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Stoffliche Verwertung von nicht naturbelassenen Holzresten durch Pyrolyse in der Wirbelschicht

Das Projekt "Stoffliche Verwertung von nicht naturbelassenen Holzresten durch Pyrolyse in der Wirbelschicht" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Gesellschaft für Holzforschung durchgeführt. Ueber die Pyrolyse in der Wirbelschicht von nicht naturbelassenem Holz liegen noch keine Erkenntnisse vor, obwohl das Verfahrensprinzip erfolgreich auf einige problematische Reststoffe wie Altreifen, Altoel und Muell erfolgreich angewandt wurde. Die geplanten Forschungsarbeiten sind daher darauf ausgerichtet, die Eignung des Hamburger Pyrolyseverfahrens mit Wirbelbettreaktor zur stofflichen Verwertung von Alt- und Resthoelzern zu ueberpruefen. Es soll eine umwelttreundliche Alternative zur Verbrennung erprobt werden, die es ermoeglicht, nicht nur Waerme, sondern auch wiederverwertbare Oele mit wirtschaftlich interessanten Inhaltsstoffe bei gleichzeitiger Minimierung der Emissionen zu gewinnen. Orientierende Untersuchungen zur stofflichen Verwertung von nicht naturbelassenen Hoelzern wurden mit Hilfe einem Labor-Wirbelschichtreaktor (Kapazitaet bis 50-100g/h) durchgefuehrt. Im Wesentlichen wurde der Einfluss diverser Holzschutzmittel, der Temperatur und der Wirbelgasgeschwindigkeit und auf die Pyrolyse und deren Produkte untersucht. Mit Befriedigung konnte festgestellt werden, dass das Hauptprodukt Pyrolyseoel frei von Schwermetallen ist und damit unproblematisch fuer eine anschliessende thermische oder chemische Verwendung einzusetzen ist. Die Versuchsergebnisse wurden sowohl in der nationalen als auch internationalen Fachwelt als vielversprechend aufgenommen.

Entwicklung und Erprobung von katalytisch wirkenden Beschichtungen auf Wirbelkoerpern fuer die UV-initiierte Nassoxidation zur Anwendung in der Umweltschutztechnik

Das Projekt "Entwicklung und Erprobung von katalytisch wirkenden Beschichtungen auf Wirbelkoerpern fuer die UV-initiierte Nassoxidation zur Anwendung in der Umweltschutztechnik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von UMEX GmbH Dresden durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist es, ein Beschichtungsverfahren zum Auftragen von katalytisch wirkenden Substanzen auf einen Traeger zu entwickeln, entsprechende Beschichtungen zu realisieren und die katalytische Wirksamkeit fuer den UV-Abbau von Schadstoffen in Abhaengigkeit von den Parametern des Beschichtungsprozesses zu untersuchen. Im vorliegenden Fall sollen vor allem Traeger zum Einsatz kommen, die Wirbelkoerper in einem kontinuierlich betriebenen Foto-Wirbelbettreaktor bilden und an deren Beschichtung mit einer katalytisch wirksamen Substanz besondere Anforderungen gestellt werden. Begonnen wurde zunaechst mit der Beschichtung von ebenen flaechigen Koerpern. Im Wirbelbett innerhalb eines UV-Reaktors getestet, ergaben sich deutliche Erhoehungen der Abbaugeschwindigkeit fuer organische Verbindungen.

Auslegung und Betrieb eines Wirbelbettchemostaten zwecks biologischer Aufbereitung von mit Schwermetallen und Organika belasteten Abwaessern

Das Projekt "Auslegung und Betrieb eines Wirbelbettchemostaten zwecks biologischer Aufbereitung von mit Schwermetallen und Organika belasteten Abwaessern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Bergakademie Freiberg, Lehrstuhl Umweltverfahrenstechnik durchgeführt. Prozessanalyse und -optimierung fuer einen Wirbelbettchemostaten (Reaktor). Bau und Betrieb des Funktionsmodells dieses Reaktors. Er soll aufgrund seiner Konstruktion die Biologie ausreichend mit Sauerstoff versorgen und durch eine gute Durchmischung ohne Totraeume und Kurzschlussstroemungen grosse Phasengrenzflaechen gewaehrleisten. Innerhalb des Reaktors werden immobilisierte Mikroorganismen eingesetzt, welche fest auf einem Traeger fixiert sind. Als Traegermaterial werden unterschiedliche Materialien eingesetzt. Zur Bestimmung der Parameter des Wirbelschichtreaktors soll ein Mehrkomponentenmesssystem eingesetzt werden, welches die Messdaten fuer geloest-Sauerstoffkonzentration, pH-Wert, Temperatur, Leitfaehigkeit und Truebung aufnimmt und an einen Prozessrechner weiterleitet. Dieser Rechner soll die Grundlage fuer die spaetere Prozessregelung bilden.

