Based on the Industrial Emissions Directive (2010/75/EU), the European Commission started 2014 an information exchange on best available techniques (BAT), aiming at the revision of the BAT Reference Document for Surface Treatment Using Organic Solvents” (STS BREF 2007). Germany participates actively in the information exchange to promote an ambitious level of environmental regulation in Europe. The research project evaluated and documented best available techniques in plants in Germany. Technical information and emission data were documented and assessed for these plants, either applying process-integrated measures or end-of-pipe techniques for emission reduction. Veröffentlicht in Texte | 20/2017.
Das Projekt "Reduction of NOx emissions from coal fired boilers using low temperature catalysts (Test Phase)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Energie-Versorgung Schwaben AG durchgeführt. Objective: The use of an innovative, catalytically operative process to reduce NOx in exhaust gases from coal-fired steam boilers. The advantage of the DENOX unit is that it may be built on to existing plants, without major modification, thus saving time, money and avoiding shutdowns. General Information: This contract relates only to the fourth phase of the project construction and demonstration. The demonstration plant is constructed at the Heilbronn Power Station and will remove the nitrogen from exhaust gases in Blocks 3-6. Rather than use the DENOX unit as it is used in Japan, between the boiler outflow and air preheater (prior to the desulphurisation unit, crude gas system) it is installed after the desulphurisation unit. Dust will be filtered out by electric filter and sulphur removed by the use of limestone as absorbent, with plaster as the end product. The nitrogen in exhaust gases will be selectively reduced by catalyst, with the addition of ammonia to break down the NOx into nitrogen and water vapour. The exhaust gases emerging from desulphurisation, at +/- 50 degree of Celsius, are heated to required reaction temperature prior to passing into the DENOX-reactor. Since the process causes no major heat loss in the reactor, the heat content of the clean exhaust gases can largely be recovered before the gases are passed into the chimney, by using the gas preheater. In constant operation, the gases only have to be heated by the temperature difference corresponding to the levels of the heat exchanger system. For this task a natural gas burner is used. Before entry into the DENOX reactor, ammonia, in the firm of an air/ammonia mixture, is added to the exhaust gas in proportion to the quantity on NOx contained. In the reactor, nitrogen oxide is reduced, producing water vapour and N2 as end products. After passing through the DENOX reactor, the exhaust gases are passed through the heat recovery system and cooled to the chimney temperature before being passed through and removed.
Das Projekt "Reduction of NOx emissions from coal fired boilers using low temperature catalysts - Demonstration Phase -" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Energie-Versorgung Schwaben AG durchgeführt. Objective: The use of an innovative, catalytically operative process to reduce NOx in exhaust gases from coal-fired steam boilers. The advantage of the DENOX unit is that it may be built on to existing plants, without major modification, thus saving time, money and avoiding shutdowns. General Information: This constract relates only to the fifth phase of the project (completion of the plant, commissioning and demonstration). The demonstration plant is constructed at the Heilbronn Power Station and removes the nitrogen from exhaust gases in the units 3 -6. Rather than use the DENOX unit as it is used in Japan, between the boiler outflow and air preheater (prior to the electric precipitator and the desulphurisation unit) it is installed after the desulphyrisation unit. Dust is filtered out by electric as the end product. The nitrogen in exhaust gases is selectively reduced by catalysts, with the addition of ammonia to break down the NOx into nitrogen and water vapour. The exhaust gases emerging from desulphyurisation, at about 50 deg. C, are heated to required reaction temperature prior to passing into the DENOX-reactor. Since the process causes no major heat loss in the reactor, the heat content of the clean exhaust gases can largely be recovered before the gases are passed into the chimney, by using the gas preheater. In constant operation, the gases only have to be heated by the temperature difference corresponding to the hot side temperature approach of the heat exchanger system. For this task a natural gas burner is used. Before entry into the DENOX reactor, ammonia, in the firm of an air/ammonia mixture, is added to the exhaust gas in proportion to the quantity on NOx contained. In the reactor, nitrogen oxide is reduced, producing water vapour and N2 as end products. After passing through the DENOX reactor, the exhaust gases are passed through the heat recovery system and cooled to the chimney temperature before being passed through and removed. Achievements: The plant has operated in at load conditions according to the legal requirements and the suppliers quaranteed data. The NOx-emission is smaller than 200 mg/m3, the NH3-slip smaller than 0. 1 mg/m3. The pressure drop of the reactor is 9 mbar, of the total plant 24 mbar. The hot side temperature approach of the GAVO is lower than 30 deg. C. To compensate this temperature approach the consumption of natural gas is about 1400 m3/h at 100 per cent load. It takes around 7 hours to heat up the DENOX plant after a longer stoppage (cold start up). After a week-end shut down it lasts around 2. 5 - 3 hours and after a night-shut down 1 hour to set the plant into operation. First tests of the catalysts in a laboratory after a operation time of 3700 h showed no activity loss.
