Das Projekt "Bestimmung von Parametern zur Beschreibung von biologischen Prozessen in Anlagen zur biologischen N- und P-Elimination" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hannover, Institut für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik durchgeführt. Zur Beschreibung der biologischen Stickstoff- und Phosphorentfernung in einer Klaeranlage mit Hilfe eines kinetischen Modelles (NDBEPR-Modell, Wentzel et al., 1991) ist die Charakterisierung des Abwassers und die Eingabe von stoechiometrischen und kinetischen Koeffizienten von entscheidender Bedeutung. In der vorliegenden Arbeit wurden verschiedene biologische Methoden zur Bestimmung des I.a.CSB's eines Abwassers ausfuehrlich miteinander verglichen. Der bisher haeufig gefundene grosse Unterschied der Ergebnisse zwischen aerobe und anoxische Batch-Versuche konnte mit Hilfe einer Optimierung und einem Korrekturterm deutlich verkleinert werden. Nach den Erfahrungen der vorliegenden Arbeit wird empfohlen, den aeroben Batch-Versuch zur Ermittlung der Konzentration I.a.CSB vorzuziehen. Die stoechiometrischen und kinetischen Koeffizienten der Poly-P-Organismen, die mit angereicherten Poly-P-Organismen-Kulturen bestimmt worden waren, wurden von Wentzel et al. (1991) in das NDBEPR-Modell uebernommen. Auffaellig dabei war der sehr niedrige Zerfallskoeffizient (0,04 1/d) der Poly-P-Organismen und der sehr hohe Wert der P-Fraktion in der aktiven Biomasse der Poly-P-Organismen (0,38 mg P/mg oTS). Diese Koeffizienten wurden anhand einer Schlammfraktionisierung einer Mischbiozoenose nach Wentzel et al. (1990) ueberprueft. Dabei wurden die Messdaten einer kontinuierlichen Versuchsanlage benutzt, bei der der Anteil der Acetat-CSB's des Zulaufes stufenweise erhoeht wurde. Bei der Schlammfraktionierung zeigte sich, dass der Zerfallskoeffizient der Poly-P-Organismen dem der non-Poly-P-Organismen (0,24 1/d) wesentlich naeher liegt, als von Wentzel et al. (1988) angenommen und unter Umstaenden mit diesem identisch ist. Bei der Ermittlung des Phosphorgehaltes der Poly-P-Organismen stellte sich heraus, dass diese Fraktion keine feste Groesse ist (wie von Wentzel et al., 1990 angenommen), sondern abhaengig ist von der Substratqualitaet des Zulaufes. Fuer einen belebten Schlamm, der nicht adaptiert ist an hohe Konzentrationen Acetat im Zulauf der Anlage, betrug der Phosphoranteil der Poly-P-Organismen 0,20 mg P/mg aTS. Als letztes konnte anhand der Ergebnisse von Batch-Versuchen (Umsatzgeschwindigkeiten) eine Populationsverschiebung von Nitrifikanten und Denitrifikanten bei einer Erhoehung der Acetat Konzentration im Zulauf einer kontinuierlichen Versuchsanlage festgestellt werden.
Das Projekt "Teilvorhaben 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fachhochschule Gießen-Friedberg, Institut für Siedlungswasserwirtschaft und anaerobe Verfahrenstechnik durchgeführt. Kontinuierliche Trockenvergärungsverfahren (TrVV) werden derzeit nur für die Behandlung von Bioabfällen und der organischen Fraktion von Restabfälle eingesetzt. Es sollen bisher noch nicht untersuchte offene Fragestellungen zur Trockenvergärung von Energiepflanzen untersucht werden. Übergeordnetes Ziel ist daher die Entwicklung einer Verfahrenskombination mit großtechnischer Umsetzung zur Optimierung der Biogasausbeute (Wirtschaftlichkeit) von Verfahren zur Trockenvergärung. Basis für diese Entwicklung sind die aus der Bioabfallbehandlung bekannten kontinuierliche TrVV. Recherche zu TrVV: Literatur, Patente. Evaluierung geeigneter Input-Materialien. Anpassung der aus der Verwertung von Bio- und Restmüll bekannten kontinuierliche TrVV an den Einsatz in landwirtschaftlichen Biogasanlagen, besonders im thermophilen Milieu. Labortechnische Untersuchungen (Batch-Versuche). Untersuchungen von thermischen Aufschlussverfahren zur Verbesserung der Verfügbarkeit von strukturreichen Substraten. Untersuchungen zur Wirkung und Nutzbarmachung von Gärresten auf Boden und Pflanzen. Darstellung der Erfolgsaussichten im Falle positiver Ergebnisse im Hinblick auf potentielle Märkte (Produkte/System). Nutzung für Planung.
