620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau
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Untersuchungen zur biologischen Reinigung cyanwasserstoffhaltiger Abluftströme (Cyanidelimination)
(2009)
Abgase aus Flammkaschierprozessen können hohe Konzentrationen an Cyanidverbindungen enthalten, von denen dem Cyanwasserstoff bezüglich der Ökotoxizität die größte Bedeutung zukommt. Eine kostengünstige und effiziente Alternative zu herkömmlichen chemisch physikalischen Verfahren bietet die biologische Abluftreinigung, deren Funktionstüchtigkeit bereits unter Einsatz der cyanidverwertenden Mischkultur KS-7D nachgewiesen werden konnte. Im Rahmen dieser Diplomarbeit wurden mit einem Laborrieselbettreaktor Versuche zur biologischen Cyanwasserstoffelimination mit täglicher Substratzuführung durchgeführt und dabei das Systemverhalten bezüglich der Cyanidelimination bei Einsatz eines textilen Aufwuchsträgers aus Polypropylen und eines granulären Trägermaterials aus Polypropylen- und Viskosefasern getestet. Weiterhin wurden über einen 15-wöchigen Zeitraum die Effizienz und die Stabilität des Abbauverhaltens zweier Großanlagen zur Cyanidelimination untersucht. Um einen Eindruck von der Mikroflora der Anlagen zu erhalten, wurden anhand einfacher mikrobiologischer Methoden zur Differenzierung Mikroorganismen untersucht, welche aus den Umlaufwässern der Anlagen isoliert wurden. Mit dem textilen Aufwuchsträger konnten 38,1 mg Cyanid zu 77,9 % eliminiert werden, mit dem Granulat wurden 31,7 mg Cyanid zu 79,0 % abgebaut. Bei beiden Großanlagen konnten während der 15-wöchigen Versuchsdauer keine ausreichend effizienten Abscheidegrade festgestellt werden, wobei bei beiden Anlagen zum Teil höhere Cyanidkonzentrationen in der Reinluft als in der Rohluft gemessen wurden. In den Umlaufwässern beider Anlagen konnten jeweils 4 voneinander unterscheidbare cyanidtolerante bzw. cyanidverwertende Mikroorganismenspezies nachgewiesen werden.
Untersuchungen zum Generieren von 3D-Körpern mittels Mirkropulverauftragschweißen (Micro-Cladding)
(2010)
Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, den Aufbau von 3D- Körpern mittels Micro-Cladding genauer zu untersuchen. Dabei wird vor allem auf die Erzeugung von Spuren mit unterschiedlichem Querschnitt, Volumenkörpern und Gittern eingegangen werden. Zum Schluss werden noch einige Aussagen über den Prozess getroffen, die Ergebnisse zusammengefasst und Vorschläge zu Optimierung gegeben.
Die Flammkaschierung ist ein wichtiger Bereich in der Textilindustrie. Durch die unerwünschte Freisetzung von Cyanverbindungen stellen die Produktionsvorgänge der Flammkaschierung jedoch eine erhebliche Umweltbelastung dar. Damit der vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit angegebene Grenzwert für Cyanverbindungen eingehalten werden kann, sind Abluftreinigungsverfahren zu entwickeln. Im Rahmen dieser Bachelorarbeit wurden weiterführende Untersuchungen im Bereich der mikrobiellen Cyanidelimination durchgeführt. Ein Ziel war es, Systemverluste bei Laborversuchen zu minimieren, um Aufschlüsse über den eigentlichen mikrobiologischen Abbau von Cyanid geben zu können. In einem einwöchigen Sterilansatz, welcher mit destilliertem Wasser durchgeführt wurde, konnten zwischen 90 % und 100 % an Cyanid wiedergefunden werden. Die Versuche mit Nährlösung zeigten Wiederfindungswerte zwischen 40 % - 60 %. Zum anderen wurde die Substratverwertung der Mikroorganismen an Pilot- und Großanlagen untersucht, um Aussagen über Wechselwirkungen zwischen den Substanzen wie Ammonium, Nitrat, Phosphat und Fruktose treffen zu können. Hierbei wurde gezeigt, dass in den Pilotanlagen keine Nitrifikanten enthalten waren.