Das Projekt "Ermittlung des Standes der Technik bei Anlagen zur Herstellung von Holzmöbeln unter Betrachtung von Klimaschutzmaßnahmen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ramboll Deutschland GmbH durchgeführt. Ausgangslage: Das Umweltbundesamt wird regelmäßig um Mitwirkung und das Einbringen von Expertise bei Projekten im Bereich der Holzmöbelherstellung gebeten. So wirkt das Umweltbundesamt u.a. als wissenschaftlicher Partner bei der Carbon Performance Improvement Initiative (CPI2) und bringt hierfür fachlichen Input zur Berücksichtigung hoher Umwelt- und Klimaschutzstandards ein. Für die Erstellung von fundierten Beiträgen zu solchen Projekten und zur Weiterentwicklung der fachlichen Expertise im Umweltbundesamt ist es notwendig, den deutschen Stand der Technik für die Holzmöbelbranche zu ermitteln. Zielstellung: Ziel des Vorhabens ist es, den Stand der Technik in Deutschland bei Anlagen zur Herstellung von Holzmöbeln zu ermitteln. Zusätzlich sollen auch klimarelevante Umweltentlastungspotentiale identifiziert werden. Es sind konkrete Daten und Beispiele für fortschrittliche produktionsintegrierte und nachgeschaltete Maßnahmen in Anlagen zur Herstellung von Holzmöbeln zu sammeln und zu bewerten. Die Ergebnisse des Vorhabens sollen u.a die Carbon Performance Improvement Initiative im Bereich der Holzmöbel unterstützen. Methodik: Für die emissionsrelevanten Teilprozesse, wie Beschichtung, Konfektionierung und direkt mit der Möbelherstellung assoziierte Feuerungsanlagen, sind die entsprechenden Emissionen (z.B..Staub, VOC, Formaldehyd, NOx, CO), Verbräuche (Chemikalien-, Wasser-, Energieverbräuche) sowie Emissionsminderungsmaßnahmen zu ermitteln und in Form von fact sheets darzustellen. Zusätzlich sind für den gesamten Prozess der Möbelherstellung Techniken zur Verminderung und Vermeidung von CO2-Emissionen zu beschreiben. Hierfür sind zwei Fachveranstaltungen sowie Anlagenbesichtigungen geplant.