Gasreaktionen im fremdbeheizten Wirbelbett

Das Projekt "Gasreaktionen im fremdbeheizten Wirbelbett" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Duisburg, Fachbereich 7 Maschinenbau, Institut für Verbrennung und Gasdynamik durchgeführt. Wirbelbettreaktoren werden fuer sehr unterschiedliche Fragestellungen der Energie-, Verfahrens-, und Umwelttechnik eingesetzt. Neben den primaer interessierenden heterogenen Reaktionen laufen auch immer damit gekoppelt homogene Gasphasenreaktionen ab, deren Besonderheit darin besteht, dass sie in der Naehe von grossen Partikeloberflaechen stattfinden. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Untersuchung der Pyrolyse und Verbrennungsreaktionen von einfachen Kohlenwasserstoffen, die der Fluidisierungsluft oder einem inerten Fluidisierungsgas in kleinen Konzentrationen beigemischt werden. Mit Hilfe eines Chrompack Gaschromatrografen CP09001 (3-Saeulen-Schaltung mit Molsieb 5 A, Al2O3/KCl und Poraplot Q, WLD- und FID-Detektoren) koennen Konzentrationsprofile fuer folgende Gaskomponenten gemessen werden: Kohlenwasserstoffe C1-C4, CO2, CO, O2, N2, H2. Es wurde die stoechiometrische Verbrennung und die Pyrolyse von Propan bei Minimalfluidisation im Bereich von 700 bis 1000 Grad Celsius untersucht. Das Bettmaterial des Wirbelschichtofens bestand aus einer SiO2-Schuettung. Es hat sich gezeigt, dass im Bereich der Minimalfluidisation unguenstige Temperaturgradienten im unteren Bettbereich auftreten, die eine kinetische Deutung erschweren. Bei den Pyrolyseexperimenten konnte das Kohlenstoffdefizit im Abgas durch eine Messung des festen Kohlenstoffs auf dem Bettmaterial bilanziert werden.

Biologische Behandlung organisch kontaminierter Waesser im Wirbelbettreaktor mit hoch angereicherten Mischkulturen

Das Projekt "Biologische Behandlung organisch kontaminierter Waesser im Wirbelbettreaktor mit hoch angereicherten Mischkulturen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Technischen Umweltschutz, Fachgebiet Siedlungswasserwirtschaft durchgeführt. Biologische Reinigung eines durch einen Chemiestandort kontaminierten Grundwassers mit adaptierten, auf Traegermaterial (PU-Schaumstoff) immobilisierten Mischkulturen. Hauptkontaminanten: Monochlorbenzol, Benzol, 1,2-Dichlorpropan, Diethylenether u.a. Chlorbenzole.

Industrielle Loesung fuer das Nitratproblem im Abwasser

Das Projekt "Industrielle Loesung fuer das Nitratproblem im Abwasser" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Dynamit Nobel Wien, Werk St. Lambrecht durchgeführt. Waste water resulting from the production of explosives is cleaned of contaminants by an ecological, energy-saving method with comparatively low operating costs until conditions for main outfall discharge have been achieved. The water contains a large number of contaminants, some in extremely high concentrations. The primary objective of the project is to remove high concentrations of nitrate and organic nitro compounds usually found in the waste water of this industry with the aim of enabling direct discharge of treated waste water into main outfall. The set objective was already attained in the laboratory within the scope of the three-year research project. The results achieved led to the building of a pilot plant and to the planning of a microbiologically functioning large-scale plant. In 1994, the company Dynamit Nobel produced the first positive results in microbial treatment of the plant's waste water. The treatment plant (pilot plant) comprises three stages for the constituents of the accumulated plant waste water. In the first aerobic phase organic substances are mineralized; in the second aerobic phase nitrites and nitrates are removed by denitrification. In the third aerobic phase, the residual carbon is degraded. After adding growth factors, the process waste water is fed into the plant, re-diluting it as far as possible with the aim of achieving constant concentrations of contamination. The aerobic pre-treatment and post-treatment are performed with the aid of specially adapted and mixed microbial cultures partially immobilised on special growth base material, in a specially developed combination of activated sludge and fluidized bed reactors. During operation of the pilot plant and during preliminary laboratory trials, it was shown that the degradation capacity of the mix is very high. However, it is also greatly dependent upon disturbances in operation conditions when up-scaled to industrial size.

