Entwicklung einer kompakten, hygienegerechten Sprühdüse mit wasserdrucksteuerbarem Sprühbild sowie einer technischen Lösung zur kontrolliert lokal wirkenden Pulsation bei der Tankreinigung
Vor Ladungswechseln von Ottokraftstoffen und Mineraloelprodukten auf Binnenschiffen werden die Ladetanks mittels bordeigener Ventilatoren entgast. Hierbei kommt es zu nicht unerheblichen HC-Emissionen in die Atmosphaere. Insbesondere aus der Sicht des Immissionsschutzes ist diese Praxis, bei der bis zu mehreren hundert Kilogramm Kohlenwasserstoffe pro Vorgang in die Atmosphaere gelangen, unerwuenscht. Ziel des Vorhabens ist die Erarbeitung logistischer und technischer Massnahmen zur Vermeidung von Entgasungsvorgaengen sowie die Entwicklung technischer Loesungen fuer nicht vermeidbare Entgasungsvorgaenge, wie z.B. stationaerer Abgasreinigungsanlagen. Das Ziel des Vorhabens soll durch folgende Arbeitsschritte erreicht werden: - Erarbeitung einer soliden Datenbasis zur Einschaetzung der Ausgangslage bei Entgasungsvorgaengen in der Binnenschifffahrt, Erarbeitung von Kriterien zur Vermeidung von Entgasungsvorgaengen auf der Grundlage organisatorischer bzw. logistischer Massnahmen, - Erarbeitung von Kriterien zur Vermeidung von Entgasungsvorgaengen auf der Grundlage technischer Massnahmen, - Erarbeitung von Kriterien fuer die Durchfuehrung nicht vermeidbarer Entgasungen von Binnenschiffen an ortsfesten (stationaeren) Abgasreinigungsanlagen und - Beschreibung des Standes der Technik der Tankinnenreinigung bei Binnenschiffen und der Behandlung und Entsorgungsmoeglichkeiten der hieraus resultierenden Waschwaesser.
Ziel des Forschungsvorhabens ist es, die Zerstoerung von PCB und PAH's in Altoel und Klaerschlaemmen sowie in Filtererden, Bleicherden und Rueckstandsoelen aus z. B. Tankreinigungen in der zirkulierenden Wirbelschicht bei Temperaturen von ca. 800 C zu untersuchen. Hierzu stehen zwei Anlgen zur Verfuegung, die sich in der Feststoffverteilung, im Temperaturprofil und in der Feststoff-Gasverweilzeit unterscheiden.
Bestandsaufnahme der fuer die Abwassereinleitungen bedeutsamen Verfahrenstechnik, Analyse der Abwasserinhaltsstoffe, produktionsintegrierte Massnahmen, Optimierungsansaetze und Konzeptionierung. Ziel: Innerbetriebliche Strategien zur Umsetzung von Vermeidung und Verminderung produktionsspezifischer Abwaesser und deren umweltgerechte Behandlung.
Projektziele: In diesem Projekt werden Palladium-Kompositmembranen in einem Membranreaktor zur Dehydrierung von Kohlenwasserstoffen für die Abtrennung des bei der Reaktion gebildeten Wasserstoffs eingesetzt. Das Potential solcher Membranreaktoren zur Erhöhung der Energieeffizienz industrieller Dehydrierungsverfahren steht im Mittelpunkt. Durch die Abtrennung des Wasserstoffes aus dem Reaktionsgemisch kann das Gleichgewicht der Reaktion auf die Produktseite verschoben werden. Energieeinsparungen sind dabei einerseits wegen der höheren Produktausbeute im Reaktor bei gleichen äußeren Bedingungen (Druck, Temperatur) möglich, weil dadurch der Energieaufwand für die Abtrennung und Rückführung des nicht umgesetzten Eduktes geringer wird. Andererseits kann ein Absenken der Reaktionstemperatur möglich werden, wodurch der Energiebedarf für die Beheizung verringert wird; eventuell resultieren daraus auch geringere Anforderungen an die einzusetzenden Werkstoffe. Allerdings besteht eine der Herausforderungen hierbei in der unter industriellen Bedingungen vorherrschenden kinetischen und nicht ausschließlich thermodynamischen Limitierung der Produktausbeute. Die Membranen und entsprechende Module zur Untersuchung der Wasserstoffpermeation sowie der Reaktion im Membranreaktor werden vom niederländischen Energieforschungszentrum ECN bereitgestellt. Folgende Dehydrierungen werden untersucht: 1. Propan zu Propen: Bedingt durch den stärker steigenden Bedarf an Propen im Vergleich zu Ethen ('propylene gap') werden effiziente Verfahren zur gezielten Herstellung von Propen heute und in absehbarer Zukunft zunehmend nachgefragt. Es handelt sich hier typischerweise um Großanlagen mit Kapazitäten von mehreren 100.000 t/a Propen, für die sehr große Membranflächen benötigt werden. Da hierfür entsprechende Herstellkapazitäten aufgebaut werden müssten, ist diese Anwendung nur langfristig realisierbar. 