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Entwicklung eines Verfahrens zur Vergasung von Biomasse nach dem Prinzip der zirkulierenden Wirbelschicht

Klassifizierung und physikalisch-chemische Charakterisierung der Einsatzstoffe (Ermittlung von Grunddaten). Durchfuehrung von Foerderversuchen mit verschiedenen Einsatzstoffen. Vergasungsversuche in einer zirkulierenden Wirbelschicht. Dabei Variation der Einsatzstoffe, der Feuchte derselben und der Reaktionstemperatur. Durchfuehrung von Langzeitversuchen zur Demonstration der Verfuegbarkeit des Verfahrens bei optimalen Betriebsbedingungen. Entwurf eines Verfahrensschemas zur Produktion von niederkalorigem Heizgas auf der Basis der Versuchsergebnisse.

Aufschluss von Schlacke zur Herstellung von Titandioxidpigmenten unter Rueckfuehrung von Duennsaeure aus der Hydrolyse

Es wird ein 2-stufiges Verfahren zum Aufschluss von Sorelschlacke untersucht. Dabei sollen in der 1. Stufe rueckgefuehrte Duennsaeure - gegebenfalls nach Vorkonzentrierung - eingesetzt werden. Der Rueckstand aus dieser Aufschlussstufe soll in Anlehnung an den konventionellen Aufschluss mit Frischsaeure aufgeschlossen werden, wobei auch hier die Moeglichkeit eines Einsatzes von Duennsaeure geprueft werden soll. In Laborversuchen sollen die guenstigen Aufschlussbedingungen fuer beide Verfahrensstufen untersucht werden. Hierbei soll der Aufschluss so gefuehrt werden, dass aus beiden Prozessstufen TiOSO4-Loesungen resultieren, die gemeinsam nach der z.Z. praktizierten Standard-Hydrolyse verarbeitet werden koennen. Zunaechst sind nur Versuche im Labormassstab vorgesehen.

Herstellung eines neuartigen Fuellstoffes-Pigmentextenders (Scawtit) auf der Basis einheimischer Rohstoffe nach umweltfreundlichem Verfahren und dessen praxisorientierte Erprobung in verschiedenen Einsatzgebieten

Aufgabe des vorliegenden Forschungsvorhabens ist es, einen Fuellstoff mit Extendereigenschaften herzustellen, durch den der teilweise Ersatz des nach umweltbelastenden Verfahren erzeugten TiO2 ermoeglicht wird. Die Produktion dieses neuen Produktes erfolgt aus den heimischen Kohstoffen Kalk, Quarz und Kalkstein, im umweltfreundlichen Hydrothermalverfahren. 6 Ca(OH)2 + 6 SiO2 + CaCO3 - 6 CaO x 6 SiO2 x CaCO3 x 2 H2O. Die zu produzierende Mengen sollen so gross sein, dass nach den hierbei gewonnenen Ergebnissen eine Grossanlage konzipiert werden kann. Die bisherigen Laborergebnisse sind also in den Pilotmassstab zu uebertragen und zu optimieren. Die Einsatzmoeglichkeit des neuen Produktes ist in praxisgerechten Untersuchungen zu testen. Die Untersuchungen mit der zunaechst herzustellenden Suspension mit 60 v.H. Feststoff beziehen sich bevorzugt auf den Scawtiteinsatz in der Dispersionsfarben- und Papierindustrie.

Vergleich der biologischen Phosphorelimination in sequentiell betriebenen Belebtschlamm- und Biofilmreaktoren

