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15.10.2014 - Frauenhofer IKTS - LAV Markranstädt GmbH

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FRAUNHOFER-INSTITUT FÜR KERAMISCHE
TECHNOLOGIEN UND SYSTEME IKTS
www.ikts.fraunhofer.de
© Fraunhofer
Das Fraunhofer IKTS im Profil
Zahlen
Mitarbeiter
569 (Vollstellenäquivalent)
Betriebshaushalt
48,2 Mio €
Industrieerträge
16,6 Mio €
Zertifiziert nach
DIN EN ISO 9001, 14001, 13485
Institutsleiter
Prof. Dr. Alexander Michaelis
Standort Dresden
Standort Hermsdorf
Standort Dresden-Klotzsche
© Fraunhofer
Stand: Juni 2014
ABTEILUNG 710
BIOMASSETECHNOLOGIEN UND
MEMBRANVERFAHRENSTECHNIK
Dr.-Ing. Burkhardt Faßauer
711 Biomassekonversion u.
Wassertechnologie
© Fraunhofer
712 Mischprozesse
und
Reaktoroptimierung
715 Membranverfahrenstechnik u.
Modellierung
716 Technische
Elektrolyse u.
Geothermie
Applikationszentrum Bioenergie AZB
IKTS
Hermsdorf
IKTS
Dresden
AZB Pöhl
© Fraunhofer IKTS
Applikationszentrum Bioenergie - Technik
© Fraunhofer
Applikationszentrum Membrantechnologie Schmalkalden
Anlagentechnik:
MF, UF, NF bis DN25/1200mm
MF, UF, NF bis DN41/1200mm
4-Kammer-Anlage (Lauge)
Säureanlage
Messtechnik:
Photometer (DR5000, 190 -1100nm,
Fa. Hach Lange GmbH)
Küvettenschnelltests (CSB, Sulfat,
Wasserhärte, Phosphat, …)
Halogen-Feuchtemessgeräte
Partikel Analysis System (Fa. Topas)
Waagen, Mikroskop, …
© Fraunhofer
Werkstatt für Anlagen- und Modulbau
Technik:
Drehbank (bis DN100)
WIG-Schweißen (inkl. Schweißtisch)
Plasteschweißgerät
Kreissägen, Bandsäge
Ständerbohrmaschine
div. Kleinmaschinen
Klebetechnik
Werkstoffe:
Edelstahl (V4A, V2A)
PP/ PVC
Aluminium (Gestellbau)
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Neueste Versuchsanlage (VSA II)
Ausstattungsmerkmale:
MF, UF, NF bis 163K/1200mm/PN16
Tri-Clamp für Modulwechsel
Aluminium-Rahmen (auf Probe)
Batch oder Feed-and-Bleed
Auto-Befüllung ü. Füllstand (2 Modi)
automatisierter Produktaustrag (CV/QP)
Heiz-/ Kühlfunktion (3 Modi (+))
Druckregelung (alt. Permeatregelung)
Rückspüleinheit (PN25, 2 Modi)
© Fraunhofer
Ex-Container (BMBF “nanomembrane“)
Einsatzfelder (z.B.):
Reinigung organischer Lösemittel
Rückgewinnung Homogenkatalysatoren
Alternative zu Destillationsverfahren (NF)
Ausstattungsmerkmale:
Mobiler Filtrationscontainer nach ATEX
VSA für EKR (250mm, 500mm, PN40)
VSA für Mehrkanalgeometrien
(DN25, 1200mm, PN25)
Externe Kühlungeinrichtung
Div. Lösungsmittel (Ethanol, Toluol, … )
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Arbeitsgebiete mit Bezug zu KS/Nährstoffen
Desintegration und Konditionierung von Klärschlämmen
Bewertung und Optimierung des Einsatzes synthetischer FHM
Substitution synthetischer FHM durch natürliche FHM
Nährstoffrecycling aus Gärresten und Hühnertrockenkot
Phosphorrecycling bei der Monoklärschlammverbrennung
(fraktionierte Heißgasfiltration)
Phosphorrecycling aus wässrigen Lösungen (Abwässer, Gärresten)
MAP-Fällung aus Gärresten industrieller Herkunft
Selektive Metallabtrennung aus wässrigen Lösungen
Erzeugung von Düngekonzentraten und Ausbringtechnologien
Biogasentschwefelung und Gewinnung von elementarem
Schwefel
© Fraunhofer
Technologische Basis
Keramische Membrantechnologie (Flüssigkeiten, Gase)
Elektrochemische Verfahren
(Membran)Adsorption an funktionalisierten Materialien
Extraktion
Filtration
Optimierung Flockung/Entwässerung mittels spez.
