Das Projekt "Biologische Behandlung von Metallspaenen und -schlaemmen, die mit Kuehlschmierstoffen verunreinigt sind" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Forschungsschwerpunkt 04, Arbeitsbereich Abfallwirtschaft und Stadttechnik durchgeführt. Bei der Fertigung von Autoteilen im Mercedes Benz Werk fallen Metallspaene und Metallschlaemme an, die mit Kuehlschmierstoffen verunreinigt sind. Im Arbeitsbereich Abfallwirtschaft sollen Untersuchungen zur biologischen Reinigung dieser Problemstoffe durchgefuehrt werden. Zeitgleich werden Reaktoren zur Behandlung dieser Problemstoffe konzipiert und angefertigt. Wegen der meist nicht festen Konsistenz, des zumeist hohen Fremdstoffgehaltes und der unterschiedlichen und oft problematischen Zusammensetzung ist die Verwertung oder Entsorgung der oelhaltigen Spaene und Schlaemme schwierig und kostspielig. Eine Moeglichkeit, einen Teil der Verunreinigung abzutrennen, ist das Zentrifugieren der Problemstoffe. Dabei kann ein Teil der Kuehlschmierstoffe (KSS) zurueckgewonnen werden, und der Transport der Abfallstoffe wird vereinfacht. Ausserdem ist eine thermische Entfeuchtung bzw. Wiederverwertung moeglich. Bei diesen Verfahren fuehrt die meist unvollstaendige Verbrennung zu Problemen in der Abluft und zur Zerstoerung von Elektrofiltern durch Glimmbraende. Eine Abgasnachverbrennung koennte hier die Probleme minimieren. Mit Wasch- und Extraktionsverfahren, bei denen mit Waschwasser und Tensiden gearbeitet wird, ist ebenfalls eine Trennung moeglich. Von Huettenwerken werden nur Metallspaene angenommen, wenn diese eine trocknende Vorbehandlung, mindestens in Form eines Zentrifugierens, erfahren haben. Ordnungsgemaess aufbereitete, fuer die schmelztechnische Verarbeitung vorgesehene Spaene sollten Restfeuchten von kleiner 0,3 Prozent aufweisen. Ein Recycling ohne vorherige Reinigung ist daher nicht moeglich. Erste Voruntersuchungen zur biologischen Reinigung der oelhaltigen Schlaemme bzw. Spaene haben gezeigt, dass die Verunreinigungen verringert werden koennen. Bei diesen anaeroben Versuchen wurde den oelhaltigen Abfallstoffen anaerobes organisches Material zum Animpfen zugegeben. Weitere Versuche mit unterschiedlichen Zuschlagsstoffen und veraenderten Milieubedingungen werden folgen.
Das Projekt "Belastung und Leistungsfaehigkeit des Menschen unter unguenstigen Umweltbedingungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Forschungs- und Versuchsanstalt für Luft- und Raumfahrt, Institut für Flugmedizin durchgeführt. Auswirkungen einzelner und kombinierter Belastungen: Druck/Temperatur/Vibration/Laerm-Schlafentzug/toxische Substanzen (Alkohol und Medikamente).
