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s/bio-leaching/Bioleaching/gi

Teil 2

Das Projekt "Teil 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Novis GmbH durchgeführt. In Zusammenarbeit haben die Arbeitsgruppe Geomikrobiologie der Universität Tübingen und die Tübinger Novis GmbH folgende Forschungs- und Entwicklungsergebnisse zur biologischen Laugung der Hausmüllverbrennungsschlacke (MHKW) der Mannheimer Müllverbrennungsanlage MVV Energie erzielt. - Entwurf eines übergreifenden sozialen und politischen Konzepts zur Nutzung von Müllverbrennungsschlacken als Ressource für wirtschaftlich wertvolle Metalle und ökologisch verantwortungsvolle Baustoffe - Geochemische Charakterisierung der MHKW Schlacke: pH Wert, Wassergehalt, Elementzusammensetzung, Kohlenstoffanteil, Mineralogie - Bestimmung des wirtschaftlichen Potentials der Laugung von Metallen aus MHKW Schlacke, mit Finanzprognosen - Bestimmung chemischer Laugungsparameter der wirksamen Metalllaugung der MHKW Schlacke (pH, Temperatur, Korngröße, Verwendung verschiedener Säuren) - Bestimmung der biologischen Laugfähigkeit von laborbekannten Einzelbakterienstämmen (Acidithiobacillus ferrooxidans, Acidiphilium sp. SJH) zur wirksamen Metalllaugung von MHKW Schlacke - Bestimmung der biologischen Laugfähigkeit eines definierten mikrobiellen Gemisches aus 12 Bakterientypen (MicroVeda®) zur wirksamen Metalllaugung von MHKW Schlacke - Gewinnung innovativer, laugfähiger Bakterienkonsortien aus den Flusssedimenten des hochgradig metallhaltigen Flusses Rio Tinto in Spanien, perfekt angepasst an die geochemischen Parameter der MHKW Schlacke - Bestimmung physikalischer Laugungsparameter der wirksamen Metalllaugung der MHKW Schlacke (Art der Mischung von Schlacke und Laugungsflüssigkeit) - Errichtung einer Miniaturlaugungsanlage, die Metalle aus mehreren Kilogramm MHKW Schlacke industrienah laugt Übergreifend ist zu sagen, dass die Grundlagen zur Entwicklung einer wirksamen und ökonomischen Laugung von Metallen aus MHKW Schlacke gelegt werden konnten.

Teil 1

Das Projekt "Teil 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Eberhard Karls Universität Tübingen, Fachbereich Geowissenschaften, Zentrum für Angewandte Geowissenschaften (ZAG), Arbeitsgruppe Umweltphysik durchgeführt. In Zusammenarbeit haben die Arbeitsgruppe Geomikrobiologie der Universität Tübingen und die Tübinger Novis GmbH folgende Forschungs- und Entwicklungsergebnisse zur biologischen Laugung der Hausmüllverbrennungsschlacke (MHKW) der Mannheimer Müllverbrennungsanlage MVV Energie erzielt. - Entwurf eines übergreifenden sozialen und politischen Konzepts zur Nutzung von Müllverbrennungsschlacken als Ressource für wirtschaftlich wertvolle Metalle und ökologisch verantwortungsvolle Baustoffe - Geochemische Charakterisierung der MHKW Schlacke: pH Wert, Wassergehalt, Elementzusammensetzung, Kohlenstoffanteil, Mineralogie - Bestimmung des wirtschaftlichen Potentials der Laugung von Metallen aus MHKW Schlacke, mit Finanzprognosen - Bestimmung chemischer Laugungsparameter der wirksamen Metalllaugung der MHKW Schlacke (pH, Temperatur, Korngröße, Verwendung verschiedener Säuren) - Bestimmung der biologischen Laugfähigkeit von laborbekannten Einzelbakterienstämmen (Acidithiobacillus ferrooxidans, Acidiphilium sp. SJH) zur wirksamen Metalllaugung von MHKW Schlacke - Bestimmung der biologischen Laugfähigkeit eines definierten mikrobiellen Gemisches aus 12 Bakterientypen (MicroVeda®) zur wirksamen Metalllaugung von MHKW Schlacke - Gewinnung innovativer, laugfähiger Bakterienkonsortien aus den Flusssedimenten des hochgradig metallhaltigen Flusses Rio Tinto in Spanien, perfekt angepasst an die geochemischen Parameter der MHKW Schlacke - Bestimmung physikalischer Laugungsparameter der wirksamen Metalllaugung der MHKW Schlacke (Art der Mischung von Schlacke und Laugungsflüssigkeit) - Errichtung einer Miniaturlaugungsanlage, die Metalle aus mehreren Kilogramm MHKW Schlacke industrienah laugt Übergreifend ist zu sagen, dass die Grundlagen zur Entwicklung einer wirksamen und ökonomischen Laugung von Metallen aus MHKW Schlacke gelegt werden konnten.

