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Wasseraufbereitung für gewerbliche Wäschereien, Monitoringsystem Forschungsprojekt

Intelligentes Monitoringsystem zur Steigerung der Prozessqualität in gewerblichen Wäschereien

Forschungsprojekt Wasseraufbereitung: Intelligentes Monitoringsystem für gewerbliche Wäschereien

Forschungsprojekt – IMPRESS (Intelligentes Monitoringsystem zur Steigerung der Prozessqualität und Ressourceneffizienz in gewerblichen Wäschereien)

Als global agierendes Unternehmen im Bereich der innovativen Wasseraufbereitung fühlen wir uns unserem Slogan Tradition und Zukunft an Ihrer Seite verpflichtet.
Neben den aktuellen Tagesaufgaben begleiten Mitarbeiter unseres Unternehmens verschiedenste Forschungsprojekte und Versuchsaufbauten zu aktuellen Fragestellungen der Prozessoptimierung.
Innerhalb des Zeitraums vom 01.10.2019 bis 31.03.2022 wird unter Leitung des:

das Projekt IMPRESS durchgeführt.

Zielsetzung des Forschungsprojektes ist die Entwicklung eines KI-basierten Sensors zur Online-Erfassung
der Konzentration anionischer und nichtionischen Tenside für ein

Intelligentes, flexibles Monitoring von Wasch- und Abwasserrecyclingprozessen in Wäschereien.

In der ersten Phase des Projektes erfolgte die Festlegung von Parameter für das sensorische KI-Konzept. Zielsetzung hierbei war es eine erste Parametermatrix festzulegen, um den Forschungsansatz in einem labortechnischen Versuchsaufbau zu prüfen.
Im Ergebnis der Betrachtungen durch die beteiligten Fachunternehmen, Industriepartner und Forschungsinstitutionen wurden für den Versuchsaufbau die Parameter CSBeq, BSBeq, Leitfähigkeit, Trübung, Alkalinität, pH-Wert sowie einer Absorptionsmessung bei 254, 310 sowie 360 nm festgelegt.

Bildquelle: Präsentation Hohenstein Institut für Textilinnovation GmbH zur zweiten projektbegleitenden Ausschusssitzung
Die Gebrüder Heyl Vertriebsgesellschaft ist hierbei mit dem Testomat 2000 für die Alkalinitätsbestimmung sowie dem modularen Sensorkonzept Neomeris select für die Parameter pH und Leitfähigkeit vertreten. Für die Einbindung der Parameter wurde eine spezielle Durchflussarmatur entworfen, die die Integration in den labortechnischen, als auch zu einem späteren Zeitpunkt angestrebte prozessnahe Einbindung, ermöglicht.
Versuchsaufbau Wasseraufbereitung Wäschereien
Bild: Übersicht Sensorverbund im labortechnischen Versuchsaufbau am Hohenstein Institut
(Bildquelle: Präsentation Hohenstein Institut für Textilinnovation GmbH zur zweiten projektbegleitenden Ausschusssitzung)

Tenside sind essentielle Bestandteile von Wasch- und Reinigungsmitteln.

Häufig ist die Wirkungsweise der Tenside im Wasch- und Wasseraufbereitungsprozess aufgrund von z.B. Vermischung oder Interaktion mit Schmutz und anderen Bestandteilen unklar.
 
Hieraus resultieren u.a. eine mangelnde Prozessqualität und zusätzliche Kosten welche beispielsweise durch Verblockung der Membranen entstehen. Weiterhin werden Potentiale bzgl. Ressourcenschonung und möglicher Prozessoptimierungen nicht ausgeschöpft.
 
Im Versuchsaufbau wird mittels eines Bench-top Bioreaktors die „Modellwaschflotte“ vorgelegt und mittels einer Rotor-Schlauchpumpe angesaugt und der Messmimik zugeführt.

Zur Überwachung/Sicherstellung der Prozessstabilität kommen hierbei ein Relativdrucksensor, eine magnetisch induktive Durchflussmessung sowie ein Pulsationsdämpfer zur Gewährleitung eines homogenen Volumenstroms zum Einsatz.
Alle gemessenen Daten werden über das Programm Lab-View eingelesen und verarbeitet.
Über die Durchführung von N-Messreihen wird hierbei anhand eines mathematischen Modells ein
Algorithmus ermittelt, welcher zur Voraussage der Konzentration der Tenside im Prozess dienen sollte.
Bildquelle: Präsentation Hahn Schickard Gesellschaft zur zweiten projektbegleitenden Ausschusssitzung
Im Rahmen der wissenschaftlichen Betrachtung werden über diverse Szenarien Modellprozesswässer unter Laborbedingungen angesetzt und für die Verifizierung des Sensorverbundes herangezogen.
Hierbei wird eine realitätsnahe Simulation der in der Praxis zu erwartenden Prozesswässerzusammensetzungen angestrebt, um die Eignung der zum Einsatz kommenden Messtechnik für die Bestimmung der relevanten Einzelparameter des Sensorverbundes bewerten zu können.
Dipl.-Ing. (FH)
Karsten Hesse
Versuchsaufbau Darstellung
Bildquelle: Präsentation Hahn Schickard Gesellschaft zur zweiten projektbegleitenden Ausschusssitzung
Das IGF-Vorhaben 20792N der Forschungsvereinigung Hahn-Schickard-Gesellschaft für angewandte Forschung e.V. , Reinhardtstraße 12 - 14, 10117 Berlin wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.
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