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Charakterisierung des Verbrennungsverhaltens von Festbrennstoff aus Abfall

Das Projekt "Charakterisierung des Verbrennungsverhaltens von Festbrennstoff aus Abfall" wird/wurde ausgeführt durch: Universität Kassel, Institut für Wasser, Abfall und Umwelt, Fachgebiet Abfalltechnik.Durch die veränderten Randbedingungen in der Abfallwirtschaft ist es von zunehmender Bedeutung, für den Einsatz von Festbrennstoffen aus Abfall deren Verbrennungsverhalten bestimmen zu können. Dieses ist mit den normierten Analysemethoden für Festbrennstoffe nicht ausreichend möglich. Am Fachgebiet Abfalltechnik der Universität Kassel werden mit der Untersuchung der Einzelkornverbrennung und der Durchführung semi-kontinuierlicher Verbrennungsversuche zwei Methoden verfolgt, das Verbrennungsverhalten von Festbrennstoffen aus Abfall durch Verbrennungsversuche an der Technikumsverbrennungsanlage (TVA) zu bestimmen. Vorteile der Verbrennungsversuche zur Charakterisierung des Verbrennungsverhaltens durch Einzelkornverbrennung ergeben sich aus der größeren Informationstiefe im Vergleich zu den herkömmlichen DIN-Verfahren sowie durch die große Einzelkornabmessung, die neben einer besseren statistischen Absicherung des Brennverhaltens Aussagen zum Fragmentierungsverhaltens großer Brennstoffkörner erlaubt. Die Bilanzierung von semi-kontinuierlichen Verbrennungsversuchen ermöglicht die Charakterisierung des Verbrennungsverhaltens heterogener Stoffgemische. Durch die Bestimmung charakteristischer Kurven der Energiefreisetzung unterschiedlicher Abfallgemische und des daraus abgeleiteten Energiefreisetzungswertes (EFW) lässt sich das Verbrennungsverhalten verschiedener Stoffgemische direkt vergleichen. Nach den bisher vorliegenden Ergebnissen scheinen beide Methodenansätze geeignet zu sein, einen Beitrag zur Bestimmung des Verbrennungsverhaltens von Festbrennstoffen aus Abfall zu liefern. Für genauere Aussagen ist es allerdings notwendig, die vorhandene Datenbasis zu erweitern.

Untersuchung von Altholzproben aus sortierten 'unbehandelten Mischfraktionen' auf Wirksamkeit der Altholzverordnung unter Berücksichtigung der Fragen von Umwelt und Hygiene beim Einsatz dieser unbehandelten Mischfraktionen zur Herstellung von Holz...