Das Projekt "Entwaesserung von Altoelen im Gegenstromreaktor" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von BFI Betriebsforschungsinstitut, VDEh-Institut für Angewandte Forschung GmbH durchgeführt. Vor der Ableitung oelhaltiger Abwasserstroeme aus z.B. der Metallbearbeitung, Teilereinigung oder Entfettung muessen die Oelbestandteile abgetrennt werden. Bei der Spaltung dieser Oel-in-Wasser-Emulsionen entsteht eine Oelphase mit Restwassergehalten bis zu 70 Gew.-Prozent. Die stoffliche Verwertung oder energetische Nutzung bedingt jedoch Wassergehalte kleiner 10 Gew.-Prozent. Die Forschungsarbeiten zur Entwicklung und Erprobung eines geeigneten Verfahrens fuer die innerbetriebliche Entwaesserung von Altoelen gliedern sich in die Abschnitte 'Batch-Versuche' (Ermittlung grundlegender Erkenntnisse zum Entwaesserungsverhalten von Altoelen) sowie 'Gegenstromversuche' (verfahrenstechnische Konzeption eines Gegenstromreaktors und Erarbeitung der MSR-Technik). Im abgeschlossenen und hier dargestellten Forschungsabschnitt 'Batch-Versuche' wurden erfolgreich die verfahrenstechnischen Grundlagen einer Altoelentwaesserung ermittelt und ein technisch und wirtschaftlich vielversprechendes Verfahrenskonzept zur Altoelentwaesserung erarbeitet. Hierzu wurden grundlegende Erkenntnisse zum Verfahren der Altoelentwaesserung, zu Chemikalien und Wirkmechanismen sowie zu Reaktoren und Apparaten zusammengestellt und bewertet. Versuche zur Vorauswahl geeigneter Spaltchemikalien zeigten die gute Eignung von Spaltchemikalien mit den aktiven Bestandteilen Polyamine bzw. Polyammoniumsalze. Durch systematische Variation der Verfahrensparameter wie z.B. Spaltdauer, Spalttemperatur, Ruehrerdrehzahl, Spaltchemikalien und Wasservorlage in einem neu errichteten Labor-Batch-Versuchsstand konnten geeignete Spaltbedingungen fuer verschiedene Altoele ermittelt werden. Hierauf aufbauend wurde ein Verbesserungskonzept fuer die Altoelbehandlung abgeleitet. Dies laesst einen gleichbleibend geringen Wassergehalt (kleiner 20 Gew.-Prozent) erwarten.
Das Projekt "Nuklidmigration im Deckgebirge des Endlagerortes Morsleben" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GSF - Forschungszentrum für Umwelt und Gesundheit GmbH, Institut für Hydrologie durchgeführt. Zur Abschaetzung des Gefaehrdungspotentials des geplanten Endlagers fuer radioaktive Abfaelle im Salzstock von Gorleben werden Laborexperimente durchgefuehrt, welche Aufschluss ueber das Ausbreitungsverhalten der eingelagerten Radionuklide nach unterstellten Stoerfaellen erbringen sollen. Die Untersuchungen erfolgen unter Verwendung von Batch-, Saeulendurchlauf- und Diffusionsversuchen. Zur Durchfuehrung der Experimente werden radioaktive Tracer benutzt zB: 14-C, 75-Se, 85-Sr, 95-Zr/Nb, 95m/99-Tc, 134-Cs, 113-Sn, 45-Ca, 152-Eu, 35-S, 36-Cl, 22-Na, 181-Hf, und andere. Zur Auswertung der Experimente werden insbesondere physikalisch-chemische Effekte wie Ionenaustausch, Loeslichkeitsbegrenzung, Kolloidbildung und Komplexierung der Nuklide mit natuerlichen organischen Stoffen (zB Huminsaeuren) diskutiert.
