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Untersuchungen zur Maximierung des Mülldurchsatzes in Müllverbrennungsanlagen bei Sicherstellung eines ausreichenden Ausbrande

Das Qualitätskriterium für die Müllverbrennung, bzw. für die Ablagerung der Schlacke aus der Thermischen Abfallbehandlung ist der Glühverlust. Im FG Abfalltechnik besteht die begründete Vermutung, dass die Müllverbrennung verändert werden kann, wenn als Qualitätskriterium für eine Ablagerung der Schlacke nicht mehr der Glühverlust verwendet wird, sondern die für die mechanisch-biologisch behandelten Abfälle zu Grunde gelegten Größen Atmungsaktivität und Gasbildungsrate herangezogen werden und dabei in jedem Fall immer noch eine ausreichende Inertisierung erreicht wird. Um dies zu untersuchen soll die in die Müllverbrennung eingesetzte Abfallmenge durch Kurzverbrennungen vergrößert werden. Eine Kurzverbrennung kann durch die Verstärkung der Feuerraumbelastung, sowie die Verkürzung die Verweilzeit des Abfalls im Feuerraum erreicht werden. Den Zuordnungskriterien für Deponien für mechanisch-biologisch vorbehandelten Abfälle liegt der Ansatz zugrunde, dass beim biologischen Teilprozess der MBA der biologisch abbaubare Kohlenstoff weitestgehend abgebaut wird, so dass sich der verbleibende Abfall bei der Ablagerung auf einer Deponie trotz des Vorhandenseins von kohlenstoffhaltigen Bestandteilen inert verhält. Wenn bei der Verbrennung in Müllverbrennungsanlagen der biologisch abbaubare Kohlenstoffanteil als leicht flüchtiger Anteil zuerst und schnell abgebaut wird, sollte trotz des oben beschriebenen erhöhten Mülldurchsatzes (Kurzverbrennung), die Atmungsaktivität und die Gasbildungsrate für die Schlacke, eingehalten werden können. Es muss überprüft werden, ob der bei der Kurzverbrennung verbleibende fixe Kohlenstoff biologisch nicht abbaubar ist und dadurch die Atmungsaktivität und die Gasbildungsrate nicht erhöht. Die Auswirkungen der Kurzverbrennung auf den Ausbrand sollen in Versuchen in der Technikumsverbrennungsanlage des FG Abfalltechnik durchgeführt werden. Die Kurzverbrennungen sollen durch zum einen die Erhöhung der Rostbelastung und zum anderen die Reduzierung der Verweilzeit umgesetzt werden. Zur Beurteilung des Ausbrandes wird von den Schlacken die Atmungsaktivität und die Gasbildungsrate und zum Vergleich der Glühverlust bestimmt. Die bei den Versuchen gewonnenen Ergebnisse sollen zeigen, dass eine Erhöhung der Mülldurchsatzleistung erreicht und dennoch ein ausreichender Ausbrand unter den Gesichtspunkten der Atmungsaktivität und der Gasbildungsrate gewährleistet werden kann. Unter diesen Bedingungen könnten die Durchsätze in den Müllverbrennungsanlagen vergrößert werden und dadurch eine Möglichkeit, das ab dem 01.06.2005 erwartete Kapazitätsdefizit an Abfallbehandlungsanlagen zu vermindern oder gar auszugleichen, gegeben werden.

Aufklaerung des Verhaltens von Schadstoffen in Pedo- und Hydrosphaere

Geochemische Fixierung von Schadstoffen in Speichermineralen. Untersuchung der Bildungsbedingungen und Struktur von Erdalkalisilikaten, die als Speichermineral geeignet sein koennen: Synthese und Strukturmodell, das die Ableitung thermodynamischer Daten erlaubt. Ermittlung der Mineralneubildungen bei Verwitterung schadstoffhaltiger Rueckstaende zur Identifikation potentieller Speicherminerale fuer Schadstoffe: Zeitrafferexperimente der Verwitterung von Hochtemperatur-Muellverbrennungsschlacken und Untersuchung der Mineralneubildungen aus schwefelhaltigen Rueckstaenden. Untersuchung der Verwendung von Natriumkarbonatsodalith als technische Base zur Inertisierung.