Das Projekt "Energiesparen - Klimaschutz, der sich rechnet" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Systemtechnik und Innovationsforschung durchgeführt. Diskussionen um Kosten sind zu einem zentralen Hemmnisse fuer weitere Fortschritte beim Klimaschutz geworden. Die wirtschaftlichen Vorteile des Energiesparens werden unzureichend beruecksichtigt, und Kostenangaben werden haeufig fehlinterpretiert. Das Forschungsvorhaben buendelt Grundlagen zur wirtschaftlichen Bewertung von Massnahmen zur rationellen Energienutzung (REN). Es geht dabei auf drei zentrale Argumentationsebenen ein. Auf der Ebene einzelwirtschaftlicher Analysen, die die Perspektive einzelner Energieverbraucher wie Unternehmen, Haushalte und auch oeffentliche Verwaltungsstellen widerspiegeln, werden Fragen der Kosten- und Investitionsrechnung sowie des Einflusses wichtiger ordnungs- und steuerrechtlicher Rahmenbedingungen behandelt. Auf der Ebene von Energiesystemanalysen werden kritische Aspekte bezueglich Dateninput, Modellarchitektur und der Interpretation von Modellergebnissen erlaeutert. Im Zentrum der gesamtwirtschaftlichen Analyse steht die Diskussion der Auswirkungen von REN auf Beschaeftigung und Wachstum und der externen Effekte. Anhand einzelner Wirkungszusammenhaenge werden Hilfen zur Interpretation von Widerspruechen zwischen verschiedenen Studienergebnissen gegeben. Transaktions- und Programmkosten sowie Moeglichkeiten zur Kopplung der Analyseebenen werden als quergelagerte Aspekte analysiert. Die Zusammenfassung des Forschungsvorhabens arbeitet die Ergebnisse argumentativ und politikorientiert auf und legt besonderes Gewicht auf eine einfache und anschauliche Sprache, die auch fuer betriebs- oder volkswirtschaftliche Laien verstaendlich ist. Zur Einbindung des Forschungsvorhabens in die fachliche und politische Diskussion fand ein Workshop mit Experten statt, der in einer separaten Veroeffentlichung dokumentiert ist.
Das Projekt "Biotechnical treatment and recycling of textile processing effluents" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, Deutsches Wollforschungsinstitut durchgeführt. Objective: Project aims at developing of enzyme and microbial based biotechnical processes for treatment and recycling of dyehouse effluents to improve competitivity of European textile industry against Far East countries by using new, eco-efficient technologies with less environmental impact resulting in lower environmental cost s. With regard to quantity, textile finishing industry is the most important effluent discharger compared to other branches. Present sewage treatment mainly is end of pipe technique, where mixed waste water is treated. Especially dyehouse effluents contribute to effluent charges making them the most cost-intensive waste water of textile industry. Biotechnical treatment and recycling of those partial waters is more effective than of mixed effluents. Implementation of biotechnical methods into treatment of textile effluents will save water resources, minimize effluent, improve quality of work, thus save EU as textile production site. Prime Contractor: Deutsches Wollforschungsinstitut an der Technischen Hochschule Aachen e.V.; Aachen; Germany.
Das Projekt "Thematisches Netzwerk zu Elektro-Membranverfahren: Anwendung bipolarer Membranverfahren fuer die Bekaempfung von Umweltverschmutzung und saubere Produktion" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GKSS-Forschungszentrum Geesthacht, Standort Geesthacht, Institut für Chemie durchgeführt. Electro-membrane processes such as electrodialysis, electrolysis, bipolar membrane technology and diffusion dialysis using charged membranes exhibit a large potential as efficient and economic tools for pollution control in both 'end-of-pipe' treatment and as a process integrated technique. However, the various electro-membrane processes differ significantly in terms of their fundamental process design, the properties of the different components needed, their state of development and their area of application. While e.g. electrodialysis can be considered as a state of the art technique, other processes like diffusion dialysis and bipolar membrane technology are just making their appearances. With increasing environmental problems and restrictions, a major market for these techniques will certainly be present. The chances to develop a European based electro-membrane process industry, which is at this moment relatively small compared to the ones in Japan and the USA, are estimated to be very good. The focus in this Thematic Network will be on the application of bipolar membrane technology in environmental pollution control and cleaner production techniques. As far as coordination of research activities within the network is concerned, emphasis will be given to the following topics: - Preparation and characterisation of bipolar membranes and the corresponding anion and cation exchange membranes for the use in bipolar membrane technology. - Coordination of research activities at institutes and companies in the area of module- and system design for bipolar membrane technology. - Coordination of activities, which are a direct spin-oft of the development of membranes for bipolar membrane Systems, e.g. the use of anion-selective membranes in 'conventional' electro-membrane processes. The objective of the network is the organisation of an efficient collaboration and transfer of knowledge between research organisations, membrane and system manufacturers and the end-users of the technology in Europe. The main activities of the network are: - Transfer of knowledge by organisation of a conference and three workshops in which different aspects of electro-membrane processes will be highlighted, e.g. membrane preparation or system design. - Coordination of exchange of personnel between the participants of the network. - Organizing local or national networks in order to transfer knowledge to companies or institutes outside the network. - Identifying important research topics and coordinate the preparation of proposals for research in the framework of European and national programmes. The collaboration between the participants could be the basis of an extensive research programme concerning the use of electro-membrane processes in general and bipolar membrane technology in particular as a solution for the environmental pollution control and cleaner production techniques.
