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ELARIA: Entfernungseffizienz und Risikobewertung von Antibiotikaresistenzen, Pathogenen und Fäkalindikatoren bei der weitergehenden Abwasserbehandlung (Deutsch-Israelische Wassertechnologie-Kooperation)

Energieeffiziente Beseitigung von flüchtigen, organischen Schadstoffen und biologischen Kontaminationen in Abgasströmen durch plasmabasierte, heterogene Katalyse

SiMoHyP: Entwicklung eines innovativen Verfahrens zur Erhöhung der mikrobiologischen Sicherheit abgepackter Schnittsalate durch Monitoring und Hygienisierung des Prozesswassers, Teilprojekt 1

Ziel des Projektes ist es, eine innovative Methode zur Hygienisierung des Prozesswassers für verzehrfertige Schnittsalate zu entwickeln, die eine Rückführung des aufbereiteten, mikrobiologisch und lebensmittelrechtlich unbedenklichen Wassers in den Waschprozess erlaubt und damit zu einer Erhöhung der mikrobiologischen Sicherheit im Prozess beiträgt bei gleichzeitiger deutlicher Reduktion des Wasserverbrauchs. Dafür ist die Entwicklung einer Durchfluss-Einkammer-Elektrolysezelle geplant, die ohne Additive auskommt und in neue und bestehende Salatwaschanlagen integriert werden kann. Die zu entwickelnde Zelle soll über eine Steuer- und Regeleinheit in-time bedarfsgerecht das Waschwasser hygienisieren. Als Grundlage der Steuerung wird in Labor- und Industrieversuchen die mikrobiologische und chemische Datenbasis erhoben. Der Behandlungserfolg der Neuentwicklung wird durch Versuchsreihen beim Industriepartner ermittelt und einer Bewertung unterzogen. Zur Aufbereitung von Salatwaschwasser wird Fa. aquagroup eine Durchfluss-Einkammer-Elektrolysezelle entwickeln, die ohne Additive auskommt. Die Zelle soll über eine Steuer- und Regeleinheit in-time bedarfsgerecht das Waschwasser hygienisieren und eine Kreislaufführung ermöglichen. In Industrie- und Laborversuchen wird die für die Steuerung notwendige mikrobiologische und chemische Datenbasis erhoben. Bei Havita erfolgt eine Ist-Standanalyse zu Wasserverbrauch, mikrobieller und chemischer Belastung von Waschwasser und Produkten. In Laborversuchen werden die Wirksamkeit auf relevante Mikroorganismen ermittelt und Störfaktoren identifiziert. Beide Datensätze bilden die Grundlage für die Dimensionierung der Industriezelle und die Entwicklung der Steuer- und Regeleinheit. Fa. Kronen entwickelt ein robustes, reinigungsarmes System zur Abtrennung von organischen Partikeln aus dem Prozesswasser. Die Systemkomponenten werden in einem Waschsystem zusammengeführt und bei Havita getestet, ggf. optimiert und einer Bewertung unterzogen.

Testen von Verfahren zur Sanierung von CKW-kontaminiertem Untergrund ehemaliger Tierkörperbeseitigungsanstalten TBA

