Das Projekt "Waermeentlastung des Rheines durch Einsatz eines Kuehltropfkoerpers bei der Abwasserreinigung in der Zellstoff- und Papierindustrie. Teil II: Bau und technische Erprobung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Holtzmann durchgeführt. Die halbtechnische Erprobung eines 2-stufigen Verfahrens zur Reinigung eines Gemisches von Zellstoffbrueden und von Papierfabrikabwasser unter gleichzeitiger Temperatursenkung von ca. 52 Grad C auf max. 30 Grad C ohne Verwendung von Kuehlwasser verlief erfolgreich. Diese Anlagenkonzeption (Kuehltropfkoerper/Belebtschlammanlage) soll grosstechnisch gebaut und das Verfahren optimiert werden. Die Optimierung betrifft u.a. die Sicherstellung der Sauerstoffversorgung und einer Enthalpiedifferenz im Kuehltropfkoerper an heissen Sommertagen (temperaturgesteuerte Zwangsbelueftung), Verhinderung der Auskuehlung an Wintertagen (temperaturgesteuerte Schliessung der Lufteintrittsoeffnungen) sowie temperaturabhaengige Steuerung der Beschickungsmengen. Daneben soll eine Optimierung bzw. Minimierung des pH-Wertes und der Naehrsalzzugabe erreicht werden.
Das Projekt "Einfluss von Boeden auf die Faehigkeit von Bakterien, chlorierte Kohlenwasserstoffe abzubauen (SFB 188-95/B5)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Arbeitsbereich Biotechnologie II - Biotransformation und -Sensorik durchgeführt. Chlorierte Kohlenwasserstoffe (CKW) sind Xenobiotika, die sich haeufig durch Persistenz, Toxizitaet, Bioakkumulation und geringe Bioverfuegbarkeit auszeichnen. Ein Teil der halogenierten Verbindungen wird also in der Natur nicht bzw. nur sehr langsam mikrobiell umgesetzt. Im Labor koennen diese Verbindungen jedoch durch bakterielle Reinkulturen in Fluessigkultur vollstaendig abgebaut werden. Die Eigenschaften dieser Bakterien sollen in der Behandlung industrieller Abwaesser, Abgase, Oberflaechen- und Grundwasser sowie kontaminierter Boeden genutzt werden. Dazu sollen in Medien, in denen nur ein verzoegerter oder kein Abbau des Schadstoffs durch die natuerliche Mikroflora zu beobachten ist, sogenannte Spezialisten, d.h. im Labor gezuechtete Mikroorganismen mit der Faehigkeit, den Schadstoff in Fluessigkultur als einzige C- und Energiequelle zu nutzen, eingebracht werden. Damit soll ein effizienterer Abbau erzielt bzw. erst ermoeglicht werden. Bisherige Untersuchungen ueber das Einbringen von Spezialisten in Boeden haben gezeigt, dass diese oft nicht die erwarteten Leistungen erbringen. Ursachen hierfuer sind Einfluesse der autochthonen Mikroflora, aber auch der Bodenmatrix selbst. Im Teilprojekt B5 des SFB 188 wird untersucht, inwiefern der Boden bzw. unterschiedliche Bodenfraktionen einen Einfluss auf die mikrobielle CKW-Abbauleistung haben. Hierzu werden vergleichende Untersuchungen zwischen dem Abbau im Boden und dem Abbau in Fluessigkultur durchgefuehrt. Bisherige Ergebnisse zeigen, dass ein Abbau einer gewaehlten Modellsubstanz im Boden durch eingebrachte Spezialisten prinzipiell moeglich ist und dass in einigen Faellen Fluessigkultur und Bodenkultur miteinander vergleichbar sind. Dabei ist jedoch eine empfindliche Reaktion auf die Veraenderung von Parametern der Bodenmatrix, der Kontamination oder der Mikroorganismen zu beobachten. Ziel des Projektes ist, die den Abbau von Xenobiotika durch spezielle Mikroorganismen in Boden beeinflussenden Faktoren zu erkennen, um eine Vorhersage sowie entsprechende Massnahmen beim Einsatz dieser spezialisierten Mikroorganismen zur Reinigung kontaminierter Boeden treffen zu koennen.