Das Projekt "Nährstoffrückgewinnung aus Klärschlamm" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Abwasserverband Braunschweig durchgeführt. Der Abwasserverband Braunschweig optimiert mit einer technischen Innovation die Energiebilanz seiner Kläranlage und gewinnt wertvolle Nährstoffe aus dem Klärschlamm zurück. Das Bundesumweltministerium fördert dieses Vorhaben mit knapp 2 Millionen Euro aus dem Umweltinnovationsprogramm. Ziel des Vorhabens ist eine energetisch optimierte Schlammbehandlung mit erhöhter Faulgasausbeute und damit erhöhter Stromproduktion sowie die Rückgewinnung der Nährstoffe Stickstoff und Phosphor aus dem Abwasser für den späteren Einsatz als Düngemittel. Das Vorhaben leistet somit einen wichtigen Beitrag zur Erhöhung der Energie- und Ressourceneffizienz in der Abwasserwirtschaft und ist insbesondere in Hinblick auf die Nährstoffrückgewinnung auf andere Abwasserbehandlungsanlagen übertragbar. Das jährliche Einsparpotenzial an CO2-Emissionen beträgt circa 430 Tonnen. Zudem führt das Verfahren zu einer Verbesserung der energetischen Bilanz der Kläranlage. Und so funktioniert das neue Verfahren: In einer Zentrifugenanlage wird ausgefaulter Überschussschlamm auf circa 15 Prozent Trockenrückstand entwässert und direkt einer thermischen Desintegration zugeführt, in der mittels Druckhydrolyse eine Erhöhung des abbaubaren Anteils des Schlamms erreicht wird. Damit fällt eine höhere Menge an Faulgas an, gleichzeitig sinkt die zu entsorgende Schlammmenge. Die beim Zentrifugieren anfallende hoch nährstoffreiche Flüssigkeit - das Zentrifugat - wird nacheinander den beiden Nährstoffrückgewinnungsstufen, der Magnesium-Ammonium-Phosphat-Fällung und der Ammoniak-Strippung, zugeführt. Sowohl das dabei gewonnene Magnesium-Ammonium-Phosphat als auch das Ammoniumsulfat sind von hoher Qualität und zum Einsatz als Düngemittel geeignet. Das Bundesumweltministerium fördert mit dem Umweltinnovationsprogramm erstmalige, großtechnische Anwendungen einer innovativen Technologie. Das Vorhaben muss über den Stand der Technik hinausgehen und sollte Demonstrationscharakter haben.
Das Projekt "Innovationsplattform einer grünen, detektierbaren und direkt recycelbaren Lithium-Ionen Batterie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von MAB Recycling GmbH durchgeführt. Das übergeordnete Ziel des Teilvorhabens ist die Anwendung und Verbesserung der EHZ-Technologie auf das Recycling von LIB. Die Technologie der Elektrohydraulischen Zerkleinerung (EHZ) wurde bisher im Bereich LIB nur in kleinen Batch-Reaktoren mit genau definiertem Volumen getestet. Das Verfahren muss - für eine reale, wirtschaftliche Umsetzung - auf den Betrieb einer kontinuierlichen Anlage übertragen werden. Hier müssen zum einen die Hauptparameter des Prozesses ermittelt werden, zum anderen stellen sich bei einem nicht komplett geschlossenen Prozess zahlreiche Fragen hinsichtlich Prozesswassernachbehandlung, Abluftnachbehandlung, sowie dem sicheren Umgang mit NMC-Staub. In IDcycLIB soll der Fokus auf der Prozessoptimierung selbst liegen, insbesondere mit Blick auf die speziell für das Recycling optimierten Zellen, die im Zuge dieses Projekts hergestellt und untersucht werden. Die Recyclebarkeit dieser Zellen kann dann einerseits hinsichtlich der direkten Prozessparameter mit herkömmlichen Zellen verglichen werden und andererseits hinsichtlich Themen wie Prozesswassernachbehandlung (i.e. Anreicherung von Elektrolyten, gelösten Metallen) oder Abluft. Zudem sind weitere Themen zur Erstellung eines kompletten Recycling-Prozesses zu klären, wie z.B. trockene oder feuchte Austragung / Zwischenlagerung der Materialbestandteile, optimale Größen der Zwischen- und Endfraktionen für die weitere Verarbeitung, sowie mögliche und günstige Temperaturbereiche der Zerkleinerung. Um eine optimale Recyclebarkeit zu erreichen ist eine enge Abstimmung mit den vorgelagerten und nachgelagerten Prozessschritten (Batterieherstellung inkl. Siegelnaht, Klassierung mittels Zentrifuge, Wiederverwertung) der anderen Projektpartner sehr wichtig.