PROMETEUS: Entsorgung von radioaktivem Quecksilber und quecksilberhaltigen Reststoffen aus dem Rückbau kerntechnischer Anlagen, PROMETEUS: Entsorgung von radioaktivem Quecksilber und quecksilberhaltigen Reststoffen aus dem Rückbau kerntechnischer Anlagen

Zielstellung des beantragten Verbundprojektes ist es, die verfahrens-, arbeitssicherheits- und genehmigungstechnischen Voraussetzungen für eine Entsorgung von radioaktivem Quecksilber zu entwickeln. Die Behandlung oder Entsorgung von bestehenden Abfallkontingenten ist nicht Gegenstand des Projektes. Das im Projekt entwickelte Entsorgungskonzept wird mit repräsentativem Probematerial auf die Anwendbarkeit hin überprüft. Für aktiviertes Quecksilber oder quecksilberhaltige Reststoffe, die nicht dekontaminiert werden können sowie für die Dekontaminationsrückstände, welche an Aktivität angereichert wurden, soll innerhalb des Verbundprojekts untersucht werden, welche chemische Konversion zielführend ist und in welche inerten Matrices diese eingebunden werden können. Zielstellung des Konditionierungsverfahrens ist es, eine möglichst vollständige Immobilisierung der Radionuklide zu gewährleisten. Dies würde eine Endlagerung der radioaktiven Abfälle ermöglichen. Das Projekt soll die Grundlage für eine gesicherte Entsorgungsplanung der Ablieferungspflichtigen bilden. Es sind insgesamt 13 Arbeitspakete vorgesehen, wobei es sowohl um die genauere Untersuchung der vorhandenen Abfallkontingente geht (Identifizierung & Charakterisierung), als aber auch um die Erforschung eines geeigneten Dekontaminationsverfahrens für das radioaktive Quecksilber. AiNT wird zudem seine Kompetenz in den Bereichen Freigabeverfahren und Konditionierungskonzept einbringen.

Filtrationsverfahren Additive Fertigung (ADDIFIL)

NIP-II: Verbundvorhaben: BILBO - Brennstoffzellen-Integration im Labor und Betriebsoptimierung, Teilvorhaben: AOA

Im Vorhaben soll ein Halon-freies Brandunterdrückungssystem hinsichtlich der Integration in ein Flugzeug ausgelegt und Systemkomponenten in Leichtbau entwickelt werden. Das System basiert auf dem Einsatz des Brennstoffzellenabgases während der Haltephase. Dabei richten sich Aspekte auf die klimatischen Verhältnisse im Flugzeug, vor allem unter Berücksichtigung des mit Wasser gesättigten Brennstoffzellenabgases zur Inertisierung. In der Luftfahrt neuartige beheizte Löschmittelbehälter für Wasser und Inertgas-Hochdruckbehälter sollen im Vorhaben entwickelt und Funktionsmuster aufgebaut werden. Im Rahmen der Systemintegration und Systemverifikation soll die Systemfunktion unter verschiedenen Randbedingungen überprüft werden, wobei die Brandunterdrückung durch mit Wasser gesättigtem Brennstoffzellenabgas bei verschiedenen Umweltbedingungen einen Schwerpunkt bildet. Zudem werden Kriterien für die Zulassbarkeit eines halonfreien Brandbekämpfungssystems erarbeitet. Hierzu werden zulassungsrelevante Methoden und Messmittel zur Charakterisierung der Löschmittelwirkung und -verteilung entwickelt. Die Ergebnisse werden in erste Gespräche mit den Zulassungsbehörden einfließen, um Risiken hinsichtlich Zulassbarkeit des neuartigen Brandunterdrückungssystems zu minimieren.

Teilprojekt 7: Weiterverarbeitung im Pilotmaßstab^Teilprojekt 5: Übergreifende Aspekte, Ressourceneffizienz^Teilprojekt 6: Entwicklung und Bereitstellung der Messtechnik^Ressourceneffizienz mit dem Bandgießverfahren für die Produktion von HSD-Stählen^Teilprojekt 4: Ressourceneffiziente HSD-Stahl-Erzeugung und Bereitstellung für das Bandgießen^Teilprojekt 2: HSD-Stahl-Erzeugung und Bandgießen - Simulation und Labormaßstab, Teilprojekt 1: Koordination, Bandgießen und Weiterverarbeitung im Pilotmaßstab

Teilprojekt 7: Weiterverarbeitung im Pilotmaßstab^Teilprojekt 5: Übergreifende Aspekte, Ressourceneffizienz^Teilprojekt 6: Entwicklung und Bereitstellung der Messtechnik^Ressourceneffizienz mit dem Bandgießverfahren für die Produktion von HSD-Stählen^Teilprojekt 4: Ressourceneffiziente HSD-Stahl-Erzeugung und Bereitstellung für das Bandgießen, Teilprojekt 2: HSD-Stahl-Erzeugung und Bandgießen - Simulation und Labormaßstab

