Das Projekt "Anaerobes Verfahren zur Aufarbeitung von Prozessabwaessern (Lebensmittelproduktion)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Alstom Power Systems GmbH durchgeführt. Entwicklung eines neuartigen anaeroben Verfahrens zur Aufarbeitung von Prozessabwaessern aus der lebensmittelverarbeitenden und -herstellenden Industrie. Die Reinigung erfolgt in zwei hintereinander geschalteten, modifizierten Mammut-Schlaufenreaktoren (MSR) mit an suspendierten Traegerpartikeln fixierten anaeroben, mesophilen Mikroorganismen. Es wird angestrebt, den Umlauf des Gas-, Liquid-, Feststoff-Systems in den MSR allein durch das entstehende Biogas zu erzeugen. Durchgefuehrt werden: 1) Voruntersuchung mit Modellabwasser im Labormassstab. 2) Untersuchungen mit Modell- und Realabwasser im Pilotmassstab.
Das Projekt "Richtlinien fuer den optimalen Einsatz von Anaerobverfahren zur Reinigung von Kreislaufwasser- und Abwasserteilstroemen der Papierindustrie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Papiertechnische Stiftung München durchgeführt. Ausgangssituation: Die Anaerobtechnik insbesondere bei der Behandlung von hoeher belasteten Teilstroemen - hat sich noch nicht in dem Umfang durchgesetzt, wie es aufgrund der Vorteile des Verfahrens zu erwarten gewesen waere. Dies ist auf die unzureichenden Kenntnisse ueber den Einfluss der Abwasserzusammensetzung auf die anaeroben Stoffwechselprozesse (hemmende oder toxische Wirkung) zurueckzufuehren. Die Abwaesser fallen je nach Produktionsart und Systemort mit unterschiedlichen Frachten und Abwasserinhaltsstoffen (z.B. Sulfat, Calcium, Fettsaeuren usw.) an. Eine systematische Erfassung der in Frage kommenden Teilstroeme bei der Papierproduktion und der Randbedingungen fuer die jeweiligen anaeroben Verfahrenstechniken ist bislang nicht vorhanden. Forschungsziel: Ziel des Forschungsvorhabens ist es, Erkenntnisse ueber die Abwassereigenschaften der fuer die anaerobe Behandlung in Frage kommenden Teilstroeme der Papierindustrie zu erlangen und Richtlinien fuer den Einsatz der verschiedenen anaeroben Verfahrenstechniken festzulegen. Notwendige Vorbehandlungsmassnahmen (Elimination hemmender Substanzen) oder auch erforderliche Nachbehandlungsmassnahmen (z.B. Filtration) sollen dargestellt werden. Anhand dieser abgesicherten Informationen soll eine Anwendungsmatrix erstellt werden. Zur Pruefung der anaeroben Abbaubarkeit soll eine Standardmethode entwickelt werden. Die Moeglichkeiten und die Wirtschaftlichkeit des Einsatzes von Anaerobverfahren - insbesondere fuer eine Wiederverwendung des gereinigten Wassers - sollen aufgezeigt werden. Loesungsweg: Die Untersuchungen werden in Produktionen, die Altpapier bzw. Altpapier und Holzstoff als Faserstoff verwenden, durchgefuehrt. Die bisherigen Erfahrungen mit der Anaerobtechnologie in der Papierindustrie werden erfasst und ausgewertet. An bestehenden Betriebsanlagen werden die Einfluesse des Produktionsprozesses (Altpapiereinsatz, Aufbereitungsverfahren, Faserstoffgewinnung, Hilfsmitteleinsatz), der spezifischen Abwassereigenschaften und von Stoerfaktoren (Hemmung, Toxizitaet, Stossbelastung, Sortenwechsel) auf die Anlagen untersucht. Es wird eine in der Praxis anwendbare Standardmethode (Batchtest) entwickelt, die eine Ueberpruefung der aneroben Abbaubarkeit unter vergleichbaren Bedingungen ermoeglicht. Im Labormassstab werden kontinuierliche Anaerobversuche mit unterschiedlichen Kreislaufwaessern und Abwasserteilstroemen durchgefuehrt. Dabei werden die anaerob biologische Abbaubarkeit untersucht und die hemmenden Einfluesse durch Abwasserinhaltsstoffe geprueft. Informationen, die ueber die jeweils eingesetzten Rohstoffe und Hilfsmittel zur Verfuegung stehen, werden genutzt. Aus den gewonnenen Erkenntnissen werden die Anaerobverfahren auf ihre Eignung, unter Abschaetzung der Wirtschaftlichkeit, beurteilt und Randbedingungen fuer den Einsatz der einzelnen anaeroben Verfahrentechniken in Abhaengigkeit von den spezifischen Produktionswaessern festgelegt.
Das Projekt "Prozessentwicklung zur Gewinnung anaerober Stoffwechselprodukte aus Abfallsubstraten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik durchgeführt. Ziel ist die gleichzeitige Reinigung von organisch belasteten Abwaessern aus der Lebensmittelindustrie unter Gewinnung von Wertstoffen durch anaerobe biologische Prozesse. Am Beispiel der Milchsaeureproduktion aus Molke wurde ein kontinuierlicher Bioprozess mit integrierter Produktaufarbeitung entwickelt, der die Gewinnung von Milchsaeure, Proteinen und Zellen als Wertstoffe mit der Reinigung des industriellen Abwassers Molke in einem Gesamtverfahren kombiniert. Die einzelnen Schritte waren Stammauswahl, Mediumoptimierung (biologisch u. wirtschaftlich), Substratvorbehandlung, Fermentation, Zellabtrennung u. Produktgewinnung. Experimentelle Entwicklungsarbeiten wurden durch Simulation und Kooperation mit anderen Arbeitsgruppen verkuerzt. Ueberfuehrung des Verfahrens vom Technikums- in den grosstechnischen Massstab ist eingeleitet.
Das Projekt "Neuartige Prozessfuehrung durch hybride Fuzzy-Systeme fuer die Entwicklung eines anaeroben Hochleistungsreaktors zur biologischen Abwasserreinigung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Lehrstuhl für Fluidmechanik und Prozessautomation durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist es, die biologischen Prozesse bei der anaeroben Abwasserreinigung durch situative Regelung so gut aufeinander abzustimmen, dass fuer die geschwindigkeitsbestimmenden Abbauschritte der Acetogenese und Methanisierung eine optimale Substrataufbereitung geschaffen wird, eine beginnende Ueberlastung fruehzeitig erkannt wird und entsprechende prozessgefuehrte Gegenmassnahmen eingeleitet werden koennen. Erreicht wird dies durch die Modellierung der biologischen Prozesse in einem adaequaten Regelstreckenmodell und der darauf aufbauenden Regelung und Optimierung der anaeroben Abwasserbehandlung auf der Basis eines hybriden Fuzzy-Systems. Diese Loesung ermoeglicht es, stark belastetes Abwasser mit geringstem Aufwand an Wartung effektiv zu reinigen, wie es sonst nur mit sehr erfahrenem Personal moeglich waere.