Teilprojekt 2

Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fritzmeier Umwelttechnik GmbH & Co. KG durchgeführt. Aus Verbrennungsaschen aus der thermischen Klärschlammverwertung wird ein nachhaltig hergestellter Langzeitdünger auf Phosphorbasis hergestellt, der keine Schwermetalle mehr enthält und langzeitpflanzenverfügbar ist. Dazu wird das P-Bac Verfahren der Fritzmeier Umwelttechnik GmbH verwendet, dass ein phosphorreiches P-Rezyklat generiert durch mikrobiologisches Phosphorleaching aus der Asche. Dieses Rezyklat wird bei ICL Fertilizers granuliert. Um ein stabiles und haltbares Granulat zu erzeugen, werden verschiedene Zusätze und stickstoffbasierte Düngemittel als Zuschlagstoffe verwendet. Die Fraunhofer-Projektgruppe IWKS begleitet beide Unternehmen auf dem Weg zum fertigen Produkt. Die Asche wird von der Münchener Stadtentwässerung zur Verfügung gestellt. Ziel des innovativen Vorhabens ist, ein marktfähiges, preislich mit konventionellen Düngemitteln konkurrenzfähiges P-Düngemittel herzustellen, das im Anschluss an dieses Verfahren großtechnisch produziert werden soll. Fritzmeier Umwelttechnik stellt das P-Bac verfahren zur Verfügung, dass im Rahmen des Vorhabens auf seine Wirtschaftlichkeit getrimmt werden soll. Dazu wird das leaching verbessert, durch geänderte Aufzuchtmethoden der Bakterienkulturen und ggfs. Anpassungen im Reaktor des laching Verfahrens. ICl prüft das gewonnene Material auf seine Einsatzfähigkeit als Ausgangsmaterial für Mehrnährstoffdünger durch Granulation (mit und ohne Zuschlagstoffe). Fraunhofer erstellt ein Konzept für die Verwertung der anfallenden Reststoffe und übernimmt die analytische Begleitung des Vorhabens.