Das Projekt "Untersuchung von Altholzproben aus sortierten 'unbehandelten Mischfraktionen' auf Wirksamkeit der Altholzverordnung unter Berücksichtigung der Fragen von Umwelt und Hygiene beim Einsatz dieser unbehandelten Mischfraktionen zur Herstellung von Holz..." wird/wurde gefördert durch: Deutsches Institut für Bautechnik (DIBt). Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Stuttgart, Otto-Graf-Institut, Materialprüfungsanstalt.In Deutschland fallen jährlich ca. 10-15 Mio. Tonnen Gebrauchtholz zur Entsorgung an. Der mengenmäßig größte Anteil ist Bau- und Abbruchholz sowie Möbel- und Verpackungsholz (Paletten, Obst- und Gemüsekisten). Je nach Verwendungszweck ist davon auszugehen, dass Teile dieser Hölzer mit Holzschutzmittel behandelt wurden. In der Regel werden die zur Entsorgung angelieferten Holzabfälle im Hinblick auf den späteren Verwendungszweck anhand einer Sichtkontrolle in die Fraktionen 'unbehandelte Mischfraktion' (naturbelassene Holzabfälle) und 'behandelte Mischfraktion' getrennt. Untersuchungen an sortierten und nicht sortierten Mischfraktionen haben gezeigt, dass die Gehalte ausgewählter Holzschutzmittel auch in der sortierten Fraktion, teilweise deutlich über den Gehalten von naturbelassenen Hölzern liegen. Die großen Inhomogenitäten der angelieferten Althölzer lassen zudem eine entsprechende Schwankungsbreite der Gehalte an Holzschutzmitteln erwarten. Im Rahmen des hier beantragten Projektes sollen die Gehalte der Holzschutzmittel (HSM) Pentachlorphenol, Dichlofluanid, DDT und dessen Abbauprodukte DDD und DDE, Chlornaphtalin und Formecyclox in sortierten Mischfraktionen zweier ausgewählter Entsorgungsbetriebe ermittelt werden. Neben der Bestimmung der HSM mittels GC/MS (hochauflösend) ist die Untersuchung der Holzproben mittels Röntgenfloureszens vorgesehen, um HSM auf Basis von Chrom, Kupfer oder Zinn erkennen zu können. Zur Erfassung der Schwankungsbreiten werden je nach anfallender Menge bei beiden Entsorgungsbetrieben 3 mal wöchentlich Mischproben aus der Fraktion 'unbehandelte Mischfraktion' entnommen. Die zu wählenden, leistungsfähigen Entsorgungsbetriebe müssen die regionalen Unterschiede, die sich aus der unterschiedlichen Anwendung von Holzschutzmitteln ergeben, repräsentieren. Es wird daher vorgeschlagen einen Betrieb in Ostdeutschland und einen Entsorgungsbetrieb in Süddeutschland auszuwählen. Da aus Kostengründen eine neutrale Entnahme von Proben beim jeweiligen Betrieb nicht möglich ist, wird vorgeschlagen seitens des Betriebs über einen Zeitraum von 10 Wochen jeweils 3 Proben pro Woche nach einer definierten Anweisung zu entnehmen und der untersuchenden Stelle zu übersenden. Aus diesen dann insgesamt pro Betrieb vorliegenden 30 Proben werden im Labor nach dem Zufallsprinzip insgesamt 20 Proben je Betrieb ausgewählt und untersucht, so dass die Ergebnisse für insgesamt 40 Proben zur Auswertung vorliegen. Jeweils zwei Proben werden durch die untersuchende Stelle als Kontrollproben entnommen.

Mathematische Modellierung und experimentelle Untersuchungen zur Pyrolyse von Abfällen in einer Wirbelschicht und an einem Drehrohr im Pilotmaßstab

Das Projekt "Mathematische Modellierung und experimentelle Untersuchungen zur Pyrolyse von Abfällen in einer Wirbelschicht und an einem Drehrohr im Pilotmaßstab" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Hamburg, Institut für Technische und Makromolekulare Chemie.Das Ziel des hier in einem Paketantrag vorgeschlagenen Forschungsvorhabens besteht in der Entwicklung eines mathematischen Basismodells für die Pyrolyse von Abfällen, das in Verbindung mit den jeweiligen Reaktormodellen für die Beschreibung der Pyrolyse in einer Wirbelschicht und in einem Drehrohr geeignet ist. Dabei entspricht die Wirbelschicht als Reaktormodell einem oder wenigen Rührkesselelementen. Die Hintereinanderschaltung mehrerer dieser Elemente führt zum Kolbenströmermodell für das Drehrohr. Das bisher in Wirbelschichtreaktoren gesammelte, umfangreiche Datenmaterial zur Pyrolyse von homogenen Abfällen soll zunächst in einem detaillierten, mechanistischen Reaktionsmodell mit einem bereits erprobten Wirbelschichtmodell kombiniert werden. Dieses sehr detaillierte Modell liefert grundsätzliche Erkenntnisse zur Bedeutung einzelner Transport- und Reaktionsmechanismen für vergleichsweise homogene Abfallstoffe (z.B. Polymermischungen). Für komplex zusammengesetzte Abfälle, wie z.B. Schredderleichtfraktion, müssen vor dem Hintergrund fehlender Basisdaten bzgl. stoffspezifischer Eigenschaften und Daten zum Transport- oder Mischungsverhalten jedoch entsprechend vereinfachte Summenparameter u.a. mit Thermowagenuntersuchungen im Labor- und Technikummaßstab ermittelt werden. Das auf diese Weise gewonnene vereinfachte Basismodell für komplex zusammengesetzte Abfälle dient dann als Grundlage für das weiter zu entwickelnde Gesamtmodell für das Drehrohr.