Phosphor und Stickstoff sind in vielen Gewaessern wachstumslimitierende Naehrstoffe. Eine Einleitung der Naehrstoffe in ein Gewaesser kann zu einem vermehrten Algenwachstum fuehren (Eutrophierung). Deshalb ist die Entfernung beider Naehrstoffe vor der Einleitung in ein Gewaesser gesetzlich vorgeschrieben. Fuer die Bio-P-Elimination werden zum gegenwaertigen Zeitpunkt ausschliesslich Belebungsverfahren eingesetzt, bei denen die Bakterien in Form von Belebtschlammflocken im Wasser suspendiert sind. Verfahren, bei denen die beteiligten Organismen in Biofilmen fixiert werden, sind bisher nicht im Einsatz, koennen aber Vorteile vor Belebtschlammanlagen bieten: (1) Probleme mit der Absetzbarkeit des Belebtschlammes und Schwimmschlammbildung werden vermieden, (2) wegen des Fehlens der Absetzphase koennen keine Probleme durch eine eventuelle P-Rueckloesung in der unbeluefteten Absetzphase entstehen, (3) im Biofilm koennen langsam wachsende Organismen besonders effektiv angereichert werden, (4) mit Biofilmreaktoren ist es moeglich, kompaktere Klaeranlagen zu bauen, da hoehere aktive Biomassen eingesetzt werden koennen. Ziel des Forschungsprojektes ist die Optimierung der biologischen P-Elimination (Bio-P-Elimination) bei vollstaendiger Nitrifikation in einem Biofilmreaktor.

Biologische Reinigung von Abwaessern aus Kohle-Vergasungsanlagen durch Einsatz einer Nitrifikations- und Denitrifikationsstufe - Phase I

In der ersten Phase des Gesamtvorhabens sollen im Labormassstab Grundsatzuntersuchungen zur Behandlung von Abwasser aus der Vergasung verschiedener Kohlesorten, insbesondere zur Moeglichkeit der biologischen Reinigung, durchgefuehrt werden, deren Hauptbelastungsstoffe Cyanide, Sulfide, Ammonium und daneben eine Vielzahl anorganischer und organischer Stoffe sind. Verfahrenstypische Abwaesser werden aus vorhandenen Versuchsanlagen im Labor erzeugt und auch aus produzierenden Betrieben entnommen. Es werden Batchversuche im Festbett-Reaktor mit einem Vorratsgefaess von 6,5 l durchgefuehrt. Die sich aus der Untersuchung ergebenden Messdaten dienen als Grundlagen fuer die Auslegung und den konstruktiven Entwurf einer mobilen Abwasserreinigungs-Versuchsanlage. Bei erfolgversprechendem Ausgang der Phase I wird ein weiterer Antrag (Phase II) zum Bau und Einsatz der Versuchsanlage als Vorstufe fuer eine grosstechnische Betriebsanlage gestellt werden.

Aufschluss von Schlacke zur Herstellung von Titandioxid-Pigmenten unter Rueckfuehrung von Duennsaeure aus der Hydrolyse

Es wird ein 2-stufiges Verfahren zum Aufschluss von Sorelschlacke untersucht. Dabei soll in der 1. Stufe rueckgefuehrte Duennsaeure - gegebenenfalls nach Vorkonzentrierung - eingesetzt werden. Der Rueckstand aus dieser Aufschlussphase soll in Anlehnung an den konventionellen Aufschluss mit Frischsaeure aufgeschlossen werden, wobei auch hier die Moeglichkeit eines Einsatzes von Duennsaeure geprueft werden soll. In Laborversuchen sollen die guenstigsten Aufschlussbedingungen fuer beide Verfahrensstufen untersucht werden. Hierbei soll der Aufschluss so gefuehrt werden, dass aus beiden Prozessstufen TiOSO4-Loesungen resultieren, die gemeinsam nach der z.Z. praktizierten Standard-Hydrolyse verarbeitet werden koennen. Zunaechst sind nur Versuche im Labormassstab vorgesehen.

Verfahren zur Entfernung von Cadmium aus Saeuren insbesondere aus technischen Phosphorsaeuren

Die chemische Fabrik Budenheim ist auf eine neue Moeglichkeit zur gezielten Entfernung von Cadmium aus technischen Phosphorsaeuren gestossen. Die bisher gewonnenen Erkenntnisse sind vielversprechend und stellen einen Weg fuer die Reduzierung der Cadmiumgehalte in Phosphatduengemitteln dar. Das Vorhaben hat die Zielsetzungen: 1. Erweiterung der Forschungsarbeiten, um festzustellen, auf welche anderer Bereiche sich das Verfahrenskonzept anwenden laesst, 2. das Verfahren von dem Labormassstab zum Pilotanlagenmassstab hin weiterzuentwickeln. 3. Eine Pilotanlage zu erstellen, zu betreiben und zu optimieren. 4. Ein Verfahren zu entwickeln, um das abgetrennte Cadmium in einen deponiesicheren Zustand zu bringen oder eine wirtschaftliche Verwendungsmoeglichkeit zu finden.