Ergebnisse: Ziel dieser Arbeit war, durch chemisch-analytische und mikrobiologische Untersuchungen die im Boden und Grundwasser ablaufenden Prozesse des mikrobiellen Abbaus im Labor nachvollziehen. In Boden- und Wasserproben aus dem Standort der TBA Sulzdorf finden sich neben dem ausschliesslich verwendeten Tetrachlorethen noch erhebliche Konzentrationen an Trichlorethen, cis-1,2-Dichlorethen sowie insbesondere Vinylchlorid. Die Zusammensetzung der Kontamination laesst darauf schliessen, dass im Untergrund bereits biologische Umwandlungsproesse stattgefunden haben. Endziel des gesamten Untersuchungskomplexes war die Entwicklung eines anwendbaren Sanierungskonzeptes. Fuer die Sanierung des Standortes wurde ein Vorschlag gemacht mit Einbeziehung der natuerlichen mikrobiellen Abbauvorgaenge. Zu B: Bodenluftabsaugung und ln-situ-Strippen werden zur Sanierung von Untergrundschaeden eingesetzt, die durch leichtfluechtige (chlorierte) Kohlenwasserstoffe verursacht sind. Auch bei mikrobiologischen ln-situ-Sanierungen kommt diesen Sanierungstechniken zunehmend zentrale Bedeutung zu. Waehrend die Techniken in gut durchlaessigen Porengrundwasserleitern bereits erprobt, aber noch kontrovers diskutiert werden, stehen Erfahrungen aus Karst- und Kluftgrundwasserleitern noch weitgehend aus. Die vorliegende Studie befasst sich ausschliesslich mit der kurzfristigen Mobilisierung von Schadstoffen durch Stroemungen und nicht mit Desorptions- und Diffusionsprozessen. Obwohl die unmittelbaren Ergebnisse ueber standortgebunde Untersuchungen ermittelt wurden, sind die Versuchsansaetze und die grundsaetzlichen Zusammenhaenge und Auswerteverfahren mit dem Ziel der Uebertragbarkeit zustande gekommen. Um eingehende Untersuchungen am kontaminierten Standort der TBA (Tierkoerperbeseitigungsanstalt) in Sulzdorf (Schwaebisch Hall, Baden-Wuerttemberg) durchzufuehren, mussten hydraulische und pneumatische Verfahren im Vorfeld erprobt werden. Die Vorversuche zum ln-Situ-Strippen wurden auf einem Testfeld mit 9 eigens dafuer hergestellten Bohrungen in einem nahegelegenen Muschelkalksteineinbruch durchgefuehrt. Im dort angelegten Testfeld ist durch die Sprengauflockerung von 0-3 Meter unter Gelaendeoberkante ein eigenstaendiger Kluftaquifer mit definierten Randbedingungen bezueglich Kluftvolumen und Ausdehnung angelegt worden. An allen Bohrungen wurden Serienversuche zur Luft- und Wassereinpressung bei unterschiedlichen Randbedingungen durchgefuehrt. Die stationaeren Luftaufnahmemengen betrugen bis zu 200 Nm3/h bei 1.5 bis 6.5 bar Abpressdruck und nur 1 Meter Aufnahmestrecke im Bohrloch. Die Austrittsstellen lagen bis zu 36 Meter vom Eingabepunkt entfernt. Zwischen Luft- und Wasseraufnahme wurde eine signifikante Korrelation fuer Druecke bis 2 bar festgestellt. Es laesst sich fuer aehnliche Randbedingungen damit die maximale Luftaufnahmemenge aus der Wasseraufnahme bei vorhergehenden Tests abschaetzen. Die Versuche ...

Entwicklung eines Frühwarn- und Informationssystems für das Auftreten von Vibrionen in Küstenbadegewässern

Vibrio vulnificus ist ein Bakterium, das natürlicherweise in Salz- und Brackwasser vorkommt. Steigen die Wassertemperaturen auf ca. 20 °C, wird es aktiviert und ist infektiös für Menschen. V. vulnificus kann bei abwehrgeschwächten Personen beim Verzehr von Meeresfrüchten zu Durchfallerkrankungen und Blutvergiftung sowie beim Baden oder Umgang mit Meerestieren zu schweren, teilweise tödlichen Wundinfektionen führen. In Nordeuropa sind bisher nur sehr vereinzelt Infektionen aufgetreten, da die tiefen Wassertemperaturen eine vermehrte Aktivität von V. vulnificus verhindert haben. Besonders in heißen Sommern traten aber schwere Wundinfektionen in Schweden, Dänemark und auch in Deutschland auf. Bei einer durch die Klimaveränderung zu erwartenden Erhöhung der Temperaturen in Nord- und Ostsee muss in Zukunft vermehrt mit dem Auftreten von V. vulnificus und anderen Vibrionen gerechnet werden. In dem Projekt soll das Vorkommen von V. vulnificus und anderer für den Menschen pathogenen Vibrionen in Badegewässern in Abhängigkeit von der Temperatur untersucht werden. Dazu sollen sowohl Wasserproben als auch Proben von Kleinlebewesen, die als Reservoir für Vibrionen dienen können, untersucht werden. Die Ergebnisse sollen eine Vorhersage zum zukünftigen Auftreten von Virbrionen in Badegewässern ermöglichen. Außerdem soll ein Warnsystem zum Schutz der Badenden für das Auftreten von Vibrio vulnificus in Abhängigkeit der Wassertemperatur erarbeitet werden sowie ein Informationssystem für Ärzte etabliert werden.

KMU-innovativ14: MultiVegiClean: Entwicklung einer multifunktionalen und ressourcenschonenden Salat- und Gemüsereinigungsanlage, Teilprojekt 3

Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines ultraschallgestützten Reinigungsprozesses als Kombination aus sprühendem Wasser und einer fakultativen Tauchreinigung für die Reinigung von Salaten, wie bspw. Feldsalat und Rucola. Von besonderer Bedeutung ist hierbei neben der unerwünschten Verfärbung des Wassers durch Chlorophyll vor allem die Reduzierung der bakteriellen Kontamination. Neben der Demonstration der Versuchsanlage im Feldtest, soll ferner auch die Eignung des Verfahrens zur Anwendung bei verschiedenen Gemüsearten betrachtet werden. Das Projekt soll durch die geplante Technik zur unbedenklichen Wiederverwendung des Waschwassers und zu einer Verringerung des Wasserbedarfs führen. In dem Projekt soll zunächst mittels Vorversuchen erforscht werden, bei welchen Prozessparametern eine ausreichende Entfernung von Verunreinigung und Bakterien bei Salat mittels der dargestellten Ultraschalltechnik möglich ist. Dabei soll der minimale Volumenstrom bei effizienter Einkoppelung des Ultraschalls für unterschiedliche Salate und Verschmutzungsgrade ermittelt werden. Für den ressourcenschonenden Umgang mit Wasser ist eine Kreislaufführung des Waschwassers ideal, so dass eine zusätzliche Membranfiltration optional ergänzbar sein wird. Diese Anlage soll prototypisch für den Feldversuch aufgebaut werden.