KMU-innovativ: Co-Injektions-Spritzguss für elektrostatisch ableitfähige Transportbehälter, Teilprojekt: Entwicklung, Fertigung und Optimierung spezieller Kunststoffgemische, wie ESD-Materialien und recycelte Kunststoffe

Das Projekt "KMU-innovativ: Co-Injektions-Spritzguss für elektrostatisch ableitfähige Transportbehälter, Teilprojekt: Entwicklung, Fertigung und Optimierung spezieller Kunststoffgemische, wie ESD-Materialien und recycelte Kunststoffe" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Delta Kunststoffe AG.

Bestimmung der Brennstoffeigenschaften von Abfallfraktionen ueber eine thermische Umsetzung in einer halbtechnischen Verbrennungsstrecke

Das Projekt "Bestimmung der Brennstoffeigenschaften von Abfallfraktionen ueber eine thermische Umsetzung in einer halbtechnischen Verbrennungsstrecke" wird/wurde ausgeführt durch: Universität Kassel, Fachgebiet Abfalltechnik.Die Bestimmung der Brennstoffeigenschaften von Abfaellen ist von grosser Wichtigkeit sowohl fuer die thermische Restabfallbehandlung, als auch fuer den Einsatz hochkalorischer Abfallfraktionen als Ersatzbrennstoff. Fuer diese Bestimmung sind Laborversuche, bei denen mit Probenmengen im Grammbereich gearbeitet wird, aufgrund der sehr hohen Heterogenitaet der Abfallgemische nur bedingt geeignet. Bei dem Vorhaben sollen die Brennstoffeigenschaften mittels einer thermischen Umsetzung mehrerer Kilogramm Probenmaterials in einer halbtechnischen Verbrennungsstrecke (P = 30 kW) und anschliessender Energie- und Massenbilanzierung bestimmt werden. Bei ersten Versuchen mit unterschiedlichen Abfallfraktionen konnten erfolgreiche Bestimmungen der Heizwerte, der Chlor- und der Schwefelgehalte durchgefuehrt werden.

Recycling von Kunststoffverbundmaterialien und Kunststoffgemischen

Das Projekt "Recycling von Kunststoffverbundmaterialien und Kunststoffgemischen" wird/wurde gefördert durch: Minister für Wissenschaft und Forschung Nordrhein-Westfalen / Schering AG. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fachhochschule Aachen, Laboratorium für Makromolekulare Chemie und Kunststofftechnologie.Ziel ist die werkstoffliche oder rohstoffliche Verwertung von Kunststoff enthaltenden Verbundmaterialien (Kunststoff-Metall, Kunststoff-Papier, Kunststoff-Kunststoff) sowie von Kunststoffgemischen. Fuer die werkstoffliche Wiederverwertung muessen hierzu die einzelnen Komponenten voneinander separiert und sodann sortenrein zu neuen Werkstoffen verarbeitet werden. Wird die Separierung der Verbunde oder Gemische zu aufwendig, werden diese in eine Form mit vorgegebener Spezifikation gebracht, die den Einsatz in der rohstofflichen Wiederverwertung erlaubt (Hochofen, Pyrolyse etc.). Ergebnisse: Verbundmaterialien werden a) werkstofflich verwertet, indem die Verbundkomponenten voneinander abgeloest und anschliessend voneinander getrennt werden. Die Abloesung wird entweder durch Aufloesen einer Verbundkornponente oder durch Anloesen des die Schichten verbindenden Klebers erreicht. Waessrige Abloesemittel garantieren oekologische und oekonomische Verfahren. Beispiele sind Getraenkeverbundverpackungen und Arzneimittelblister sowie beflockte Materialien. b) Verbundmaterialien werden rohstofflich verwertet, indem die Kunststoffverbundmaterialien durch Verfahrenstechniken wie Agglomeratoren und Pelletpressen in eine fuer den Einsatz im Hochofen oder in der Pyrolyse geeignete Granulatform gebracht werden. Einzuhaltende Spezifikationen wie Metallanteile, Chlorgehalte etc. werden durch vorgeschaltete physikalische Abscheidevorrichtungen erreicht und in einer Qualitaetskontrolle gesichert. Aufbereitete Materialien sind die Mischfraktion aus dem DSD-Muell, Teppichboedenabfaelle und Kunststoffe aus dem Elektronikschrott Die Trennung von Kunststoffgemischen wird mit einem Freifallscheider auf elektrostatischer Basis optimiert und Sortenreinheiten oberhalb 99 Prozent erzielt. Beispiele sind PET und PVC-Getraenkeflaschen.

