334422) was recently granted in Germany. The objective of the project is to develop a process for the production of medium density fibreboard and lower grade paper or paperboard with acceptable properties by using exclusively fibres produced by pulping waste panels. Furthermore, the black liquor generated by the pulping process will be used to substitute up to a level of 30 Prozent synthetic resins such as amino and phenolic resins used in the production of wood-based panels. Another objective is further recycling of the panels produced by this process. On successful completion of the project a novel closed-loop technology for the recycling of old furniture and other wood-based panels will be available to address the sizeable demand for recycling expected due to forthcoming legislation. The technique of this projects is unique as it involves the recycling of both the lignocellulosic part of particleboards and fibreboards and of the binder resin as well, using an environmentally friendly process. The partners form a powerful consortium of a university with innovative science needing implementation, an SME skilled in introducing new technology into the board industry, an industrially friendly funded research institute with specialised expertise in wood research and three industrial companies; an adhesives manufacturer, a producer of wood panels and paperboard. With this industrial involvement and the commitment to finding a solution to a problem critical for our environment, there is a very good prospect of the new technology being exploited in the medium term. Prime Contractor: Adhesives Research Institute Ltd., Kalamaria; Greece.

Technical and Commercial Feasibility Study of Black Liquor Gasification with Methanol/DME Production as Motor Fuels for Automotive Uses

Das Projekt "Technical and Commercial Feasibility Study of Black Liquor Gasification with Methanol/DME Production as Motor Fuels for Automotive Uses" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von BBP Power Plants GmbH durchgeführt. '- To study the process integration of the Black Liquor Gasification with Motor Fuels production (BLGMF) system with an existing, and a future modern ecocyclic, pulp mill for the production of renewable energy sources in the form of CO2 neutral fuels for automotive uses. The emphasis of the study will be to use existing conditions for creating added value for the pulp mill industry - To study the technical and economical feasibility of black liquor gasification integrated with methanol/DME production as motor fuels for automotive uses. A preliminary engineering study will be made for the plant with a +/- 30 percent cost estimate - To investigate a group of stakeholders willing to support preparations for investments for de-veloping resources, for plant construction and for marketing of renewable energy product - To define the economic framework conditions and identify barriers of various kinds and market obstacles to implementation of said project under conditions for private enterprises. Description of project work: The proposed object will combine a) Finding new efficient use of the energy in black liquor from pulp mills by high pressure, oxygen blown black liquor gasification and methanol/dimethyl-ether (DME) synthesis production as renewable CO2 neutral fuels for automotive uses, and b) Identifying and clearing of market hinders (e.g. technical, environmental, legal and economical) for a successful market introduction of methanol/DME as renewable transport fuels. The project comprises six main phases: Phase 1. Project definition for technology selection (gas cleaning and methanol/DME synthesis) and engineering design information. Process plant units will be specified and battery limits be identified. The acquired engineering design information will form the basis for phase 3 of engineering and cost estimation. Phase 2. Overview of product market situation, competitive economic strategy to implementation. Market is analysed and hinders identified for a market introduction of renewable transport fuels. Phase 3. Engineering design work on process units with conceptual and basic plant design establishing battery limit specifications and cost data. The engineering design information from phase 1 will be basis for preliminary engineering of the process plant with attention to process integration and mill interface. Phase 4. Necessary conditions for implementation of a system using motor alcohols/ethers are identified. Potential stakeholder group is formed. Strategic economic solutions will be sought to the technical, environmental, organisational, legal and economical barriers. Phase 5. Investment estimation with capital investment cost and operating costs for the plant financial modelling. Economic modelling will be made with a sensitivity analysis. Phase 6. Dissemination of project results, with reporting and attending conferences and evaluation discussions on further continuation. Result: Description of project expected results: usw.