Nachbetreuung ehemaliger Studierender aus Entwicklungsländern aus Mitteln des BMZ

Im Rahmen des DAAD-Projektes 'Nachbetreuung ehemaliger Studierender aus Entwicklungsländern aus Mitteln des BMZ' wurde in Hanoi der Workshop 'Technology of municipal solid waste treatment - Experiences and challenges' Vietnam National University Hanoi (VNU) durchgeführt. Dabei wurde die Bedeutung der Abfallwirtschaft und der Altlastenbehandlung für Vietnam hervorgehoben. Es wurde darauf hingewiesen, dass in der nahen Zukunft das Hauptaugenmerk in dem Bereich Sonderabfall liegen wird und damit Behandlungsmethoden der Entgiftung, Neutralisation und der Inertisierung mit Hilfe von Chemikalien und thermischen Verfahren erforderlich werden. An 2. Stelle werden Altlastenprobleme im Verbund mit dem Schutzgut Grundwasser in Bezug auf Dringlichkeit sehr weit vorne liegen.

Untersuchungen zur optimierten Inertisierung von Flug- und Kesselasche unter Anwendung der laserinduzierten Breakdown-Spektrometrie (LIBS)

Obwohl heute viele industrielle Ansaetze zur verfahrenstechnischen Optimierung von Verglasungsoefen existieren, fehlt es bisher an systematischen Untersuchungen zu den chemischen und physikalischen Randbedingungen der Verglasung, wie Einbindung, Verdampfung und Zersetzung. Die Optimierung dieser Parameter erfolgt zumeist durch eine zeitaufwendige empirische univariate Variation der entsprechenden Parameter. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens soll eine entsprechende wissenschaftliche Grundlage erarbeitet werden, die in Zukunft eine besser Vorhersagbarkeit der Verglasung erlaubt. Experimentell stuetzen sich diese Untersuchungen auf die laserinduzierte Plasmaspektroskopie (LIBS) und die thermische Analyse in Kombination mit der Massenspektrometrie (TA-MS). Dabei sollen mit einem neu konstruierten Reaktorofen die Zersetzung und Verdampfung von Schwermetallverbindungen und PCDD/PCDF bzw. die stoffspezifische Beschreibung der Elutionsfestigkeit bei der thermischen Inertisierung von Rueckstaenden aus der Muellverbrennung untersucht werden. Weiterhin soll ein analytisches Verfahren erarbeitet werden, welches eine On-line- und In-situ-Charakterisierung der Glaschmelze auf ihre Hauptkomponenten erlaubt. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sollen verfahrenstechnisch und analytisch die Optimierung der Verglasungsbedingungen fuer die Inertisierung von Flug- und Kesselasche bzw. von geeigneten Rueckstandsgemischen erleichtern. Die Ergebnisse der Untersuchungen mit LIBS und der Thermischen Analyse werden zur Entwicklung ein Verfahrens zur optimierten thermischen Inertisierung von Rueckstaenden aus der Muellverbrennung genutzt. Mit diesem Verfahren sollen verglaste Produkte erhalten werden, die moeglichst wenig mit Schwermetallen belastet sind. Die in den Glaesern zurueckbleibenden Schwermetalle sollen weitestgehend inertisiert sein.

Planung und Bau einer Anlage zur Herstellung von Quarzmehl aus Giessereistaub der Sandregenerierung durch thermische Behandlung^Teilvorhaben 2: Vorversuche, Mitarbeit bei der Planung und Errichtung einer Pilotanlage, Teilvorhaben 1: Errichtung und Versuchsbetrieb einer Pilotanlage

Ziel des Vorhabens ist die Errichtung einer autothermen zirkulierenden Wirbelschichtanlage (ZWSF-Anlage) zur Inertisierung von Staeuben aus der mechanischen Regenerierung einer Handform-Giesserei. Gleichzeitig soll die im Staub enthaltene Energie zur thermischen Regenerierung von mechanisch vorregeneriertem Giessereialtsand genutzt werden. Hierdurch sollen zum einen die Deponiekosten von Giessereistaeuben und der Zukauf von Neusand eingespart werden. 1997 wurde die kombinierte ZWSF-Anlage bei der Siempelkamp Giesserei in Betrieb genommen und befindet sich seitdem im Versuchbetrieb.

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