Mechanische Aufbereitung von Fensterholz-Abtrennung von Glas und Metallen

Das Projekt "Mechanische Aufbereitung von Fensterholz-Abtrennung von Glas und Metallen" wird/wurde ausgeführt durch: CUTEC-Institut GmbH.

Ressortforschungsplan 2024, Potenziale und Bewertung solvolytischer und lösemittelbasierter Verfahren für das Recycling bestimmter Kunststoffabfallströme

Das Projekt "Ressortforschungsplan 2024, Potenziale und Bewertung solvolytischer und lösemittelbasierter Verfahren für das Recycling bestimmter Kunststoffabfallströme" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (BMUV) , Umweltbundesamt (UBA). Es wird/wurde ausgeführt durch: Steinbeis Transferzentrum Ressourcen-Technologie und Management.Chemisches Recycling von Kunststoffabfällen wird seit Jahren intensiv diskutiert. In einem laufenden Refoplan-Vorhaben werden die thermochemischen Technologien des chemischen Recyclings (Pyrolyse, Verölung, Vergasung) evaluiert und mit dem werkstofflichen Recycling sowie der energetischen Verwertung verglichen. Neben diesen für gemischte Kunststoffabfälle eingesetzte Verfahren gibt es auch Verfahren die Lösemittel nutzen. Dabei bleiben entweder Polymere erhalten (lösemittelbasiertes Recycling) oder in Monomere zerlegt (Solvolyse). Solche Verfahren fokussieren im Regelfall auf bestimmte Kunststoffarten (z.B. PUR, PET). Mit diesem Vorhaben soll die Lücke geschlossen werden, die nach dem laufenden Refoplan-Vorhaben verbleibt, und auch diese Arten des Recyclings adressiert werden. Geeignete Technologien des solvolytischen und lösemittelbasierten Recyclings von Kunststoffabfällen sollen identifiziert und bewertet werden. Dafür sollen geeigneten Abfallströme identifiziert und die vorhandenen Mengen abgeschätzt werden. Hierbei muss eine eindeutige Abgrenzung zu den mittels herkömmlichen Methoden des werkstofflichen Recyclings ökologisch und ökonomisch sinnvoller zu behandelten Abfällen gezogen werden. Weiterhin sollen bereits existierende Anlagen/Techniken im Detail untersucht und deren Praxistauglichkeit evaluiert werden. Neben den Techniken für das Recycling sollen hierbei die notwendigen Vorbehandlungs- und Produktaufreinigungsschritte im Detail betrachtet werden. Anhand verfügbarer Daten sollen dann Energie- und Massenbilanzen für ausgewählte, als sinnvoll erachtete Prozesse erstellt werden. In einem weiteren Schritt solle Kriterien für die Feststellung der ökologischen Vorteilhaftigkeit der Verfahren anhand der detaillierten Energie- und Massenbilanzen abgeleitet werden. Auch die Behandlungs- und Investitionskosten für die im Detail betrachteten Verfahren sollen abgeschätzt werden.

Brennstoffaufbereitung METRAN

Das Projekt "Brennstoffaufbereitung METRAN" wird/wurde ausgeführt durch: Universität Leoben, Institut für Entsorgungs- und Deponietechnik.Die Fa. METRAN Rohstoff-Aufbereitungs GmbH ist in Oesterreich Marktfuehrer auf dem Gebiet der grosstechnischen Trennung von Metall-Kunststoff-Gemischen (z.B. Altautos, Elektronikschrott). Dabei werden sortenreine Metallfraktionen erzeugt, die als Sekundaerrohstoff in Huetten und Giessereien zu neuen Produkten veredelt werden. Daneben fallen aber im Ausmass von 40-50 M.-Prozent (vermischte) Gummi-Kunststoffholzfraktionen an, die momentan noch unbehandelt deponiert werden. Aufgrund der gesetzlichen Rahmenbedingungen, die ein weitgehendes Deponierungsverbot fuer unbehandelte Abfaelle ab 2004 vorsehen, hat das vom NOe Wirtschaftsfoerderungs- und Strukturverbesserungsfonds gefoerderte Forschungsprojekt 'Brennstoffaufbereitung METRAN' das Ziel, die vorhanden Aufbereitungsprozesse dahingehend zu optimieren, dass in Zukunft Brennstoffe erzeugt werden koennen, die den Eingangsanforderungen potenzieller Verwerter (z.B. Stahl- und Zementindustrie) entsprechen und somit als Sekundaerenergietraeger eingesetzt werden koennen. Bei erfolgreichem Abschluss des Projektes wird ein bedeutender Beitrag einerseits zur Loesung abfallwirtschaftlicher Probleme in Oesterreich und andererseits zur Erreichung des Kyoto-Zieles geleistet werden.