Teilvorhaben 2: Oxidation im Batch-Prozess

Das Projekt "Teilvorhaben 2: Oxidation im Batch-Prozess" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse durchgeführt. Das Gesamtziel des Vorhabens ist eine stoffliche Verwendung des in Schwarzlauge enthaltenen Lignins von Sulfatzellstoffwerken. Das Projekt zielt eine oxidative Deploymerisation des Kraft-Lignins an, um die entstehenden oligomeren Produkte nach chemischer Modifikation in zwei ausgewählten Anwendungsfeldern (PU-Systeme & Compoundierung) zu testen. Vorteile sind die sukzessive Verringerung des Schwefelgehalts im Lignin, das Darstellen zweier stofflicher Verwertungswege von der Schwarzlauge bis zum Produkt und die nahe Zusammenarbeit mit der beteiligten Industrie sowie die frühe Einbindung weiterer Industriepartner für ein geplantes Folgeprojekt. Zur Aufbereitung der Schwarzlauge für folgende Oxidationsschritte stehen die saure Fällung des Lignins und Membranfiltration im Vordergrund. Mit dem von Störstoffen befreiten Kraft-Lignin werden anschließend Umsetzungen mit den Oxidationsmitteln Sauerstoff, Ozon und Wasserstoffperoxid durchgeführt, um das Lignin oxidativ zu depolymerisieren. So gewonnenes oligomeres Lignin wird über zwei Routen funktionalisiert (Aminierung & Umsetzung zu Polyisocyanaten; Umsetzung zu unpolaren Estern) und in Anwendungsbeispielen getestet (PU-Systeme, Compound-Füllstoff). Mit einer begleitenden technoökonomischen Betrachtung evaluieren die Industriepartner im Projektverlauf das Anwendungspotential der oxidativen Umsetzung.

LignoBioFuel - Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung von stofflich und energetisch nutzbaren Bioagglomeraten auf der Basis von Lignin

Das Projekt "LignoBioFuel - Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung von stofflich und energetisch nutzbaren Bioagglomeraten auf der Basis von Lignin" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gebrüder Lödige Maschinenbau GmbH durchgeführt. Thema: Das Ziel des Vorhabens besteht darin, ein Verfahren zu entwickeln und in einer Demonstrationsanlage umzusetzen, durch welches das in der Papier- und Zellstoffindustrie anfallende Lignin derart strukturiert und agglomeriert wird, dass ein problemlos handhabbares Handelsgut entsteht, welches für die stoffliche Verwertung und als marktfähiger neuer Biomassefestbrennstoff zur thermischen Anwendung geeignet ist. Durch die im Projekt zu entwickelnde Vorbehandlungs- und Agglomerationstechnologie wird das Lignin in eine optimale und vielseitig nutzbare Form überführt, die ein deutlich besseres Verbrennungsverhalten ermöglicht sowie einen geringeren apparatetechnischen Aufwand in der Verbrennungseinheit ermöglicht. Für die Nutzung des Lignins ergeben sich als definiertes Produkt weitgehende Perspektiven bei der Vermeidung der Nachteile der bislang gehandelten Staubform. Ziele: Durch die geplante Entwicklung einer völlig neuen Aufbereitungs- und Agglomerationstechnologie für Lignin, ausgehend von seiner Anfallsform (Schwarzlauge) und die damit im Zusammenhang stehende Herstellung eines vielseitig anwendbaren Produktes, soll eine neue Methode zur effizienten Erschließung und Nutzung dieses biogenen Reststoffes für eine breite Anwendung vorbereitet werden. Ein weiteres Potenzial der zu entwickelnden Technologie besteht in der energetischen Nutzbarmachung von biogenen Roh- und Reststoffen, die bislang durch unvorteilhaftes Handling nicht oder nur bedingt einer energetischen Nutzung zugeführt werden konnten. Durch im Rahmen des Projektes vorgesehene Zumischung spezieller Zumischstoffe in das zukünftige Produkt kann eine wesentliche Verringerung der Emissionen im Verbrennungsprozess sowie eine von vornherein vielseitigere Eignung der Bioagglomerate realisiert werden. Über das eigentliche Produkt hinaus ergeben sich so vielseitige Synergien und breite Anwendungsmöglichkeiten. Maßnahmen: - Erarbeitung eines Verfahrens zur Aufbereitung des Lignins und zur Herstellung leicht handhabbarer und vielseitig anwendbarer Agglomerate. - Einsatz der Misch- und Agglomerationstechnik des Technikums zur Optimierung der Mischung und Agglomerate (Agglomeratgröße und Agglomeratgrößenverteilung, Festigkeit und Abriebverhalten, Optimierung und Art der Zugabe von Zuschlagstoffen). - Errichtung und Betrieb einer Demonstrationsanlage. Schwerpunkte: - Bestimmung der physikalischen und chemischen Eigenschaften des Lignins. - Optimierung der Mischung und Agglomeration. - Verbrennungsversuche mit Ligninagglomeraten. - Errichtung und Betrieb einer Demonstrationsanlage.