Teilprojekt 3

Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ICL Fertilizers Deutschland GmbH durchgeführt. Aus Verbrennungsaschen aus der thermischen Klärschlammverwertung wird ein nachhaltig hergestellter Langzeitdünger auf Phosphorbasis hergestellt, der keine Schwermetalle mehr enthält und langzeitpflanzenverfügbar ist. Dazu wird das P-Bac Verfahren der Fritzmeier Umwelttechnik GmbH verwendet, dass ein phosphorreiches P-Rezyklat generiert durch mikrobiologisches Phosphorleaching aus der Asche. Dieses Rezyklat wird bei ICL Fertilizers granuliert. Um ein stabiles und haltbares Granulat zu erzeugen, werden verschiedene Zusätze und stickstoffbasierte Düngemittel als Zuschlagstoffe verwendet. Die Fraunhofer-Projektgruppe IWKS begleitet beide Unternehmen auf dem Weg zum fertigen Produkt. Die Asche wird von der Münchener Stadtentwässerung zur Verfügung gestellt. Ziel des innovativen Vorhabens ist, ein marktfähiges, preislich mit konventionellen Düngemitteln konkurrenzfähiges P-Düngemittel herzustellen, das im Anschluss an dieses Verfahren großtechnisch produziert werden soll. Das Granulierverhalten kann im kleinen Maßstab fast 1:1 mit einem so genannten Modellgranulierer simuliert werden (40x30 cm). Das Gerät ist ein Chargengerät. Getestet werden sollen zum einen das Ausgangsmaterial, als auch erste Produktionsergebnisse des P-bac Materials, inwieweit sich die Granuliereigenschaften nach P-Extraktion verändert haben. Wichtige Parameter dazu sind das Verhältnis von Material zu Flüssigkeit während der Granulierung, sowie die Art der Flüssigkeitszugabe. Es ist nicht bekannt, welche technischen Eigenschaften das P-bac Material hat, alle bisherigen Untersuchungen wurden vor dem Hintergrund einer Pflanzenverfügbarkeit unternommen, mechanische Stabilität und Granulierfähigkeit müssen im Rahmen dieses Vorhabens untersucht werden. Je nach Granulierfähigkeit kann das Material auch an unterschiedlichen Stellen im Produktionsbetrieb von NPK-Düngemitteln zugeführt werden (u.U. vor der Mahlung und dem nachfolgenden Mineralsäureaufschluss, oder aber am Ende bei der Produktkonfektionierung).

Teilprojekt 1

Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Silicatforschung (ISC), Projektgruppe für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie (IWKS) durchgeführt. Aus Verbrennungsaschen aus der thermischen Klärschlammverwertung wird ein nachhaltig hergestellter Langzeitdünger auf Phosphorbasis hergestellt, der keine Schwermetalle mehr enthält und langzeitpflanzenverfügbar ist. Dazu wird das P-Bac Verfahren der Fritzmeier Umwelttechnik GmbH verwendet, dass ein phosphorreiches P-Rezyklat generiert durch mikrobiologisches Phosphorleaching aus der Asche. Dieses Rezyklat wird bei ICL Fertilizers granuliert. Um ein stabiles und haltbares Granulat zu erzeugen, werden verschiedene Zusätze und stickstoffbasierte Düngemittel als Zuschlagstoffe verwendet. Die Fraunhofer-Projektgruppe IWKS begleitet beide Unternehmen auf dem Weg zum fertigen Produkt. Die Asche wird von der Münchener Stadtentwässerung zur Verfügung gestellt. Ziel des innovativen Vorhabens ist, ein marktfähiges, preislich mit konventionellen Düngemitteln konkurrenzfähiges P-Düngemittel herzustellen, das im Anschluss an dieses Verfahren großtechnisch produziert werden soll. Fritzmeier Umwelttechnik stellt das P-Bac verfahren zur Verfügung, dass im Rahmen des Vorhabens auf seine Wirtschaftlichkeit getrimmt werden soll. Dazu wird das leaching verbessert, durch geänderte Aufzuchtmethoden der Bakterienkulturen und ggfs. Anpassungen im Reaktor des laching Verfahrens. ICl prüft das gewonnene Material auf seine Einsatzfähigkeit als Ausgangsmaterial für Mehrnährstoffdünger durch Granulation (mit und ohne Zuschlagstoffe). Fraunhofer erstellt ein Konzept für die Verwertung der anfallenden Reststoffe und übernimmt die analytische Begleitung des Vorhabens.

