1. Vorhabenziel: Der Energiebedarf in Wäschereien soll im Rahmen des Verbundprojektes durch Entwicklung neuer Trocknungstechnologien für Mangeln und Tunnelfinisher sowie durch im Rahmen der Textil-Aufbereitung erneuerbare Funktionalisierung der Textilien reduziert werden. Ziel des Teilvorhabens des wfk-Cleaning Technology Institute ist die Entwicklung von Wasch-, Desinfektions-, Finish- und Mangelverfahren mit verringertem Energiebedarf unter anwendungstechnischen Aspekten. 2. Arbeitsplanung: Es werden anwendungstechnische Untersuchungen, Performance-Prüfungen und Messungen des Energieverbrauchs an geräte-, maschinen- und verfahrenstechnischen Entwicklungen (Mangel und Tunnelfinisher) mit neu entwickelten energiesparenden Technologien durchgeführt. Dabei erfolgen verfahrenstechnische Untersuchungen zur Erzielung ausreichender Reinigungs- und Hygienewirkung und zur Entwicklung einer erneuerbaren Textilfunktionalisierung (Soil-Release, antimikrobielle Ausrüstung, Glättungsverhalten). Des Weiteren wird untersucht, welche Auswirkungen die zu entwickelnden Technologien auf die Verlängerung der Gebrauchs- und Lebensdauer der Textilien aufgrund textilschonender Textilbehandlung (geringere Behandlungstemperaturen beim Waschen, Mangeln und Finishen, verringerter Chemikalieneinsatz) haben.
Nachchromierungsfarbstoffe sind in der Wollfaerberei aufgrund ihres mit anderen Farbstoffen unerreichbar hohen Echtheitsniveaus fuer tiefe Nuancen weit verbreitet. Dies wird durch eine Nachbehandlung mit K2Cr2O7 erreicht. Nachteilig ist das im Abwasser verbleibende Cr, das als Cr(III) und Cr(VI) vorliegen kann. Die Ziele des Forschungsvorhabens sind eine Verringerung der Abwasserbelastung durch Chrom bei Vermeidung des toxischen Cr(VI) im Abwasser und im Substrat und langfristig ein Ersatz von K2Cr2O7. Eine Substitution von Chromat durch weniger toxische Cr(III)-Verbindungen ist nicht moeglich. Durch Fuehrung des Nachchromierungsprozesses in Gegenwart von Na2S2O3 ist sichergestellt, dass kein Cr(VI) im Abwasser verbleibt. Dies gilt nicht fuer die Faerbung mit gelbkoerperbildenden Farbstoffen, da bei der hier erforderlichen alkalischen Nachwaesche Cr(VI) in der Flotte entsteht. Es sollte grundsaetzlich auf den Einsatz gelbkoerperbildender Farbstoffe verzichtet werden, da die Gesamtbelastung der anfallenden Abwaesser groesser ist als bei Einsatz weniger oxidationsempfindlicher Farbstoffsysteme. Die leichte Oxidierbarkeit von Cr(III) im Alkalischen fuehrt nach den Pruefbedingungen bestimmter Oekolabel zu falsch-positiven Nachweisen. Durch Nachchromierung in Gegenwart von Na2S2O7 kann Cr(VI) in Wolle ausgeschlossen werden. Im Hinblick auf eine vollstaendige Reduktion des von der Wolle sorbierten Chromats ist bei der Chromierung von unbehandelter Wolle eine ausreichend lange Behandlung im Kochtemperaturbereich erforderlich. Dies gilt nicht fuer oxidativ vorbehandelte Wolle. Durch Einhaltung der Abwassergrenzwerte fuer Chrom entfallen kostenintensive Teilstrombehandlungen.
Es wurde der prozessnahe Einsatz der Membranfiltration (UF und UO) in der Polyester- und Polyamidgarnfärberei untersucht. Die Abwässer aus der Polyamidfärbung weisen erwartungsgemäß einen schwach sauren pH, die der Polyesterfärbung einen alkalischen pH auf. Die Leitfähigkeit liegt in den Spülbädern bei ca. 1.000 myS/cm, in den Restfärbeflotten eher bei 2.000 myS/cm. Die CSB-Konzentration weist in den Spülbädern Werte auf bei ca. 200 bis 500 mg O2/L, in den Restfärbebädern größer 2.000 mg O2/L. Überraschenderweise führte die Anwesenheit von Silikonavivagen und auch der Fluorcarbonharze nicht zu dem an anderer Stelle beobachteten Fouling auf den Membranen. Der Dolomitfilter, der zu einer Verschiebung des pH-Wertes in den alkalischen Bereich führt, erweist sich als Vorfilter gut geeignet zum Zurückhalten der Silikonavivagen und Fluorcarbonharze. Die von ihm ausgehenden Partikel stellen kein Hindernis für die UO-Wickelmodule dar, wenn ein regelmäßiges Ausschleusen des Konzentrates erfolgt. Daher konnte auf die Ultrafiltration vollständig verzichtet werden. Die Trübungsmessung war neben der pH- und Leitfähigkeitsmessung als online-Parameter Kriterium für die so genannte Verwurf-Entscheidung, die im Dauerbetrieb der Pilotanlage nicht geeigneter Abwässer von der UO-Membran fernhielt. Es konnten jedoch auch stärker belastete Abwässer aus der Polyesterfärbung bis zu einer Trübung von 350 NTU ohne Problem filtriert werden. Bei 150 L/h Abwasserzulauf zur Umkehrosmose mit einer durchschnittlichen CSB-Konzentration von 800 mg O2/L, einer Leitfähigkeit von 1.300 myS/cm wurden 120 L/h Permeat mit einer CSB-Konzentration von 20 mg O2/L (entsprechend 97,5Prozent CSB-Rückhaltequote) und einer Leitfähigkeit von 100 myS/cm erhalten, das in der Färberei uneingeschränkt eingesetzt werden kann. In regelmäßigen Abständen (einmal täglich bei einem 24-Stunden-Betrieb) war eine chemische Reinigung (Dauer 1 Stunde) durchzuführen. Periodisch alle 30 Minuten erfolgte eine Rückspülung (30 Sekunden) und gleichzeitige Ausschleusung von Konzentrat. Von dem Abwasser aus Polyamidfärbungen konnten auf diese Weise 90Prozent und von dem Abwasser aus der Polyesterfärberei 60Prozent gereinigt und als Recyclingwasser wieder verwendet werden. Das Filtrat wies eine Reinheit auf, die einen Einsatz auch in anderen betrieblichen Bereichen ermöglichte.