Teilvorhaben 1: Optimierung der Hydrodeoxygenierung und des CLC-Prozesses

Das Projekt "Teilvorhaben 1: Optimierung der Hydrodeoxygenierung und des CLC-Prozesses" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Johann Heinrich von Thünen-Institut, Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei, Thünen-Institut für Holzforschung durchgeführt. Eine bisher ungenutzte Quelle für erneuerbare Treibstoffe ist Schwarzlauge aus dem Kraft-Zellstoffprozess, bei dem weltweit jährlich etwa 70 Mio t Lignin in Lösung gebracht und verbrannt werden. Das Gesamtziel des Vorhaben ist darauf ausgerichtet, 'Kraftlignin' in einem mehrstufigen Ansatz derart aufzubereiten und umzuwandeln, dass es als flüssiger Energieträger zum Einsatz kommen kann. In der ersten Stufe wird die Ablauge hydrothermal behandelt, um die Oligomeren anzureichern, die dann in einer zweiten Stufe durch Hydrocracking oder alternativ durch CLC deoxygeniert werden sollen. Danach folgt ein Coprocessing des hydrierten Bioöls mit petrostämmigen Fraktionen zur Synthese Infrastruktur-kompatibler Treibstoffe. Ein besonders innovativer Ansatz des Vorhabens besteht darin, Schwarzlauge als Lösemittel für ligninreiche Rückstände aus Bioraffinerieprozessen zu nutzen, z.B. aus sauren oder hydrothermal arbeitenden Bioethanolprozessen, aus Organosolv-Verfahren (CBP Leuna) und Soda- Verfahren, Bioöle aus Pyrolyseverfahren. Die zusätzliche Einbringung ligninhaltiger Rohstoffe erhöht nicht nur die Ausgangskonzentration und Ausbeute im LIGNOHTL Prozess, sondern führt auch zu synergistischen Effekten auf andere Bioraffinerieverfahren, da die erhöhte Wertschöpfung des Lignins einen wichtigen Beitrag zur Wirtschaftlichkeit leisten muss, wie es von zahlreichen Studien belegt wird. Die TI-Aufgabe liegt insbesondere in der Parameteroptimierung für die HDO und CLC Stufen sowie in der Analytik aller Edukte und Produkte. Die Arbeit ist in 6 Pakete aufgeteilt: 1. Literaturrecherche, Parameteroptimierung mittels HDO im Kleinautoklav, 3. Parameteroptimierung und Herstellung größerer Mengen in einem kontinuierlichen Testreaktor mit Robinson-Mahoney Design, 4. Konversionstests von HTL-Bio-Öl in einer existierenden CLC-Anlage, 5. Weiterentwicklung von Analysenmethoden, 6. Berichtswesen.

Entwicklung neuer Wirkstoffabgabesysteme mit komplexen Release-Profilen auf der Basis von NWR für den Einsatz im Bereich Textilveredelung (WikoRelease-II)

Das Projekt "Entwicklung neuer Wirkstoffabgabesysteme mit komplexen Release-Profilen auf der Basis von NWR für den Einsatz im Bereich Textilveredelung (WikoRelease-II)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung durchgeführt. Auf der Grundlage einer Machbarkeitsstudie zum Thema: 'Entwicklung neuer Wirkstoffabgabesysteme mit komplexen Release-Profilen auf der Basis von NWR für den Einsatz in Wasch- und Reinigungsmitteln' (FKZ 22001514) fokussiert das Thema des geplanten Forschungsvorhabens auf die Entwicklung intelligenter Wirkstoffabgabesysteme mit multivalenter Nutzbarkeit bezüglich ihres reversiblen Be- und Entladens. Im Mittelpunkt steht neben der Entwicklung reaktiver Mikrocontainer die Übertragung ausgewählter Rezepturen in den Technikum-Maßstab. Rohlignin lässt sich mittels säureinduzierter Fällung aus Schwarzlauge gewinnen. Die Anpassung von Eigenschaften der verwendeten Biopolymere erfolgt mittels chemischer Modifizierung. Zur Optimierung der Porosität von Perlcellulose finden lösliche Lignine, Hemicellulosen sowie geeigneter Derivate Anwendung. Für die Oberflächenmodifizierung poröser Perlcellulose (keine Schalenstruktur) sind Veresterungs- und Veretheringsreaktionen vorgesehen. Geeignete Rezepturen sind dann in den Technikummaßstab (20 L) zu übertragen. Die Verkapselung wirkstoffbeladener Perlcellulose zu reaktiven Mikropartikeln mit Kern-Schale-Struktur wird zuerst für den Technikummaßstab optimiert. Nach erfolgreicher Umsetzung schließt sich ein Up-Scaling in den semitechnischen Maßstab (60 L) an. Das Anbinden oberflächenreaktiver Perlcellulosen mit bzw. ohne Schalenstruktur erfolgt an jeweils geeigneten Textilien. Die Bestimmung der Sesshaftigkeit der Partikel in Abhängigkeit von den Waschzyklen ist unter Verwendung speziell für diesen Test eingefärbten Partikeln geplant. Untersuchungen zur Partikelbeladung, Wirkstoffabgabe sowie zu weiteren relevanten Textilparametern runden das Aufgabenspektrum ab. Die Material- und Prozessanalytik unterstützt die gesamten Entwicklungsschritte.