Teilprojekt I: Zink- und Blei-Rückgewinnung

Das Projekt "Teilprojekt I: Zink- und Blei-Rückgewinnung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität München, Department für Geo- und Umweltwissenschaften - Sektion Mineralogie, Petrologie & Geochemie durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist es, die Rückgewinnung von Metallen aus Aschen und Schlacken durch Aufschluss aus den mineralischen Verbunden zu steigern. Durch das innovative, mehrstufige Trennungs-, Aufschluss- und Rückgewinnungs-Verfahren werden Verunreinigungen an den metallischen Anteilen praktisch vollständig abgeschlagen. So wird sichergestellt, dass auch feinste Metall-Partikel kleiner 1,0 mm hocheffizient abgetrennt werden. Das zerkleinerte und von NE-Metallen entfrachtete mineralische Material mit vorwiegend oxidisch gebundene Metallen wird für weitere Prozessschritte (Flotation, Bioleaching, hydrothermale Verfahren) verwendet. Gebundene Metalle wie Zn und Pb aus der Feinstfraktion können hydrothermal gelöst und als Karbonate wieder ausgefällt und der Verhüttung zugeführt werden. Das Verfahren ermöglicht so eine stoffliche Verwertung der verbleibenden mineralischen Fraktion als Ersatzbaustoff. Arbeitsschritte sind die Analyse der anfallenden Feinstanteile der Aschen und Schlacken, mikrochemische, spektroskopische und röntgenographische Identifizierung der Zn- und Pb-Phasen, Aufbereitung in Korngrößen kleiner 63 my m, anschließende hydrothermale Lösungsexperimente, Optimierung der physikochemischen Parameter wie Temperatur, pH, Eh und Bestimmung begleitet von einer thermodynamischen Modellierung und der Bestimmung der kinetischen Parameter sowie die Analyse der gelösten Spezies.

Teilprojekt 6

Das Projekt "Teilprojekt 6" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von B.R.A.I.N. Biotechnology Research and Information Network AG durchgeführt. 1. Ziel: Die Innovationsallianz ZeroCarbFP verfolgt das Ziel einer stofflichen Nutzung kohlenstoffreicher Abfallströme zur Produktion Funktionaler Biomasse und Herstellung von Wertstoffen im Sinne einer Erhaltung landwirtschaftlicher Anbauflächen für die Nahrungsmittelproduktion. 2. Arbeitsplanung: In diesem AZK werden die Technologieentwicklungen der ersten drei Jahre bei BRAIN in den Teilprogrammen Bioplastics, DeICE Plus, Green Mining und Additives 1 synergistisch erarbeitet. TP-übergreifendes Element dieser Arbeiten ist die Isolierung, Charakterisierung und Optimierung von Produzentenstämmen einerseits durch Evolutionary Engineering bzw. andererseits durch rationale Stammoptimierung via Genetic Engineering, Modellierung und Fluss-Analysen. Zusätzlich sind erste verfahrenstechnische Schritte und Entwicklungen geplant, die sich einerseits nach verwendetem Abfallstrom, andererseits nach herzustellendem Produkt teilprogramm-spezifisch gestalten werden. BRAIN wird auch hier alle möglichen synergistischen Vorgehensweisen nutzen. Ziel ist in allen Fällen die Darstellung von primär generierten und initial optimierten Produzentenstämmen. Nach dieser ersten dreijährigen Phase erfolgt eine Zwischenevaluierung des ZeroCarbFP Programms.

F+E-Arbeiten zur Entfernung von Schwermetallen aus Klaerschlamm mittels bakterieller Laugung

Das Projekt "F+E-Arbeiten zur Entfernung von Schwermetallen aus Klaerschlamm mittels bakterieller Laugung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Battelle-Institut e.V. durchgeführt. Die bei der kommunalen Abwasserreinigung anfallenden Schlaemme enthalten Schwermetalle, die bei der endgueltigen Verbringung oder Verwendung der Schlaemme umweltgefaehrdend wirken. Es wurde ein mikrobiologisches Verfahren zur Laugung des ausgefaulten Schlammes ausprobiert, um die Schlaemme hinsichtlich der Schwermetalle unbedenklich zu machen und gegebenenfalls die Metalle zu gewinnen. Die Methoden der bakteriellen Erzlaugung wurden entsprechend adaptiert.