Das Projekt "Verwendung der Rindenextrakte von Fichte und Kiefer zur Herstellung von Holzleimen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut durchgeführt. Im Vorhaben sollen durch spezielle Aufschlussverfahren die in den Rinden der einheimischen Nadelhoelzer vorwiegend in schwerloeslicher Form vorliegenden Polyphenole in hoher Ausbeute gewonnen werden. Ueber die konventionelle Extraktion mit waessrigen Loesemitteln hinaus sollen hier insbesondere Aufschlussverfahren mittels organischer Loesemittel und/oder unter hydrolytischen und sonstigen katalytisch-abbauenden Bedingungen bei hoeheren Temperaturen und Druecken untersucht werden. Die gewonnenen Rindenextrakte bzw. einzelnen Extraktfraktionen sollen durch Umsetzung mit Formaldehyd und/oder in Kombination mit synthetischen Leimharzen zu Holzklebstoffen hoher Qualitaet verarbeitet werden. Mit den Tanninleimharzen sollen Holzwerkstoffe hergestellt werden. Die Qualitaet der Harze soll anhand der mechanisch-technologischen Eigenschaften der Holzwerkstoffe geprueft werden. Die Ergebnisse sollen dazu beitragen, synthetische, auf der Basis von Erdoel hergestellte Leimharze durch natuerliche, nachwachsende Rohstoffe zu ersetzen.
Das Projekt "Reinigung kontaminierter Boeden in Bioreaktoren (SFB 188/B3)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Forschungsschwerpunkt 04, Arbeitsbereich Abfallwirtschaft und Stadttechnik durchgeführt. Biologische Verfahren zur Bodensanierung haben in den letzten Jahren eine immer groessere Bedeutung erlangt. In der Bundesrepublik Deutschland wenden eine Reihe von Firmen diese Verfahren erfolgreich an. Trotzdem gibt es auf dem Gebiet der Bodensanierung noch eine Fuelle offener Fragen. Angewandte Mietenverfahren benoetigen einen langen Behandlungszeitraum von mehreren Monaten bis zu 2 Jahren, Mechanismen im Boden sind kaum bekannt (Wechselwirkungen zwischen Kontamination, Boden, Humus, Mikrobiologie), differenzierte analytische Beschreibung der Kontamination wird kaum praktiziert, Stripeffekte und somit Schadstoffverlagerungen in die Luft sind erst vereinzelt untersucht. In der ersten Phase des Projektes wurde ein 'Modellboden' kuenstlich kontaminiert und in Bioreaktoren behandelt. Die Zugabe von Kompost aus getrennt gesammelten organischen Haushaltsabfaellen fuehrte neben der Optimierung der Milieubedingungen im Reaktor (ph-Wert, Wassergehalt, O2-Versorgung, Temperatur) zu einer erheblichen Beschleunigung des biologischen Abbaus. Dieser wurde ueber die Parameter CO2-Produktion, TOC der Abluft, Kohlenwasserstoffgehalt im Boden und Biomasse beschrieben. Hiermit wurde eine erste Bilanz der Umsetzung des Oel-Kohlenstoffs erstellt. Es wurden Optimierungsuntersuchungen bezueglich der Kompostaddition durchgefuehrt. Fuer Sauerstoffverbrauchsmessungen stand ein Respirometer zur Verfuegung. Die Verwendung von dynamischen Reaktoren sollen zeigen, ob deren Einsatz Vorteile bieten kann, wobei dies von der Boden- und der Kontaminationsart abhaengig sein wird. Schwerpunkte in der Zukunft: Weiterentwicklung der Mischreaktoren, Optimierung der Schaufelmischer...
Das Projekt "Biologischer Abbau verschiedener Papierarten waehrend der Heissrotte eines Muell-Klaerschlammgemisches" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gießen, Institut für Mikrobiologie und Landeskultur durchgeführt. Verschiedene Papiersorten wurden zusammen mit einem Gemisch aus Muell und Faulschlamm in einer Modellversuchsanlage der Heissrotte unterworfen. Folgende Messwerte wurden kontinuierlich ermittelt: Temperaturverlauf der Selbsterhitzung, Frischlufteintrag, Sauerstoffverbrauch und CO2-Bildung. Der Zelluloseabbau wurde nach 13, 27, 44, 60 und 74 Tagen Rotte festgestellt. Die Zellulose von Schreib- und Filtrierpapier wurde nach 74 Tagen fast vollstaendig abgebaut. Bei Schreibpapier wurden 93,9 v.H. und bei Filtrierpapier 94,7 v.H. der Zellulose zersetzt. Die Zellulose von Packpapier wurde waehrend der 74 Tage dauernden Rotte zu 85 v.H. und die des Zeitungspapiers nur zu 60 v.H. abgebaut. Die hoechsten Abbauraten wurden bei allen Papieren bei der ersten Probeentnahme nach 13 Tagen Selbsterhitzung festgestellt.