LignoBioFuel - Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung von stofflich und energetisch nutzbaren Bioagglomeraten auf der Basis von Lignin

Das Projekt "LignoBioFuel - Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung von stofflich und energetisch nutzbaren Bioagglomeraten auf der Basis von Lignin" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH durchgeführt. Thema: Das Ziel des Vorhabens besteht darin, ein Verfahren zu entwickeln und in einer Demonstrationsanlage umzusetzen, durch welches das in der Papier- und Zellstoffindustrie anfallende Lignin derart strukturiert und agglomeriert wird, dass ein problemlos handhabbares Handelsgut entsteht, welches für die stoffliche Verwertung und als marktfähiger neuer Biomassefestbrennstoff zur thermischen Anwendung geeignet ist. Durch die im Projekt zu entwickelnde Vorbehandlungs- und Agglomerationstechnologie wird das Lignin in eine optimale und vielseitig nutzbare Form überführt, die ein deutlich besseres Verbrennungsverhalten ermöglicht sowie einen geringeren apparatetechnischen Aufwand in der Verbrennungseinheit ermöglicht. Für die Nutzung des Lignins ergeben sich als definiertes Produkt weitgehende Perspektiven bei der Vermeidung der Nachteile der bislang gehandelten Staubform. Ziele: Durch die geplante Entwicklung einer völlig neuen Aufbereitungs- und Agglomerationstechnologie für Lignin, ausgehend von seiner Anfallsform (Schwarzlauge) und die damit im Zusammenhang stehende Herstellung eines vielseitig anwendbaren Produktes, soll eine neue Methode zur effizienten Erschließung und Nutzung dieses biogenen Reststoffes für eine breite Anwendung vorbereitet werden. Ein weiteres Potenzial der zu entwickelnden Technologie besteht in der energetischen Nutzbarmachung von biogenen Roh- und Reststoffen, die bislang durch unvorteilhaftes Handling nicht oder nur bedingt einer energetischen Nutzung zugeführt werden konnten. Durch im Rahmen des Projektes vorgesehene Zumischung spezieller Zumischstoffe in das zukünftige Produkt kann eine wesentliche Verringerung der Emissionen im Verbrennungsprozess sowie eine von vornherein vielseitigere Eignung der Bioagglomerate realisiert werden. Über das eigentliche Produkt hinaus ergeben sich so vielseitige Synergien und breite Anwendungsmöglichkeiten. Maßnahmen: - Brennstofftechnische Analyse der Ligninpellets hinsichtlich emissionsrelevanter Komponenten. Ableitung eines Anforderungsprofils für den Einsatz von Lignin als Brennstoff (Abmessungen, Festigkeiten, Zusammensetzung) - Durchführung von Verbrennungsversuchen zur Beurteilung des Verbrennungsverhaltens und Messung der gasförmigen und partikulären Emissionen. - Beurteilung des Einsatzes von Additiven zur Beeinflussung/Optimierung des Verbrennungsverhaltens. - Einordnung der Ligninpellets in einen genehmigungsrechtlichen Kontext. Schwerpunkte: - Erzeugung von Bioagglomeraten basierend auf Lignin unter Einsatz von ligninhaltigen Ablaugen der Papier- und Zellstoffindustrie, Entwicklung eines industriell umsetzbaren Verfahrens der Bioagglomeratherstellung, - Einstellung festgelegter Eigenschaften der Bioagglomerate in Abhängigkeit der Einsatz- und Nutzungsvarianten, Entwicklung einer Demonstrationsanlage mit dem Ziel der industriellen Umsetzung, - Untersuchungen zur thermischen Verwertbarkeit (Abbrand- und Emissionsverhalten).