Oberflächencharakterisierung, KS-Behandlung
Thermische Prozesse (Heißgasfiltration, Asche-/SchlackeBehandlung, Leaching)
© Fraunhofer
Beitrag zum Kompetenzzentrum
Entwurf, Planung, Durchführung und Koordination von FuEProjekten zum Phosphorrecycling aus KS, KS-Aschen (u.a. simultan
in Monoverbrennungsprozess)
Potenzial- und Machbarkeitsanalysen
wiss.-technische Verbesserung von bestehenden PRückgewinnungsverfahren; wissenschaftliche Begleitung
Verfahrensentwicklung zur selektiven P- bzw.
Störstoffabtrennung (Membranfiltration, Extraktion,…) mit
funktionalisierten Materialien aus Flüssigkeiten und Gasen
© Fraunhofer
Gewinnung von Phosphor und Zink
FhG-intern „Märkte von übermorgen“, „Molecular
Sorting“: Heißgasfiltration
WKI, IGB, ICT, ISC, IBP, ISI, IKTS (711, 620, 444)
Abschlußverteidigung 27.06.14 => „Plattform
Molecular Sorting“
Thema Phosphor => DPP am IWKS, 1. Workshop
September 2014
Zweistufiger Heißgasfiltrationsstand
© Fraunhofer
Gewinnung von Schwefel, Biogasreinigung
Entschwefelungssystem für Biogas
Verfahrens- und Materialentwicklung
Erprobung im Pilotmaßstab
Inertgas N2
Inertgas N2
Inertgas N2
> 300 °C
Gas Heizer
Reaktor 3
Schwefel beladen
N2 + S
> 300 °C
Inertgas N2
< 300 °C
Schwefel flüssig
> 150 °C
Veröffentlichung: Lincke, M.; Gläser, S.; Klöden, B.; Poss, R.; Tillmann, A,: Materialentwicklung und verfahrenstechnische Erprobung eines neuartigen energie- und rohstoffeffizienten
Entschwefelungssystems für Biogas auf Basis metallischer Schäume, In: Konferenzband: 7. Biogas-Innovationskongress, Osnabrück, 2014
© Fraunhofer
Gewinnung von Metallen
Material- und Verfahrensentwicklung
zur Gewinnung wirtschaftsstrategische
metallische Rohstoffe aus
niedrigkonzentrierten Prozesswässern
OE 711, OE 715, OE 716, OE 731, OE 743
Eluationsverfahren
zur Lösung von SM
aus Haldenmaterial
Rückführung
Rückextraktionsmittel
Abgereichertes
Prozesswasser
Flüssig-FlüssigExtraktion
Flockung, Fällung
Filtration
Auswahl und
Bewertung
Prozesswässer NHA
Tellur
Rückführung
Extraktionsmittel
Produkte:
Ga, In, V,
Sb
+ -
Rückführung in
den Hauptprozess
Gallium
Indium
Quelle: www. http://jumk.de
Verunreinigungen
Bereitstellung wässrige
Lösungen mit Seltenen
Metallen
© Fraunhofer
Konditionierung der
Lösungen für den
Extraktionsschritt
Membranextraktion
Rückextraktion
Elektrochemische
Metallabscheidung
Fraunhofer IKTS – Water Technology
Desintegration Module System (DMS)
Disintegration of thickened surplus
activated sludge before digestion
Recovery of biogas +20 %
Disposed quantity of digested
sludge -18 %
Polymer consumption -12%
Enhancement of dewaterability
+2,2 percentage points
© Fraunhofer
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