Das Projekt "Mikrobieller Abbau von BTX-Aromaten und Kresolen unter thermophilen Bedingungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Arbeitsbereich Biotechnologie II - Biotransformation und -Sensorik durchgeführt. BTX-Aromaten (Benzol, Toluol, Xylol-Isomere) sind als Bestandteile von Treibstoffen und organischen Loesungsmitteln Gefahrstoffe, deren Freisetzung in die Umwelt zu gesundheitlicher Gefaehrdung fuehren koennen. Kresole sind ebenfalls toxische Verbindungen, die zur Synthese von Kunstharzen in grossen Mengen verwendet werden. Ausserdem dienen sie als Wirkstoff in Desinfektionsmitteln. Die Reinigung von Industrieabwaessern und Abgasen mit Hilfe mikrobieller Methoden ist Gegenstand zahlreicher Untersuchungen. In der Literatur finden sich bislang wenige Arbeiten ueber den Abbau dieser Problemstoffe mit thermophilen Mikroorganismen. Die Verwendung thermophiler Bakterien, u.U. Archaea, kann in bestimmten Prozessen aufgrund der erhoehten Temperaturen von Vorteil sein. Aus diesem Grund wurde ein umfangreiches Screeningprogramm gestartet, mit dem Ziel, die Moeglichkeiten eines Abbaus der BTX-Aromaten unter thermophilen Bedingungen zu untersuchen und geeignete Mikroorganismen zu isolieren. Das Screening wird ueber die gesamte Laufzeit des Projektes durchgefuehrt. Bislang sind mehrere Isolate gefunden worden, die in der Lage sind, Kresole abzubauen. Ein Abbau der BTX-Aromaten konnte bislang nicht reproduzierbar bewiesen werden. Generell laesst sich derzeit eine Temperaturgrenze von etwa 70 C erkennen oberhalb der ein Abbau umweltrelevanter Schadstoffe nicht gelingt. Die isolierten Staemme werden auf ihre Abbaufaehigkeiten (Temperaturoptimum, allgemeine Wachstumsbedingungen, Substratspektrum und Toxizitaetstoleranz etc.) untersucht. Ausserdem soll der Abbauweg mit HPLC und GC-MS-Untersuchungen geklaert werden und die Schluesselenzyme des Abbauweges sollen gereinigt und charakterisiert werden.
Das Projekt "Aerosole und Mikropartikel als Strahlungsabsorber und Reaktionspartner in solar-themischen Receiver-Reaktoren (ARMIREC) - Teil 1 und Teil 1b" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Solare Energietechnik durchgeführt. In dem Projekt AEMIREC sollen die Voraussetzungen fuer die chemisch-technische Nutzung von Aerosol- und Mikropartikel-Receiver-Reaktoren erarbeitet werden. Da die Entgiftung von Sonderabfaellen als eine fruehe Anwendung solar-chemischer Technologien aussichtsreich erscheint, wird exemplarisch dieser Anwendungsbereich in den Vordergrund gestellt. Gleichzeitig sollen auch grundlegende Erfahrungen und Erkenntnisse fuer die in fernerer Zukunft liegenden Potentiale von Aerosol- und Partikel-Receivern gewonnen werden. In der ersten Projektphase besteht das Ziel darin, den oxidativen Abbau repraesentativer Einzelsubstanzen und Substanzgemische, die als Aerosol oder Mikropartikel einem solaren Receiver-Reaktor zugefuehrt werden, im Hochflussdichte-Sonnenofen in Koeln-Porz unter intensiver Bestrahlung bei hohen Temperaturen zu untersuchen.
Das Projekt "Entwicklung und Erprobung von Verfahren zur schnellen thermophilen biologischen Stabilisierung von fluessigem Klaerschlamm unter aeroben (Teil 1) und anaeroben (Teil 2) Bedingungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsche Babcock Anlagen durchgeführt. Durch thermophile Behandlung ist nicht nur eine Stabilisierung, sondern auch eine Hygienisierung von Klaerschlamm und damit seine gefahrlose landwirtschaftliche Verwertung moeglich. Das einfache aerobe Verfahren eignet sich fuer kleine Anlagen, waehrend das energetisch guenstigere anaerobe Verfahren fuer grosse Anlagen zweckmaessig ist. Trotz der Vorteile beider Varianten werden sie kaum angewandt. Dafuer sind besonders verfahrenstechnische Maengel verantwortlich. Es ist vorgesehen, die Zusammenhaenge zwischen Abbaugeschwindigkeit, optimaler Temperatur, Turbulenz, O2-Eintrag bzw. Gasanfall und Hygienisierungseffekt in einer Pilotanlage zu untersuchen mit dem Ziel, die Verfahrenstechnik zu verbessern, insbesondere die Verweilzeit zu verkuerzen. Die aerobe thermophile Stabilisierung wird in technischen Anlagen eingesetzt, in denen der Klaerschlamm stabilisiert und hygienisiert wird, bzw. durch Verkuerzung der Verweilzeit nur soweit vorbehandelt wird, dass er hygienisiert ist.
