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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

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.

Ressourceneffizienz mit dem Bandgießverfahren für die Produktion von HSD-Stählen, Teilprojekt 7: Weiterverarbeitung im Pilotmaßstab

Filtrationsverfahren Additive Fertigung (ADDIFIL)

Entwicklung eines geschlossenen Konzeptes zur thermischen Verwertung von Klaerschlaemmen mittels Flugstromvergasung

Ziel des Vorhabens sind die Projektierung, der Bau und die Erprobung einer Versuchspilotanlage zur thermischen Zersetzung von Klaerschlamm in einem Flugstromreaktor. Es soll dabei ein geschlossenes, energetisch optimiertes Verfahrenskonzept zur thermischen Behandlung von unterschiedlichen Klaerschlaemmen demonstriert werden. Dieses Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass Klaerschlamm nahezu reststofffrei in eine verglaste Schlacke und ein Brenngas ueberfuehrt wird. Das Brenngas kann wirtschaftlich als Energietraeger genutzt werden und die Schlacke ist als hochwertiger Baustoff vielseitig verwendbar. Das Gesamtverfahren besteht aus den Prozessstufen Klaerschlammannahme, -trocknung, -aufbereitung, Einspeisesystem, Vergasung mit Kuehlsystem und Schlackenaustrag, Gasreinigung, Wasseraufbereitung sowie den Nebeneinrichtungen Medienbereitstellung und Kuehlwasserkreislauf. Die Messsignale werden zentral erfasst und ausgewertet. Die Steuerung und Regelung der Gesamtanlage erfolgt durch ein Prozessleitsystem.

Entwicklung, Simulation und prozesssichere Umsetzung zur umweltfreundlicheren und wirtschaftlicheren Beschichtung von komplexen Kunststoffbauteilen (ENSIKOM), Teilprojekt: Material- und Prozesssimulation

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.

Diagenetische Inertisierung

Ziel des interdisziplinaeren Forschungsprojektes ist die Erforschung der Moeglichkeit einer Inertisierung von Abfaellen durch die Zumischung von Ton-Schluffmaterial. In einer Versuchsanlage werden 25 Lysimeter (je 1,5 m3 Volumen) bei Deponiebedingungen (10 Grad C) mit Restmuell, Vorgerottetem Hausmuell, Altlastmaterial, Klaerschlamm bzw. Rauchgasreinigungsprodukt jeweils pur und mit unterschiedlichen Tonanteilen vermischt eingebaut und hinsichtlich Gas- und Sickerwasserbildung beobachtet. Das Institut untersucht den Teilbereich Schadstoffkonzentrationen im Sickerwasser. Weiters wird in Kleinversuchsanlagen (ca 2 I Volumen) das Reaktionspotential der Abfallmischungen untersucht. Dabei wird die Gasbildung unter optimalen Abbaubedingungen (40 Grad C) interpretiert.

Teilprojekt 7: Weiterverarbeitung im Pilotmaßstab, Teilprojekt 1: Koordination, Bandgießen und Weiterverarbeitung im Pilotmaßstab

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