Das Projekt "Innovationsplattform einer grünen, detektierbaren und direkt recycelbaren Lithium-Ionen Batterie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Carl Padberg Zentrifugenbau GmbH durchgeführt. Ziel von Teilvorhaben 1 ist die Bereitstellung einer flexiblen Lösung zur Klassierung verschiedener Schwarzmassen mit industrierelevantem Durchsatz bei gleichzeitig hohem Automatisierungsgrad. Im Rahmen von IDcycLIB sollen nun nickelreiche Produktsysteme in wässriger Umgebung prozessiert werden. Um industrierelevante Durchsätze zu erzielen, kommen größere CEPA-Röhrenzentrifugen zum Einsatz. Der hohe manuelle Aufwand bei der Bedienung klassischer Röhrenzentrifugen wird durch Roboterautomatisierung deutlich reduziert. Eine verfahrenstechnische Optimierung der Klassierergebnisse lässt sich durch die verfahrenstechnische Verschaltung von Zentrifugen realisieren. Bei der Zentrifugenentwicklung wird auf bestehende Maschinen und Baugruppen zurückgegriffen wobei diese für die roboterautomatisierte Bedienung optimiert werden. Eine Reinigungsstation und ein Lagersystem sind von Grund auf neu zu entwickeln. Die Roboterautomatisierung zeigt hinsichtlich Prozess-Robustheit, Anlagenverfügbarkeit, Standzeit von Verschleißteilen und Verlängerung von Wartungsintervallen großes Potenzial. Neben der Anlage soll die Softwareumgebung CepaVision hinsichtlich der Abbildung der Roboterzelle sowie der Anbindung des Interaktiven Digitalen Product Passport erweitert werden. Durch Bereitstellung eines Demonstrators beim Projektpartner ISC wird weitere Entwicklung nach dem Projekt, aber auch die Demonstration des Prozesses inklusive der vor- und nachgelagerten Prozessschritte sowie erweiterter Analytik ermöglicht. Gerade durch die Variation bei der Zusammensetzung unterschiedlicher Batterien und Zellen stellen Versuche auf einem Demonstrator mit Kundenmaterial eine wichtige Basis dar, um die Eignung für die jeweiligen Kundenanwendungen zu demonstrieren und durch die erweiterte Analytik zu validieren.
Das Projekt "Teilvorhaben: Datengetriebene Modellbildung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Entwurfstechnik Mechatronik durchgeführt. Zentrifugen, speziell Tellerseparatoren, werden in vielen Industriezweigen zur Separation von Fest-Flüssig oder Flüssig-Flüssig-Systemen eingesetzt. Durch die komplexen Produkteigenschaften sind optimale Betriebszustände schwer einstellbar. Jedoch besteht bereits durch geringfügige Änderungen des Betriebspunktes ein enormes Potential zur Reduktion des Energieverbrauches. Ziel des vorliegenden Vorhabens ist es, durch eine Erfassung von einfach messbaren Größen wie bsp. Schwingungsdaten und einer Auswertung sowie Mustererkennung der Signale Kenngrößen der Maschinen abzuleiten. Durch eine intelligente Prozessführung der Zentrifugen soll damit die Energieeffizienz der Systeme bei gleichzeitiger Erhöhung der Prozesssicherheit verbessert werden. Konkret sollen im Rahmen des Projekts durch Erfassung und Analyse von Schwingungsdaten einer Zentrifuge umfassende Aussagen zum Betriebszustand abgeleitet und durch zu erarbeitende Regelstrategien ein energieeffizienter Betrieb gewährleistet werden. Darüber hinaus sollen aus den Schwingungsmustern Aussagen über Ablagerungszustände abgeschiedenen Materials gemacht werden, die neuartige Ansätze für Reinigungszyklen bieten und ein Früherkennungssystem für kritische Betriebsbereiche (Schwingungsanregung der Maschine) bieten. In Folge der reduzierten Stillstandzeiten wird damit auch der Einsatz umweltschädlicher Reinigungsmittel deutlich reduziert.