Das Projekt "Entwicklung und Erprobung von Verfahren zur schnellen thermophilen biologischen Stabilisierung von fluessigem Klaerschlamm unter aeroben (Teil 1) und anaeroben (Teil 2) Bedingungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesgesundheitsamt, Institut für Wasser-, Boden- und Lufthygiene durchgeführt. Durch thermophile Behandlung ist nicht nur eine Stabilisierung, sondern auch eine Hygienisierung von Klaerschlamm und damit seine unbedenkliche landwirtschaftliche Verwertung moeglich. Das einfache aerobe Verfahren eignet sich fuer kleine Anlagen, waehrend das energetisch guenstigere anaerobe Verfahren fuer grosse Anlagen zweckmaessig ist. Trotz der Vorteile beider Varianten werden sie kaum angewandt. Dafuer sind besonders verfahrenstechnische Maengel verantwortlich. Es wurden die Zusammenhaenge zwischen Abbaugeschwindigkeit, optimaler Temperatur, Turbulenz, O2-Eintrag bzw. Gasanfall und Hygienisierungseffekt in einer Pilotanlage untersucht mit dem Ziel, die Verfahrenstechnik zu verbessern, insbesondere die Verweilzeit zu verkuerzen.
Das Projekt "Teilprojekt 17: Entwicklung und Umsetzung angepasster Technologien zur Abwasser- und Abfallbehandlung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Huber SE Maschinen- und Anlagenbau durchgeführt. Ausgangssituation: In vielen Teilen der Welt und auch in Indonesien, wo keine flächendeckende Kanalisation vorhanden ist, erfolgt die Entsorgung des häuslichen Abwassers größtenteils in einfachen, abflusslosen Sammelgruben, so genannten Septic Tanks. Eine ordnungsgemäße Entsorgung der darin angesammelten Fäkalschlämme ist in solchen Ländern nur selten sichergestellt. Zum größten Teil gelangen diese Schlämme unkontrolliert und in der Regel unbehandelt in Gewässer, auf unbenutzte Landflächen oder in die Landwirtschaft. Dies führt sowohl zu einer deutlichen Belastung der Umwelt mit Schmutzstoffen als auch zu einem erhöhten Risiko der Verbreitung von Krankheiten. Eine weitere Herausforderung für diese Länder stellt die umweltgerechte Entsorgung von Siedlungsabfällen dar. Ein Großteil des Siedlungsabfalls landet auf illegalen Deponien oder wird verbrannt, während die lokale Müllabfuhr nur einen geringen Teil des Abfalls erfasst. Diese unkontrollierten Entsorgungsmethoden führen meist zu einer starken Umweltbelastung und gesundheitlichen Schäden für die Anwohner. Huber Research: Eine viel versprechende Lösung der Abfall- und Fäkalschlammproblematik in Indonesien ist die gemeinsame Behandlung von Fäkalschlamm und Bioabfällen in semizentralen Anlagen. Für die Behandlung in den semizentralen Anlagen kommen grundsätzlich zwei Methoden in Frage, die Co-Kompostierung und die Co-Vergärung von Fäkalschlamm und Bioabfällen. Das Ziel beider Behandlungsmethoden ist die Bereitstellung von Behandlungsprodukten, welche als Kompost bzw. als Flüssigdünger in der Landwirtschaft verwendet werden können. Im Rahmen des Projekts beabsichtigt die Hans Huber AG, die Maschinentechnik für die mechanische Vorbehandlung des Fäkalschlamms weiter zu entwickeln und an die spezifischen Anforderungen von tropischen Ländern anzupassen. Darüber hinaus wird sie die Behandlungsstufen für die statische Eindickung des Fäkalschlamms sowie die thermophile Co-Vergärung mit Bioabfällen weiterentwickeln. Ziel ist, vergleichbare Untersuchungen unter unterschiedlichen Randbedingungen und Klimazonen durchzuführen und dabei die Prozessführung an die spezifischen Gegebenheiten anzupassen, um stets eine hohe Leistung des Systems zu gewährleisten.
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