Das Projekt "Deutscher Mitfinanzierungsbeitrag zur Erstellung der OECD-Studie 'Biotechnology for Clean Industrial Products and Processes'" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Projektträger Biologie, Energie, Ökologie des Bundesministeriums für Bildung und Forschung, Außenstelle Berlin durchgeführt. Es wird der deutsche Mitfinanzierungsbeitrag fuer die Erstellung einer OECD-Studie zum Thema 'Biotechnology for Clean Industrial Products and Processes' beantragt. Durch die Studie sollen, im Gegensatz zu bisher angewandten 'End-Of-Pipe'-Technologien zur biologischen Dekontamination von belastetem Boden, Wasser und Luft, voellig neue Ideen fuer den Einsatz der Biotechnologie zur Vermeidung von Umweltschaeden entwickelt und die Ergebnisse Regierungs- und Industrievertretern sowie der Oeffentlichkeit zur Verfuegung gestellt werden.
Das Projekt "Weiterentwicklung des Sprühwäscheprozesses zur Abtrennung von CO2 aus Kraftwerksrauchgasen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik durchgeführt. Ziel des Projektes ist die wissenschaftliche Untersuchung und Weiterentwicklung der nachgeschalteten CO2-Abtrennung durch einen Sprühwäscheprozess aus Kraftwerksrauchgasen. Der Fokus liegt in der Entwicklung eines effizienten und wirtschaftlichen Sprühabsorptionsverfahrens unter größtmöglicher Lastflexibilität. Dazu soll der Prozess im Versuchsbetrieb im Technikumsmaßstab optimiert werden, während gleichzeitig besonders geeignete Absorptionsmittel gezielt untersucht und verbessert werden. Die energetische und wirtschaftliche Bewertung des Prozesses ermöglicht die Abschätzung des Energiebedarfs und der CO2-Vermeidungskosten. Für die experimentellen Untersuchungen steht die im Vorgängerprojekt installierte Versuchsanlage zur Verfügung, die punktuell modifiziert werden soll. Schwerpunkte der Betrachtungen liegen auf der Abhängigkeit des Absorptionsprozesses vom Lastfall, d.h. von Rauchgasstrom und -zusammensetzung sowie von der Spraycharakteristik. Auch das dynamische Verhalten beim Übergang zwischen Lastzuständen soll untersucht werden. Für die detaillierte Bestimmung der Absorptionsraten unter realistischen Strömungsbedingungen wird ein Tropfenschwarmabsorber in einen Bypass der Versuchsanlage integriert. Die Ergebnisse sollen die Vorteile der Sprühwäsche gegenüber der Verwendung von Packungskolonnen wie z.B. den flexibleren Lastbereich, niedrigeren Druckverlust und die Verwendbarkeit einer größeren Bandbreite an Absorptionsmitteln nutzbar machen. Weiterhin sollen durch den Einbau von unterschiedlichen Zerstäuberdüsen und Wandabstreifern Möglichkeiten für die Prozessintensivierung betrachtet werden. Die Degradation des Absorptionsmittels wird beobachtet, um Rückschlüsse auf das erforderlichen Solvent Management ziehen zu können. Die energetische und wirtschaftliche Bewertung des Prozesses unter Berücksichtigung von Kraftwerksflexibilität, Anlagenkonfiguration und Absorptionsmitteln hinsichtlich Energiebedarf und CO2-Vermeidungskosten schließt das Projekt ab.