Standardisierung der Bestimmung des Biomasseanteils in Ersatzbrennstoffen

Das Projekt "Standardisierung der Bestimmung des Biomasseanteils in Ersatzbrennstoffen" wird/wurde gefördert durch: Fonds zur Förderung der Wissenschaftlichen Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Wien, Institut für Wassergüte, Ressourcenmanagement und Abfallwirtschaft (E226).Siedlungsabfälle und daraus produzierte Ersatzbrennstoffe bestehen aus einer in der Regel unbekannten Mischung biogener und fossiler Energieträger. Auf Grund verschiedener EU-Richtlinien sind Betreiber von Müllverbrennungsanlagen (MVA) bzw. industriellen Verbrennungsanlagen, in denen 'gemischte' Abfälle eingesetzt werden, an folgenden Größen interessiert: (a) dem Stromanteil, der aus biogenen Quellen stammt und (b) der Menge an fossilen CO2 Emissionen. Zur Bestimmung dieser beiden Größen waren in der Vergangenheit drei Verfahren bekannt: die Sortieranalyse, die selektive Lösungsmethode, und die sogenannte Radiocarbonmethode. In den letzten Jahren wurde vom Antragsteller ein alternatives Bestimmungsverfahren, die sogenannte Bilanzenmethode (BM), entwickelt. Sie basiert auf einer Kombination von Betriebsdaten der Verbrennungsanlage mit Informationen über die chemische Zusammensetzung biogener und fossiler Materialien. Derzeit wird die Methode ausschließlich zur rückwirkenden Bestimmung des Biomasseanteils im Abfallinput (Restmüll) von Müllverbrennungsanlagen eingesetzt. Im Fall aufbereiteter Abfälle (Sekundärbrennstoffe) ist eine rückwirkende Brennstoffcharakterisierung zumeist ungenügend, da gesicherte Informationen über die Brennstoffzusammensetzung (z.B. Biomassenanteil) bereits vor der Verbrennung der 'Abfälle' gefordert sind. Durch entsprechende Adaption der Bilanzenmethode ist es dem Antragsteller in Vorarbeiten gelungen die Zusammensetzung von definierten Brennstoffgemischen mit Hilfe eines CHNSO Elementaranalysators zu bestimmen. Das Ziel des gegenständlichen Projektes ist es diese für die Charakterisierung von Ersatzbrennstoffen adaptierte Bilanzenmethode (aBM) anhand weiterer Versuche zu validieren, so dass schlussendlich eine standardmäßige Anwendungsvorschrift für die Bestimmung des Biomasseanteils von Ersatzbrennstoffen abgeleitet werden kann. Die Forschungsfragen, die im Rahmen des Projekts beantwortet werden, lauten: 1. Inwiefern ist die für definierte Brennstoffgemische erarbeitete Methodik geeignet bzw. zu adaptieren, um mithilfe eines Elementaranalysator und der aBM den Biomasseanteil von Ersatzbrennstoffen zu ermitteln? 2. Welchen Einfluss haben Beprobung und insbesondere Probenaufbereitung auf das Resultat der aBM? 3. Wie stark variiert die chemische Zusammensetzung der biogenen und fossilen organischen Substanz in unterschiedlichen Ersatzbrennstoffen? 4. Inwieweit sind die Ergebnisse der aBM vergleichbar mit standardisierten Bestimmungsmethoden (Selektive Lösungsmethode und Radiocarbonmethode)? Die Ergebnisse des Projektes werden einerseits Aufschluss über das Potential und die Zuverlässigkeit der aBM geben; andererseits wird das Projekt konkrete Kriterien (betreffend: Probenahme- und -aufbereitung, Analysenanzahl, Auswertung) für eine standardisierte Anwendung der aBM enthalten.

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