Das Projekt "Methodenbausteine Bodenschutz - Regionalisierung des Schwermetallverlagerungspotentials fuer die Boeden Sachsen: hier Kartenblatt Freiberg" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gießen, Fachbereich 09 Agrarwissenschaften, Ökotrophologie und Umweltmanagement, Institut für Landeskultur durchgeführt. Ermittlung des Schwermetallrueckhaltevermoegens der Leitbodenformen des Kartenblattes L 5146 Blatt Freiberg (BK50) und Ableitung diesbezueglicher Karten des gleichen Massstabes unter Beruecksichtigung der klimatischen Gegebenheiten. Fuer die Schwermetalle Blei und Cadmium sowie fuer das Halbmetall Arsen sollen die Retardation in den Boeden des Kartenblattes L5146 sowie die Verlagerungsgeschwindigkeit experimentell ermittelt, digital und regionalisiert verarbeitet und kartographisch dargestellt werden. Die Regionalisierung dieser Bodeneigenschaften (Bodenfunktion 'Ausgleichskoerper im Stoffkreislauf') bildet im Sinne des vorsorgenden Boden- und Gewaesserschutzes eine Grundlage u.a. fuer die Gefahrenabschaetzung bei der Verwertung organischer Siedlungsabfaelle (z.B. Kompost und Klaerschlamm) auf und in Boeden. In diesem Zusammenhang sollten aus den Ergebnissen Empfehlungen hinsichtlich der Ausweisung von Bodenbelastungsgebieten und Bewirtschaftung abgeleitet werden koennen. Kurzdarstellung der Ergebnisse: 40 Profile (bzw. 159 Horizont- und Schichtproben) der Boeden des Kartenblattes Freiberg wurden auf die Kennwerte Ton-, Schluff-, Sand-, Skelettgehalt, pH-Wert, Organische Substanz, Trockenrohdichte laborativ untersucht. Anschliessend wurde der Schwermetallstatus der Boeden ueber Koenigswasseraufschluss, EDTA-Extrakt sowie Calcium-Nitrat-Extrakt festgestellt. Die Sorptionseigenschaften wurden ueber Batch-Versuche und Sorptionsisothermie mit unterschiedlichen Konzentrationsstufen ermittelt. In die gemessenen Sorptionsgleichgewichtskonzentrationen der Bodenloesung und der Festphase wurde die FREUNDLICH-Isotherme gelegt, daraus wurden die FREUNDLICH-Gleichung, die Pedotransferfunktionen sowie die Retardationsfaktoren und die Verlagerungsgeschwindigkeit fuer Schwermetalle berechnet.
Das Projekt "Bodenoekologische Untersuchungen zur Wirkung und Verteilung von organischen Stoffgruppen (PAK, PCB) in ballungsraumtypischen Oekosystemen - Teilprojekt A + D" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Landschaftsentwicklung durchgeführt. Das Vorhaben integriert bodenkundliche, zoologische und mikrobiologische Untersuchungen der terrestrischen Organismen und Prozesse im Boden, die auf organische Schadstoffe (PCB, PAK) empfindlich reagieren: - Anhand eines Belastungsgradienten (ehemalige Rieselfelder, Berlin Buch) sollen zunaechst Freilandstudien durchgefuehrt werden. - Bodenkundliche Untersuchungen der Bindungsformen und des Ad- und Desorptionsverhaltens der Organika sind in Batch-Versuchen und Bodensaeulen kombiniert mit mikrobiologischen Studien geplant. - Den Wechselwirkungen zwischen Bodentieren und Mikroorganismen beim Dekompositionsprozess soll mittels entsprechender Studien an Mikrokosmossystemen nachgegangen werden. Mit den Ergebnissen soll in Zusammenarbeit mit den anderen Arbeitsgruppen eine Bilanz der beobachteten Wirkungen erarbeitet werden, die die wissenschaftliche Grundlage fuer die Festlegung von Wirkungsschwellen bildet.