Das Projekt "Bau und Betrieb einer Demonstrationsanlage zur Wasserkreislaufschließung, Verminderung von Abwassermenge und Abwasserfracht und Wertstoffgewinnung in einem mittelständischen Molkereibetrieb" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von De Lucia Italienische Feinkostspezialitäten GmbH durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Die Nahrungsmittelindustrie gehört zu den Hauptquellen umweltrelevanter Emissionen. Es fallen Abwässer mit hohen Gehalten an organischen Verbindungen und Geruchsemissionen an. Darüber hinaus entstehen häufig feste und pastöse Rückstände. Die Abwasser- und Abfallproblematik wird häufig durch End-of-pipe-Techniken angegangen - Verwertungstechniken sind bislang kaum verbreitet. In Deutschland werden jährlich in etwa 430 Betrieben ca. 26,4 Mio. t Milch verarbeitet. Dabei anfallende 40 Mio. m3 Abwasser entsprechen einer jährlichen CSB-Fracht von 100000 t und einer BSB5-Fracht von 60000 t. Für einen Molkereibetrieb, der italienische Käsespezialitäten produziert, sollte die Abwasserfracht deutlich reduziert werden. Beispielhaft sollte gezeigt werden, dass es möglich ist, durch Ultrafiltration die Schadstofffracht einzelner Abwasserströme um 50-70 Prozent zu reduzieren, Prozesswasser aufzubereiten und die Ausbeute an Wertprodukten zu erhöhen. Es sollten die Stoffströme eines Molkereibetriebes analysiert werden. Ein Prozesswasserbehandlungssystem basierend auf Ultrafiltration sollte mit einer Demonstrationsanlage umgesetzt werden. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden: Zunächst erfolgte eine Analyse der vorhandenen Stoffströme mit der Bewertung derselben. Darauf aufbauend wurde ein Gesamtkonzept zur Schließung von Wasserkreisläufen, einer veränderten Abwasserbehandlung sowie zur Reduzierung des Dampf- und Energieverbrauchs erstellt. Sowohl zur Schließung von Wasserkreisläufen als auch in Teilbereichen der Abwasserbehandlung wurde die Unterdruckultrafiltration in einer Demonstrationsanlage/Pilotanlage angewendet. Auf Grundlage der erzielten Ergebnisse wurde der Prozess optimiert. Abschließend erfolgte eine Bewertung der Ergebnisse sowie der Praxistauglichkeit des Konzepts. Das Projekt wurde von einem wissenschaftlichen Beirat begleitet. Fazit: Die stark zunehmende Anzahl von Biogasanlagen in Deutschland eröffnet die Möglichkeit, belastete Abwässer der Lebensmittel- und Molkereiindustrie zu verwerten. Voraussetzung ist eine betriebssichere und kostengünstige Konzentrierung der organischen Abwasserinhaltsstoffe. Die Unterdruckultrafiltration hat sich als geeignete Methode zur Konzentrierung von Teilströmen von Molkereiabwasser und -prozesswasser herausgestellt. Eine Minderung der CSB-Werte um ca. 70 Prozent ist möglich. Die Unterdruckbetriebsweise bringt neben der Erhöhung der Filtrationsleistung deutliche Vorteile hinsichtlich der Filterstabilität. Sie ist steigert grundsätzlich die Effektivität der Ultrafiltration und soll nach Projektbeschluss auch an anderen Anlagen getestet und bewertet werden.
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