Tenside im Abwasser - Einfluesse auf den Betrieb von aeroben und anaeroben Abwasservorbehandlungsanlagen

Ausgangssituation: Tenside und Detergentien werden in Brauereien und Getraenkebetrieben vielfaeltig zu Reinigungs- und Desinfektionszwecken eingesetzt. Gelangen erhoehte Restmengen von ihnen ins Abwasser, kann die Leistungsfaehigkeit der betriebsinternen Abwasservorbehandlungsanlage herabgesetzt werden. Ziel ist die Abschaetzung des Schadstoffeinflusses von Tensiden im Brauereiabwasser auf die aerobe und anaerobe Abwasserbehandlung. Ergebnis war die quantitative Beschreibung des Schadstoffeinflusses von kationische und nichtionische Tenside enthaltenden Reinigungs- und Desinfektionsmitteln sowie von entsprechenden Reinsubstanzen auf die aerobe und anaerobe Abwasserbehandlung. Dabei wurden spezielle Systeme im Labormassstab zum Nachweis von toxischen Einfluessen auf den aeroben und anaeroben Belebtschlamm vorgestellt.

Ozonid-Verfahren zur Behandlung kontaminierter Boeden

In einem Kooperationsprojekt mit dem Institut fuer Technische Chemie, Universitaet Hannover wird die Anwendung von Ozon beim Abbau polyaromatischer Kohlenwasserstoffe in Boeden untersucht. Im Vordergrund steht dabei die praxisorientierte Anwendung. Die Arbeit an dem Projekt laesst sich dabei in drei Hauptgruppen unterteilen: Zunaechst werden die optimalen Betriebsparameter fuer die Ozonbehandlung bestimmt. Dazu werden Versuche in verschiedenen Massstaeben, angefangen vom Labormassstab bis zum Pilotmassstab, durchgefuehrt, um die fuer einen Abbau noetigen Ozonmengen in Abhaengigkeit der Bodenparameter wie z.B. Wassergehalt, Korngroessenverteilung und Gehalt an organischen natuerlichen Bodeninhaltsstoffen bestimmen zu koennen. Des weiteren wird der Abbauweg untersucht, indem die Abbauprodukte analysiert und mit Hilfe von Biotests deren Toxizitaet bestimmt wird um die Freisetzung gefaehrlicher Substanzen nach einer Rueckverfuellung des behandelten Materials zu verhindern. Ein weiterer vielversprechender Ansatz liegt in der Kombination des chemischen Sanierungsverfahrens mit mikrobiologischen Verfahren, bei der der kontaminierte Boden zuerst mit Ozon voroxidiert und anschliessend mikrobiologisch nachbehandelt wird. Durch die Ozonbehandlung werden die Schadstoffe anoxidiert und so einem mikrobiellen Abbau leichter zugaenglich gemacht. Auf diese Weise sollen die zur Behandlung des kontaminierten Materials benoetigten Ozonmengen in einem wirtschaftlichen Rahmen gehalten und der mikrobiologische Abbau durch die erhoehte Verfuegbarkeit der Schadstoffe erheblich beschleunigt werden.

Wasseraufbereitung durch Ultrafiltration und Umkehrosmose

Ziel des Vorhabens ist die Bereitstellung von Ultrafiltrations- und Umkehrosmosemembranen, die zur Aufarbeitung von Abwaessern aus der metallverarbeitenden Industrie und zur Vorreinigung bei der Trinkwassergewinnung eingesetzt werden koennen. Diese Membranen sollen sich im Vergleich zu den bekannten Systemen durch verbesserte Standzeiten und erhoehte Permeationsstromdichten auszeichnen. Die Eignung der Membranen soll an Praxisproblemen im Labormodul untersucht werden.

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