Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Anlagen zur Entw\u00e4sserung von Alt\u00f6len aus der Schifffahrt, die dem Stand der Technik entsprechen, beruhen zumeist auf thermischen Entw\u00e4sserungstechnologien, die Restwassergehalte von etwa 6 % erreichen. Ziel des Projektes war daher die Entwicklung eines neuartigen leistungsf\u00e4higen, umweltfreundlicheren und \u00f6konomischen Verfahrens f\u00fcr die Abtrennung von Wasser aus den wasserhaltigen Alt\u00f6len aus der Schifffahrt. Dazu wurde der Prototyp eines Mehrphasentrenners (MPT 1200) kombiniert mit MEB-Elementen (Mechanischer-Emulsions-Brecher) projektiert, gefertigt und im praktischen Betrieb getestet. Das gewonnene Alt\u00f6l sollte als Mariner-Brennstoff f\u00fcr Schiffdiesel wieder eingesetzt werden k\u00f6nnen. Daraus sollte eine erhebliche Betriebskostensenkung erzielt werden, um Energie- und Chemiekosten einzusparen. Durch den Verzicht auf chemische Zus\u00e4tze sollte die Umwelt entlastet werden.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenIm Rahmen des Projektes waren:
\n–\tgeeignete Phasentrenn-Profile f\u00fcr die aufzubereitenden Medien zu ermitteln,
\n–\tdie Wasser-Vorabscheidung von 50 % Wasseranteil auf etwa 5 – 10 % Restwasser vor dem Eintritt in den Mechanischen Emulsionsbrecher anzupassen und zu optimieren,
\n–\tintelligente Verkn\u00fcpfungen der Anlagenkomponenten zu finden und
\n–\tMessgr\u00f6\u00dfen, die eine bestimmte Steuerung bei unterschiedlichen Bedingungen erm\u00f6glichen, zu bestimmen.
\nDas Projekt beinhaltete folgende Phasen:
\n–\tPhase 1: Konzepterstellung: Auslegung und Konstruktion der Anlage
\n–\tPhase 2: Fertigung der Containeranlage
\n–\tPhase 3: Versuchsdurchf\u00fchrung und Optimierung der Anlage bis zur Einsatzf\u00e4higkeit.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Die Alt\u00f6le aus der Seeschifffahrt bestehen aus verschiedenen Mineral\u00f6lfraktionen und Verunreinigungen. Neben Wasser (bis zu 40 Gew.-%) k\u00f6nnen sich auch Mineral\u00f6ladditive, Tenside, abrasive Teilchen aus Dieselmotoren und Schmutzpartikel in den Emulsionen befinden. Im MPT 1200 wird die Wasser-in-\u00d6l-Emulsion zwischen parallel zueinander angeordneten und in Str\u00f6mungsrichtung gewinkelten Profilen aus Edelstahl gef\u00fchrt. Der MPT 1200 hat eine Durchsatzleistung von max. 5 m3\/h, einen Betriebsdruck von max. 2,0 bar sowie eine Betriebstemperatur von min. 40\u00b0C bis max. 60\u00b0C.
\nStr\u00f6mungs-, Gravitations- und Koaleszenzeffekte bewirken, dass die Tropfen der schweren diskontinuierlichen Phase (Wasser und Feststoffe) an der Oberseite der Phasentrennprofile anhaften, zum Rand der Profilschenkel abflie\u00dfen und dann als gro\u00dfe Tropfen durch die offenen Spalten der Profilreihen absinken. Dabei wird die Grenzfl\u00e4che zwischen den Phasen Wasser\/ Schmutz und \u00d6l permanent erneuert, so dass sich die grenzfl\u00e4chenaktive Substanzen nicht aufkonzentrieren k\u00f6nnen. Die Feststoffe sinken ebenfalls aufgrund des Dichteunterschiedes zwischen den Profilreihen auf den Boden des MPT, wo sich Schlamm-Sammeltrichter mit Ablassstutzen befinden.