Das Projekt "Teilvorhaben: Demonstration des Schwingungsverhaltens unter Berücksichtigung interner Prozesse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GEA Westfalia Separator Group GmbH durchgeführt. Zentrifugen, speziell Tellerseparatoren, werden in vielen Industriezweigen zur Separation von Fest-Flüssig oder Flüssig-Flüssig-Systemen eingesetzt. Bedingt durch die hohen Durchsätze und Drehzahlen der Maschinen stellen bereits geringe Optimierungen der beiden Größen einen großen Hebel zur Reduktion des Energieverbrauchs in vielen Branchen des verarbeitenden Gewerbes dar. Durch die komplexen Produkteigenschaften sind allerdings optimale Betriebszustände eher die Ausnahme als die Regel und führen zu Stillstandzeiten für Reinigung, usw., die den Energieverbrauch durch erneutes Anfahren drastisch erhöhen. Geregelte Zentrifugen, die adaptiv sich auf veränderliche Produkteigenschaften einstellen, sind bislang am Markt nicht vorhanden. Das Ziel des vorliegenden Vorhabens ist es, durch eine Erfassung von einfach messbaren Größen (hier: Transiente Schwingungsverläufe der Maschine an verschiedenen örtlichen Positionen) und einer Auswertung sowie Mustererkennung der Signale Kenngrößen der Maschinen abzuleiten. Durch eine intelligente Prozessführung der Zentrifugen (hier: Tellerseparatoren) soll damit die Energieeffizienz der Systeme bei gleichzeitiger Erhöhung der Prozesssicherheit verbessert werden. Konkret sollen im Rahmen des Projekts durch Erfassung und Analyse von Schwingungsdaten einer Zentrifuge umfassende Aussagen zum Betriebszustand abgeleitet und durch zu erarbeitende Regelstrategien ein energieeffizienter Betrieb gewährleistet werden. Darüber hinaus sollen aus den Schwingungsmustern Aussagen über Ablagerungszustände abgeschiedenen Materials gemacht werden, die neuartige Ansätze für Reinigungszyklen bieten und ein Früherkennungssystems für kritische Betriebsbereiche (Schwingungsanregung der Maschine) bieten. In Folge der reduzierten Stillstandzeiten wird damit auch der Einsatz umweltschädlicher Reinigungsmittel deutlich reduziert.
Das Projekt "Teilvorhaben: Numerische Modellierung des Schwingungsverhaltens und dessen experimentelle Validierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bergische Universität Wuppertal, Fakultät für Maschinenbau und Sicherheitstechnik, Lehrstuhl Strömungsmechanik (LSM) durchgeführt. Zentrifugen, speziell Tellerseparatoren, werden in vielen Industriezweigen zur Separation von Fest-Flüssig oder Flüssig-Flüssig-Systemen eingesetzt. Bedingt durch die hohen Durchsätze und Drehzahlen der Maschinen stellen bereits geringe Optimierungen der beiden Größen einen großen Hebel zur Reduktion des Energieverbrauchs in vielen Branchen des verarbeitenden Gewerbes dar. Durch die komplexen Produkteigenschaften sind allerdings optimale Betriebszustände eher die Ausnahme als die Regel und führen zu Stillstandzeiten für Reinigung, usw., die den Energieverbrauch durch erneutes Anfahren drastisch erhöhen. Geregelte Zentrifugen, die adaptiv sich auf veränderliche Produkteigenschaften einstellen, sind bislang am Markt nicht vorhanden. Das Ziel des vorliegenden Vorhabens ist es, durch eine Erfassung von einfach messbaren Größen (hier: Transiente Schwingungsverläufe der Maschine an verschiedenen örtlichen Positionen) und einer Auswertung sowie Mustererkennung der Signale Kenngrößen der Maschinen abzuleiten. Durch eine intelligente Prozessführung der Zentrifugen (hier: Tellerseparatoren) soll damit die Energieeffizienz der Systeme bei gleichzeitiger Erhöhung der Prozesssicherheit verbessert werden. Konkret sollen im Rahmen des Projekts durch Erfassung und Analyse von Schwingungsdaten einer Zentrifuge umfassende Aussagen zum Betriebszustand abgeleitet und durch zu erarbeitende Regelstrategien ein energieeffizienter Betrieb gewährleistet werden. Darüber hinaus sollen aus den Schwingungsmustern Aussagen über Ablagerungszustände abgeschiedenen Materials gemacht werden, die neuartige Ansätze für Reinigungszyklen bieten und ein Früherkennungssystems für kritische Betriebsbereiche (Schwingungsanregung der Maschine) bieten. In Folge der reduzierten Stillstandzeiten wird damit auch der Einsatz umweltschädlicher Reinigungsmittel deutlich reduziert.
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