LignoBioFuel - Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung von stofflich und energetisch nutzbaren Bioagglomeraten auf der Basis von Lignin

Das Projekt "LignoBioFuel - Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung von stofflich und energetisch nutzbaren Bioagglomeraten auf der Basis von Lignin" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Cottbus, Institut für Verfahrenstechnik, Lehrstuhl für Aufbereitungstechnik durchgeführt. Thema: Das Ziel des Vorhabens besteht darin, ein Verfahren zu entwickeln und in einer Demonstrationsanlage umzusetzen, durch welches das in der Papier- und Zellstoffindustrie anfallende Lignin derart strukturiert und agglomeriert wird, dass ein problemlos handhabbares Handelsgut entsteht, welches für die stoffliche Verwertung und als marktfähiger neuer Biomassefestbrennstoff zur thermischen Anwendung geeignet ist. Durch die im Projekt zu entwickelnde Vorbehandlungs- und Agglomerationstechnologie wird das Lignin in eine optimale und vielseitig nutzbare Form überführt, die ein deutlich besseres Verbrennungsverhalten ermöglicht sowie einen geringeren apparatetechnischen Aufwand in der Verbrennungseinheit ermöglicht. Für die Nutzung des Lignins ergeben sich als definiertes Produkt weitgehende Perspektiven bei der Vermeidung der Nachteile der bislang gehandelten Staubform. Ziele: Durch die geplante Entwicklung einer völlig neuen Aufbereitungs- und Agglomerationstechnologie für Lignin, ausgehend von seiner Anfallsform (Schwarzlauge) und die damit im Zusammenhang stehende Herstellung eines vielseitig anwendbaren Produktes, soll eine neue Methode zur effizienten Erschließung und Nutzung dieses biogenen Reststoffes für eine breite Anwendung vorbereitet werden. Ein weiteres Potenzial der zu entwickelnden Technologie besteht in der energetischen Nutzbarmachung von biogenen Roh- und Reststoffen, die bislang durch unvorteilhaftes Handling nicht oder nur bedingt einer energetischen Nutzung zugeführt werden konnten. Durch im Rahmen des Projektes vorgesehene Zumischung spezieller Zumischstoffe in das zukünftige Produkt kann eine wesentliche Verringerung der Emissionen im Verbrennungsprozess sowie eine von vornherein vielseitigere Eignung der Bioagglomerate realisiert werden. Über das eigentliche Produkt hinaus ergeben sich so vielseitige Synergien und breite Anwendungsmöglichkeiten. Maßnahmen: - Erarbeitung eines verfahrenstechnischen Konzeptes zur Aufbereitung des Lignins und zur Herstellung leicht handhabbarer und vielseitig anwendbarer Agglomerate, - Untersuchungen zum Agglomerationsverhalten in Abhängigkeit vom Aufschlussgrad, Korngröße, Kornverteilung und Wassergehalt - Auswahl geeigneter Agglomerationshilfsmittel zur Erzielung festgelegter Eigenschaften sowie von Zuschlagstoffen zur Verbesserung des Abbrand- und Emissionsverhaltens der Agglomerate - Sicherheitstechnische Untersuchungen - Vorschlag zur Erarbeitung von Qualitätsstandards für Ligninagglomerate. Schwerpunkte: - Erzeugung von Bioagglomeraten basierend auf Lignin unter Einsatz von ligninhaltigen Ablaugen der Papier- und Zellstoffindustrie, Entwicklung eines industriell umsetzbaren Verfahrens der Bioagglomeratherstellung, - Einstellung festgelegter Eigenschaften der Bioagglomerate in Abhängigkeit der Einsatz- und Nutzungsvarianten, Entwicklung einer Demonstrationsanlage mit dem Ziel der industriellen Umsetzung, - Untersuchungen zur thermischen Verwertbarkeit (Abbrand- und Emissionsverhalten).

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