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Teilvorhaben 1

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.

Entwaesserung von Altoelen im Gegenstromreaktor

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.

Zur Sorption von anorganischen und organischen Arsenverbindungen an Oxiden: Makroskopische und Spektroskopische Untersuchungen der Oberflächenkomplexierung

Das Projekt "Zur Sorption von anorganischen und organischen Arsenverbindungen an Oxiden: Makroskopische und Spektroskopische Untersuchungen der Oberflächenkomplexierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Karlsruhe GmbH in der Helmholtz-Gemeinschaft, Institut für Nukleare Entsorgung durchgeführt. Es ist allgemein akzeptiert, dass die Sorption an oxidischen Mineralien den vorherrschenden natürlichen Mechanismus zur Verringerung der Mobilität von Schadstoffen darstellt. Um die potentielle Remobilisierbarkeit abschätzen zu können, ist es jedoch nicht ausreichend, die Sorption in konventionellen Batch- oder Säulen-Versuchen zu untersuchen, da hierbei nur eingeschränkt auf bestimmte Scenarien abgezielt werden kann. Vielmehr ist die lokale Struktur der sich bildenden Oberflächenbindungen zu charakterisieren, um daraus die Entwicklung der Bindungsstärken bei Veränderung der physikochemischen Eigenschaften des Milieus voraussagen zu können. Strukturelle Kenntnisse durch Oberflächenspektroskopie erlauben zum einen, qualitativ die Stabilität der Oberflächenkomplexe abzuschätzen (einzahnig oder mehrzahnig). Zum anderen ermöglichen sie es, einen Bezug zwischen der mikroskopischen Struktur und den vorliegenden oder zu prognostizierenden makroskopischen Mobilitätsdaten als dualen Ansatz eines realitätsnahen Adsorptionsmodells herzustellen. Die Auseinandersetzung mit diesem modernen dualen Ansatz ist bisher in der umweltgeochemischen Lehre und Forschung in Deutschland wenig vertreten und sollte daher eine Bereicherung mit guten Aussichten auf Erfolg darstellen.

Nuklidmigration im Deckgebirge des Endlagerortes Morsleben

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.

Teilprojekt 1: Sulfatbelastung des Grundwassers am Beispiel der Torgauer Elbaue - Moeglichkeiten der Grundwasserbewirtschaftung

Das Projekt "Teilprojekt 1: Sulfatbelastung des Grundwassers am Beispiel der Torgauer Elbaue - Moeglichkeiten der Grundwasserbewirtschaftung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden (FH), Fakultät Bauingenieurwesen und Architektur durchgeführt. In vielen Wasserfassungen in Lockergesteinsgrundwasserleitern Deutschlands ist ein deutlicher Anstieg der Sulfatkonzentration im Rohwasser zu verzeichnen. Dieser ist selten auf eine einzelne Ursache zurueckfuehrbar, sondern meist ein Ergebnis der Wirkung eines Ursachenkomplexes unter Beteiligung verschiedener Sulfatquellen. In Wassergewinnungsstandorten in der Torgauer Elbaue und in der Norddeutschen Tiefebene werden Bilanzuntersuchungen durchgefuehrt, auf deren Grundlage eine Methodik zur Prognose des Sulfatgehaltes im Grundwasser und Konzepte fuer die Grundwasserbewirtschaftung erarbeitet werden. Ziel des Vorhabens ist die Erarbeitung einer Methodik fuer ein kostenguenstiges Monitoring und fuer die Prognose der Sulfatkonzentration im Grundwasser in landwirtschaftlich genutzten Einzugsgebieten von Wasserwerken sowie die Ableitung von Bewirtschaftungsstrategien. Dies beinhaltet die Herausarbeitung von allgemeingueltigen Kriterien zur Unterscheidung der verschiedenen Sulfatquellen (direkt als Duengemittelbestandteil, indirekt ueber autotrophe Denitrifikation infolge Duengung, geogene Quellen, atmosphaerischer Eintrag, Altablagerungen u.a.) sowie die standortbezogene Quantifizierung des Eintrages. Dazu werden hydrogeochemische und isotopenchemische Untersuchungsmethoden an messtechnisch gut erschlossenen, repraesentativen, sulfatbelasteten Standorten in der saechsischen Elbaue bei Torgau und in der Norddeutschen Tiefebene bei Hamburg komplex angewandt und durch kontrollierte Batch-, Saeulen- und Lysimeterversuche untersetzt. Methoden aus verschiedenen Forschungsbereichen werden anwendungsorientiert zusammengefuehrt, unter Praxisbedingungen getestet und entsprechend weiterentwickelt. Im Ergebnis des Projektes soll ein Handbuch 'Sulfat im Grundwasser' vorliegen, welches eine Aktualisierung und Erweiterung der 1961 von MATTHESS vorgelegten Arbeit darstellt. Eine umfangreiche Ergaenzung soll insbesondere Untersuchungsmethoden, Monitoringstrategien, Massnahmen der Grundwasserbewirtschaftung sowie Fallstudien umfassen. Damit soll fuer Wasserversorger, Landwirte und Fachbehoerden eine zusammenfassende Darstellung der Kenntnisse und Untersuchungsergebnisse geschaffen werden, die eine eigenstaendige und moeglichst kostenguenstige Bewertung der Sulfatkonzentrationen am eigenen Standort unterstuetzt.

Untersuchungen zur chemischen Bestaendigkeit von mineralischen Deponieabdichtungen

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.

Untersuchungen zur chemischen Wechselwirkung zwischen sauren Deponie-Sickerwaessern und mineralischen Abdichtungsmaterialien

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.

Untersuchungen zur Wechselwirkung von Sickerwasser mit Abdichtungstonen

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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