Teilprojekt 7: SiO2-Verwertung

Das Projekt "Teilprojekt 7: SiO2-Verwertung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Loser Chemie GmbH durchgeführt. Im Mittelpunkt des Vorhabens steht die Materialklasse Galliumarsenid. Nach heutigem Stand der Technik werden noch nicht alle Abfallströme wiederverwertet und auch die Stoffe und Materialien, die im Zusammenhang mit dem Produktionsprozess von GaAs-Wafern zusammenhängen, werden aktuell noch verworfen. Ziel des beantragten Vorhabens besteht darin, die weitere Schließung der Stoffkreisläufe zu erreichen und dabei vor allem gegen die längerfristige Verknappung des strategisch wichtigen Rohstoffs Gallium anzukämpfen. Dazu werden verschiedene Ansätze zur Verwertung aller Abfälle entlang der gesamten Recyclingprozesskette durch interdisziplinär zusammenarbeitenden Partnern untersucht, um auch durch Nutzung der Nebenströme am Ende ein möglichst auch ökonomisch sinnvolles Ergebnis zu erhalten. Dies umfasst sowohl das Gallium-Recycling, als auch die Betrachtung von Arsen und SiO2. Im Teilvorhaben der Loser Chemie GmbH sollen konkrete Vorschläge und Technologien erarbeitet werden, die neben dem Fokus Gallium, auch die Verwertung der im Prozess verwendeten Hilfsmittel, wie gerade SiO2-Slurries ermöglichen und schließlich ein wirtschaftliches Recycling von Ga eröffnen. Die Arbeiten zum Teilvorhaben gliedern sich in folgende Bereiche: -Isolation der Si-Komponente und Reinigung - Sammel- und Separationstechnologien -Charakterisierung und Analytik (auch Methodenentwicklung entsprechend QM Rohstoffeingang -Vergleich Druckaufschluss vs. Rückfluss - Modifikation der SiO2-Oberflächen (Ladungsänderung, funktionelle Gruppen) -Sol/Gel-Prozesse -Wirkung als Wasserhilfsmittel (Fällung, Klärung, Flockung - auch speziell zur Behandlung von Blaualgen) -Eignungstests zur Herstellung von speziellen Zeolithen (gesteuerte Reaktion mit Aluminiumsulfaten bzw. Aluminiumchloriden).

Teilprojekt 4

Das Projekt "Teilprojekt 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ceritech AG durchgeführt. In diesem Vorhaben soll ein nachhaltiger, umweltschonender und wirtschaftlicher Prozess zur Gewinnung von Seltenerdmetallen - vornehmlich aus einem in Storkwitz vorliegenden oxidischen Karbonatiterz - etabliert werden. Hierbei sollen biosynthetisch hergestellte Performance Biologicals oder Funktionale Biomasse als zentrale Komponenten zum Einsatz kommen. Die Arbeitsplanung sieht eine umfangreiche Testung von Mikroorganismen bzgl. ihrer Befähigung zur Laugung des Storkwitzerzes und bestimmter sekundärer Rohstoffquellen vor. Desweiteren soll ein Verfahren zur selektiven Abtrennung einzelner SEE bzw. SEE-Gruppen aus komplexen Gemischen wie Erz- oder Abfalllaugen etabliert werden (Bioraffination). Als hochspezifische Adsorber sollen hier im Teilprojekt Green Mining identifizierte biologische Metallbindestrukturen oder mikrobielle Organismen bzw. Konsortien verwendet werden, deren potentielle Eignung durch entsprechende Vortests ermittelt wurde (Screening). Die Arbeitsplanung fokussiert auf die in Projektgruppe 2 detaillierten Arbeitspakete zur biotechnologischen Gewinnung von Seltenerden. im Einzelnen werden folgende Arbeiten durchgeführt: 1. Identifizierung SEE-akkumulierender Mikroorganismen;2. Biologische Laugung von SEE;3.Bioraffination von SEE ; Zusätzlich erfolgt das Projektmonitoring und die Vorbereitung des Probenmaterials aus dem SEE Kernmaterial des Vorkommens Storkwitz.

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