Zur Verarbeitung von Prepreg-Material im Leichtbau müssen bestimmte Bedingungen eingehalten werden, um eine hohe Qualität der Bauteile zu gewährleisten . In Laminier - und Zuschneideräumen soll die Konzentration an Partikeln mit einem Durchmesser von 5 – 10 µm den Grenzwert von 29.300 Partikel/m³ nicht überschreiten. Ziel der Diplomarbeit war es, die Staubpartikelkonzentration in den betroffenen Räumen der Cotesa GmbH Mittweida zu untersuchen und die Stäube auf Bestandteile und mögliche Quellen zu analysieren, um ein Konzept zur Reduzierung zu entwickeln. Dazu wurden regelmäßige Messungen mit einem Streulichtpartikelzähler durchgeführt und die aufgenommen Werte sowie bereits vorhandene Messdaten auf ihre räumliche und zeitliche Verteilung hin sowie auf Zusammenhänge mit den Umgebungsbedingungen untersucht. Um mögliche Staubquellen zu identifizieren, wurden Vergleichsmessungen mit verschiedenen Materialien durchgeführt und Staubproben genommen. Die Proben wurden unter Licht-, Fluoreszenz- und Elektronenmikroskop untersucht sowie energiedispersive Röntgenanalysen durchgeführt. Es konnte festgestellt werden, dass von außen eingetragene Partikel wie Flugasche eine große Rolle spielen, aber auch die Personen im Reinraum sowie Materialien und Hilfsstoffe selbst Partikel im betrachteten Größenbereich emittieren.
Diese Arbeit enthält Methoden zur Erzeugung einer porösenGlasoberfläche. Bei dem speziellen Glas handelt es sich um ein Natriumborosilicatglas. Die Zusammensetzung des Glases wurde so gewählt, dass durch geeignete chemische und thermische Behandlungen eine Entmischung und somit eine Phasenseparation erfolgen kann. Durch diese Entmischung ist es möglich, einen porösen Glaskörper zu erhalten. Dabei wird mit dem sogenannten VYCOR-Prozess gearbeitet. Die anschließenden Untersuchungsmethoden wie die Aufnahmen mit dem Rasterelektronenmikroskop und die Durchführung einer Quecksilber-Intrusion, sollen die porösen Strukturen auf der Glasoberfläche bestätigen.
Der vorliegende Bericht befasst sich mit den Grundlagen einer neuen Möglichkeit der Kantenisolation, einem wichtigen Schritt in der Herstellung von Solarzellen. Dabei sollen dünne Spuren, bestehend aus einer Ätzpaste, mit Hilfe eines Dispenser auf Solarwafer aufgetragen und mittels Laser aktiviert werden.Hauptziel ist es die Optimierung der Laserparameter für die Kantenisolation von Solarwafern. Des Weiteren sollen die Auswirkungen dieser Methode auf die Solarzellenparameter überprüft werden sowie die Möglichkeit des Abtrages der Reaktionsprodukte mittels CO2-Laser ohne den Solarwafer dabei zu beschädigen.
Ziel der Diplomarbeit ist es, durch messtechnische Untersuchungen im Nahbereich der verschiedenen Teilschallquellen von Blockheizkraftwerken (BHKWs), Aussagen über jeweilige tieffrequente Geräuschemissionen zu treffen. Um die tieffrequenten Geräuschemissionen zu minimieren sollen Vorschläge für den zu realisierenden technischen Schallschutz an diesen Quellen getroffen werden. Auf Grundlage dieser Vorschläge sollen dann spezifische Nebenbestimmungen des tieffrequenten Lärmschutzes für das bauund immissionsschutzrechtliche Genehmigungsverfahren für BHKWs abgeleitet werden. Weiterhin sollen aus den Ergebnissen der durchgeführten Messungen geeignete Messverfahren erarbeitet werden, um die von den Genehmigungsbehörden geforderten Inbetriebnahmemessungen an BHKWs korrekt durchzuführen.