Das Projekt "Untersuchungen über das Komplexierungsverhalten von Huminsäuren und deren Einfluss auf die Migration von radioaktiven und nichtradioaktiven Stoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Mainz, Fachbereich Chemie und Pharmazie, Institut für Kernchemie durchgeführt. Komplexierung von Np und Pu mit synthetischen Huminsäuren in Abhängigkeit des pH-Wertes und der Metallionenkonzentration; Bestimmung der Komplexstabilitätskonstanten für die verschiedenen Oxidationsstufen des Pu; Studien zum Redoxverhalten von Np (V) und Pu (VI) in Huminsäurelösungen; Kinetik und Reversibilität der Humatkomplexbildung beim Np und Pu; Untersuchungen über das Sorptionsverhalten der Humatkomplexe unter naturnahen Bedingungen - Säulenversuche (Institut für Kernchemie der Universität Mainz) Komplexbildung von Zn, Cd und Pb mit synthetischen Huminsäuren; Untersuchungen zur Konkurrenzsituation bei Komplexierungsreaktionen mit Huminsäuren; Studien zur Wechselwirkung zwischen Anionen und Huminstoffen in Batch- und Säulenversuchen (Fachrichtung 11.4 anorganische und Analytische Chemie und Radiochemie der Universität des Saarlandes
Das Projekt "Untersuchungen zur chemischen Bestaendigkeit von mineralischen Deponieabdichtungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, Lehrstuhl und Institut für Mineralogie und Lagerstättenlehre durchgeführt. Erforschung des Langzeitverhaltens einer mineralischen Deponieabdichtung sowohl in bodenphysikalischer als auch in chemisch-mineralogischer Hinsicht. Dazu Durchfuehrung von Langzeitdurchstroemungsversuchen mit natuerlichen Deponiesickerwaessern und natuerlichen Tonen aus Nordrhein-Westfalen. Zeitgleich Durchfuehrung von Batch-Versuchen als Zeitraffereffekt. Ergebnis: Die Anlagerung organischer Bestandteile aus dem Sickerwasser an die Tone kann zu einer Veraenderung der bodenphysikalischen und mineralogischen Eigenschaften fuehren.
Das Projekt "Untersuchungen zur chemischen Wechselwirkung zwischen sauren Deponie-Sickerwaessern und mineralischen Abdichtungsmaterialien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, Lehrstuhl und Institut für Mineralogie und Lagerstättenlehre durchgeführt. Im Rahmen des Vorhabens wird die chemische und mineralogische Bestaendigkeit von vier ausgewaehlten Tonen mit unterschiedlichem Tonmineralspektrum gegenueber synthetischen organischen Saeuren und natuerlichen sauren Deponie-Sickerwaessern geprueft. Es sind Langzeit-Batch-Versuche und Perkolationsserien vorgesehen. Die Ergebnisse sollen einen Beitrag zur Langzeitstabilitaet von Tonen im sauren organischen Milieu leisten.
Das Projekt "Untersuchungen zur Wechselwirkung von Sickerwasser mit Abdichtungstonen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Geotechnisches Büro Prof.Dr.-Ing. H. Düllmann GmbH durchgeführt. Geotechnische und mineralogische Klassifizierung bei der Rheinbraun AG vorkommender Tone und Untersuchung dieser Tone hinsichtlich ihrer chemischen Stabilitaet gegenueber Deponiesickerwaessern hinsichtlich ihres Einsatzes in Deponiebasisabdichtungen. Dazu Einsatz von statischen Langzeitdurchstroemungsversuchen, Batch-Versuchen und Diffusionsversuchen.
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