2. Methylcyclohexan zu Toluol: Diese Reaktion ist interessant im Kontext der Verwendung von Methylcyclohexan (MCH) als chemischer Wasserstoffpeicher, u.a. zur saisonalen Energiespeicherung oder als flüssiger Kraftstoff für Brennstoffzellenfahrzeuge. Methylcyclohexan wird dabei im Fahrzeug dehydriert zu Toluol, wobei der entstehende Wasserstoff nach einer Reinigung durch Adsorption oder über eine selektive Membran die Brennstoffzelle antreibt und das gebildete Toluol in einem zweiten Tank gespeichert wird. An der Tankstelle wird das Toluol abgegeben und Methylcyclohexan nachgetankt, das durch Hydrierung des abgegebenen Toluols dort lokal erzeugt werden kann. Der hierfür benötigte Wasserstoff kann u.a. durch Dampfreformierung von Erdgas oder trockene Reformierung von Biogas ebenfalls an der Tankstelle lokal erzeugt werden. Abschätzungen zufolge sind für die on-board Anwendung zur Dehydrierung von Methylcyclohexan Membranflächen unter 10 m 2 ausreichend, so dass hier eine kurz- bis mittelfristige Anwendung technisch denkbar ist.
Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Das Projekt zielte auf die Entwicklung eines geeigneten Verfahrenskonzeptes zur Reinigung von Ab-wässern aus der Tankwagen-Innen- und Außenreinigung. Zur Optimierung und Erweiterung einer vorhandenen Abwasservorbehandlungsanlage sollte anstelle einer konventionellen, kosten- und schlammabfallträchtigen Anlagenerweiterung eine Hochleistungsreinigung realisiert werden, die sowohl die Anforderungen an eine Direkteinleitung erfüllt als auch einen innerbetrieblichen Wiedereinsatz gereinigter Abwasser-Teilmengen erlaubt. Die Umsetzung erfolgte in zwei Stufen: Verifizieren des Konzeptes mittels halbtechnischer Versuchsanlage und abschließende großtechnische Umsetzung. Anlass des Vorhabens war die Erhaltung des ländlichen Standortes der Spedition ohne künftige Überlastung der kommunalen Teichkläranlage durch Betriebsabwässer. Fazit: Der erfolgreiche Betrieb der großtechnischen Anlage bestätigt das individuelle und durch Vorversuche modifizierte Anlagenkonzept. Die behördlichen Anforderungen bezüglich CSB und Nährstoffe konnten bislang sicher eingehalten werden. Der personelle Aufwand beschränkt sich auf Reinigungs- und Überwachungsaufgaben. Das Recycling von Abwasser zu Reinigungszwecken kommt bei Waschstrassen für Lebensmitteltransporte aus Akzeptanzgründen nicht in Frage. Zunächst wurde weitgehend durch Speditionsmitarbeiter erstellt. Es wurde eine angemietete Membrananlage eingesetzt. In einer Versuchsanlage Dabei wurde auch Technik mit direkt getauchten Membranen eingesetzt. Aus technischen und wirtschaftlichen Gründen wurde abweichend vom ursprünglichen Konzept einer nachgeschalteten Ultrafiltrationsanlage mit getauchten Membranen auf eine Wasserrückgewinnung verzichtet. über mehr als ein Jahr eine Versuchsanlage bestehend aus Speichern, Kaskadenbelebung, Nachklärung und Membrananlage betrieben und untersucht. Zur Verbesserung der biologischen Reinigung wurde die Versuchsanlage um eine vorgeschaltete Hochlastbelebung erweitert. Aufgrund der instationären Abwasserverhältnisse wurde der Untersuchungszeitraum erheblich verlängert und bis zum sicheren Betrieb der großtechnischen Anlage ausgedehnt.
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