Off-site Verfahren zur Bodensanierung und direkten Wiederverwertung der Gesamtfraktionen

Das Projekt "Off-site Verfahren zur Bodensanierung und direkten Wiederverwertung der Gesamtfraktionen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Graz, Institut für Mikrobiologie und Abfalltechnologie durchgeführt. Als Alternative zur thermischen Bodenbehandlung oder zur Deponieablagerung wurde ein biotechnologisches Verfahren zur Bodenreinigung mit direkter Wiederverwertung der gereinigten Fraktionen bis zur Pilotphase entwickelt. Ein signifikanter Anteil der zu entsorgenden Bodenarten und Altlasten faellt als mineraloelkontaminiertes Material an und wird ueberwiegend auf Deponien abgelagert. Der Einsatz spezifisch angereicherter Mischpopulationen zum Abbau von n-Alkanen und aromatischen Kohlenwasserstoffen dieselbelasteter Boeden mit integrierter Bodenseparierung als off-site oder on-site Verfahren ist gleichzeitig als Bindeglied zur Schluffreinigung nach einem Bodenwaschverfahren konzipiert. Die Biotechnologie der Bodensanierung als off-site oder on-site Verfahren erfolgt in einem Wirbelbettreaktor von 5 m3 mit einer Partikelgroesse der Feinkornfraktion von kleiner 500 Mikrometer und stellt mit der integrierten Nassklassierung zur Einstellung eines Feststoffgehalts von 30 Prozent (w/v) eine Verfahrenskombination dar, mit der unter kontrollierten Bedingungen die gesetzlich festgesetzten Grenzwerte erreicht werden und somit nach der Rueckvermischung aller gereinigten Fraktionen eine Wiederverwertung gegeben. Die angestrebte Restbelastung der n-Alkane von kleiner 0,5g/kg der Bodenfraktionen wurde bei einer Ausgangsbelastung bis 12 g/kg nach einer Inkubationszeit von 24 h bei 30 Grad C dann erreicht, wenn der verfuegbare NH4+-Stickstoff von 0,5 mM/kg Boden und der geloeste Sauerstoff von 4 mg/L im Wirbelbett nicht unterschritten wurde Durch die Adsorption der Mineraloel-Kohlenwasserstoffe an die Bodenmatrix ist die Bodenseparierung zur Unterstuetzung der Bioverfuegbarkeit als Basis fuer den oekonomischen Reaktoreinsatz zum mikrobiologischen Abbau der Diesel-Kohlenwasserstoffe unerlaesslich. Die Bilanz zur Verteilung der Mineraloel-Kohlenwasserstoffe im Verlauf der mechanischen Nassklassierung des Bodens ergab, dass in Relation zur mittleren Ausgangskonzentration kleiner 97 Prozent der Gesamtbelastung im Schluffanteil der Feinkornpartikel von kleiner 500 Nm enthalten waren. Bei einer mittleren Ausgangsbelastung der kontaminierten Bodenproben von 5,5 g/kg betraegt der Konzentrationsanstieg in der Feinkornfrakton 8,8 g/kg. Die quantitative Restbelastung der Kohlenwasserstoffe von Kies- und Sandfraktionen betrug nach der Bodenseparierung 0,2 - 0,4 g/kg. Die Entwaesserung der gereinigten Bodenfraktionen erfolgt durch Sedimentation. Das Ueberstandswasser wird fuer die nachfolgende Nassklassierung eingesetzt.

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