\nDie Auswertung der Analysenergebnisse hat nach DIN ISO 3733 deutlich gezeigt, dass in einem MPT Wasser im Alt\u00f6l bis auf Restwerte von unter einem Prozent (< 1%) reduziert werden kann. Die Ergebnisse unterschreiten die maximal zul\u00e4ssigen Grenzwerte von einigen R\u00fcckstandsbrennstoffen. Auch mit einer thermischen Nachbereitung konnte keine bessere Entw\u00e4sserung erreicht werden. \nDie Abscheidung des Wassers h\u00e4ngt unter anderem vom Phasenverh\u00e4ltnis und der Trennspiegellage ab. Liegt eine \u00d6l-in-Wasser-Emulsion vor, entspricht dies nicht der Auslegung des Mehrphasentrenners. Die Trennspiegellage entspricht nicht mehr dem Phasenverh\u00e4ltnis. Des Weiteren zeigen die Ergebnisse, dass nur noch Tropfen von wenigen \u00b5m Durchmesser unter dem Mikroskop gefunden wurden. Das bedeutet, dass der Restwassergehalt sich aus nicht abscheidbaren Tropfen zusammensetzt. \nDie Feststoffbelastung des Alt\u00f6ls f\u00fchrte bei der Aufbereitung zu keinen Beeintr\u00e4chtigungen. Durch ein hydrophiles Verh\u00e4ltnis der Feststoffe werden selbst faserige Kleinpartikel mit der Wasserphase ausgeschieden. Die Fasergr\u00f6\u00dfen waren kleiner als 2 \u00b5m und nur als Zusammenlagerung erkennbar. \nDie gem\u00e4\u00df Forschungsantrag gebaute Containeranlage mit einer Entw\u00e4sserungsanlage f\u00fcr Alt\u00f6le aus der Schifffahrt wurde w\u00e4hrend der Versuchsphase noch um die Aufgabenstellung der Entw\u00e4sserung von Roh\u00f6len erweitert. Der Wassergehalt, der Sedimentgehalt, die Dichte und die Viskosit\u00e4t erf\u00fcllen die Bedingungen des British Standard Institute f\u00fcr aufbereitetes \u00d6l. \nDer Einsatz des MPT zur Alt\u00f6laufbereitung kann auch aus Kostengr\u00fcnden empfohlen werden. Selbst ein nachgeschalteter Mechanischer-Emulsions-Brecher zur weiter verbesserten Wasserabscheidung f\u00fchrt zu keiner wesentlichen Kostensteigerung. Gegen\u00fcber der thermischen Aufbereitung fallen die Betriebs-kosten deutlich geringer aus.\nAls Mischkomponente f\u00fcr Marine-Brennstoffe, Brennstoffe in der Schifffahrt oder als Viskosit\u00e4tsverbesserer f\u00fcr Schwer\u00f6le kann es nach diesen Ergebnissen eingesetzt werden.Zur weiteren Verwendung des \u00d6ls als Brennstoffsubstitut bedarf es immer einer Vollanalyse, bei der noch weitere Kennwerte, wie der Schwefel- und PCB-Gehalt, untersucht werden.\n\n\n\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation\n\nDer Projektbericht wurde zun\u00e4chst zwei Mineral\u00f6lkonzernen (Shell & DEA Oil GmbH, Hamburg) und der Firma Schiffsent\u00f6lung Kiel-Canal Harry Stallzus GmbH, Kiel, sowie dem Forschungszentrum J\u00fclich GmbH, Berlin, zur Verf\u00fcgung gestellt. Der Bericht soll im Laufe des Jahres 2004 nach Abschluss erg\u00e4nzender Versuche in Fachjournalen ver\u00f6ffentlicht werden.\n\n\nFazit\n\nNeben der konstruktiven Anpassung von Mehr-Phasen-Trennprofilen und einer Neukonstruktion eines Mechanischen-Emulsionsbrechers wurde im Projekt ein neues Verfahren entwickelt, welches vorberechnete Wassertropfen (Nebenphase) in der \u00d6lphase (Hauptphase) erzeugt und damit ein h\u00f6heres Benetzungsverhalten an den MPT-Profilen hervorruft. Alt\u00f6le aus der Schifffahrt und Roh\u00f6le k\u00f6nnen mit der neu entwickelten Anlage wirtschaftlicher und umweltgerechter entw\u00e4ssert werden. Die eingesparten Energiekosten und der Verzicht auf Chemikalien sind ein gro\u00dfer Beitrag zum Umweltschutz.\n<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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