In einem typischen automobilen Fertigungsbetrieb fallen beim Phosphatierprozess jährlich ca. 60.000 m3 Spülwasserüberhang an, der eine Nickelbelastung von 0,05 bis 0,1 g/l aufweist und i.d.R. nicht recycelt, sondern direkt der zentralen Abwasserbehandlung zugeführt wird. Pro Karosse werden ca. 8-10 l, dies entspricht Nickelfrachten von 0,9-2,3 t/a, aus dem Prozessbad verschleppt und ausgetragen. Zur Gewährleitung einer optimalen Phosphatierung müssen diese ersetzt und die Spülbäder mit Frischwasser ergänzt werden. Ziel des Vorhabens ist, bei gleichzeitiger Kostensenkung den produktionsintegrierten Umweltschutz (PIUS) in der Automobilindustrie mit dem Schwerpunkt der Reduktion der Schwermetallemissionen umzusetzen. Dies soll beispielhaft bei der Rückgewinnung von Schwermetallionen aus dem Spülwasserüberhang zum Wiedereinsatz im Phosphatierprozess sowie durch die prozessnahe Regeneration von Phosphatier-Spüllösungen demonstriert werden. Die innerhalb des Projekts entwickelten Prozessoptimierungen bzw. -simulationen besitzen eine hohe Signalwirkung auf die gesamte Automobilindustrie sowie verwandte Branchen (metallverarbeitende Industrie). Die Übertragbarkeit der Vorhabensergebnisse ist gegeben, da die Phosphatierung grundsätzlich in allen automobilen Fertigungsbetrieben aber auch allgemein in Betrieben mit Lackierschritten sowie in Galvanisierbetrieben nach vergleichbarem Schema abläuft und somit die Reduktion der Schwermetallemissionen ein branchenweites Anliegen ist. Das Vorhaben wird im Rahmen des Ziel-2-Programms Bayern 2000-2006 (Maßnahme Nr. 3.2.: Bodennutzung, Altlasten, Abfallwirtschaft) von der EU kofinanziert (http://www.stmwivt.bayern.de/EFRE/).
Objective: In project No 7260-02/006/001 on the same subject new methods of wet dust suppression were developed and tested. Work since carried out on the development of a control system for contact advance of supports (residual thrust control) and its use in conjunction with flushing of the roof canopies has shown that the simple hydraulic control devices hitherto used for residual thrust control are not adequate and must be replaced by more suitable means. The purpose of this project is to develop a control system for canopy flushing in conjunction with residual thrust control which can be used irrespective of the adjacent strata conditions and support characteristics. General Information: In an initial phase, control devices will be developed which - prevent displacement of the conveyor during support advance; - take into account the features of the support such as base and canopy length attachment points of the advancing mechanism and resulting turning moments type of support (e.g. chock or shield). Irrespective of the above parameters, these units must ensure reliable operation of the supports in automatic mode. The necessary hardware and software will be developed and optimised on test rigs until pit worthy. The optimum locations for the various transducers will also have to be worked out. In a second phase, this residual thrust control will be operated in conjunction with flushing of the support roof canopies. Various parameters affected by residual thrust control must be determined and taken into account in controlling the canopy flushing. The factors involved include: - reduction, or even elimination, of debris build-up on the canopies; - operation with residual support pressure against the roof and hence further compaction of the debris even during support advance; - composition of the roof debris; - speeding up of support advance. Canopy flushing will be further improved to take account of these changed parameters. It will be necessary to optimise - nozzle arrangement - number of nozzles - nozzle diameters - water pressures and quantities - timing and duration of flushing - feasibility of retrofitting to supports already in service so that the workforce cannot be subjected to any nuisance from escaping water. Finally, pit trials will be conducted to prove the new control system in conjunction with modified supports.