KMU-innovativ14: MultiVegiClean: Entwicklung einer multifunktionalen und ressourcenschonenden Salat- und Gemüsereinigungsanlage, Teilprojekt 2

Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Ultraschallgestützten Reinigungsprozesses als Kombination aus sprühendem Wasser und einer fakultativen Tauchreinigung für die Reinigung von Salaten. Von besonderer Bedeutung ist der Pfalzmarkt hierbei für die Anwender-orientierte Ausrichtung der Anlagenentwicklung. Daneben wird ein Großteil der Arbeiten des Pfalzmarkts auf a) den Übergang der Anlagentechnik vom Labor in die Praxis und b) die Durchführung des Feldversuchs entfallen, in welchem die Reduzierung der unerwünschten Verfärbung des Wassers durch Chlorophyll, die Reduzierung der bakteriellen Kontamination und die technischen Anlagenparameter zu untersuchen sind. Neben der Demonstration der Versuchsanlage im Feldtest, soll ferner die Eignung des Verfahrens für Salat gleichzeitig auch zur Evaluierung der Möglichkeit zur Anwendung bei verschiedenen Gemüsearten betrachtet werden. Das Projekt wird durch die geplante Technik zur unbedenklichen Wiederverwendung des Waschwassers und zu einer Verringerung des Wasserbedarfs führen.

Teilprojekt 2, Teilprojekt 1

In dem Projekt soll zunächst erforscht werden, bei welchen Prozessparametern eine ausreichende Entfernung von Verunreinigung und Bakterien bei Salat mittels der dargestellten Ultraschalltechnik möglich ist. Der Reinigungsprozess soll als Kombination aus sprühendem Wasser und einer fakultativen Tauchreinigung entwickelt werden, wobei in beiden Fällen Ultraschall integriert wird. Die Prozessparameter sind auf den Anwendungsfall Salatreinigung auszurichten. Das Projekt wird durch die geplante Technik zur unbedenklichen Wiederverwendung des Waschwassers und zu einer deutlichen Verringerung des Wasserbedarfs führen. Neben der Analyse der Anforderungen, der Simulation und Modelberechnung werden vor allem Vorversuche für beide ultraschallgestützte Reinigungsansätze die Ausgangsbasis für die Entwicklung der Reinigungsanlage liefern. Es soll dabei der minimale Volumenstrom bei effizienter Einkoppelung des Ultraschalls für unterschiedliche Salatsorten und Verschmutzungsgrade ermittelt werden. Zur Realisierung einer Kreislaufführung des Waschwassers wird eine Membran-Filtration für diesen Prozess untersucht. Von besonderer Bedeutung ist hierbei neben der unerwünschten Verfärbung des Wassers durch Chlorophyll vor Allem die Reduzierung der bakteriellen Kontamination. Um die Vorteile der Kombination aus Ultraschallreinigung und Membranfiltration zu zeigen, wird im Projekt eine Anlage prototypisch entwickelt und im Feldversuch getestet.

WavE - HypoWave: Einsatz hydroponischer Systeme zur ressourceneffizienten landwirtschaftlichen Wasserwiederverwendung, Teilprojekt 5

In HypoWave wird erstmals ein hydroponisches System zur Pflanzenproduktion untersucht, das mit speziell für den Einsatz in diesem System aufbereitetem kommunalem Abwasser betrieben wird und ohne ein Substrat zur Verankerung der Pflanze auskommt. Ziel ist es, ausgehend von einer Pilotierung in Wolfsburg und unter Berücksichtigung der nötigen Governance ein hydroponisches System zu entwickeln, bei dem eine optimale Nährstoffaufnahme der Pflanzen bei gleichzeitiger Minimierung von Schadstoffen wie Schwermetallen, organischen Spurenstoffen oder pathogenen Keimen im Produkt gewährleistet ist. Zugleich erlaubt dieses System durch die Wiederverwendung eine Verbesserung der Wasserverfügbarkeit. Mittels Fallstudien und einer Wirkungsabschätzung wird untersucht, wie sich die Anforderungen verschiedener Standorte unterscheiden und wo sich Einsatzmöglichkeiten und Marktsegmente für das hydroponische System abzeichnen. UHOH ist im Verbund verantwortlich für die Themenlinie Landwirtschaft/hydroponisches System. So leitet die UHOH das AP3 zur landwirtschaftlichen Produktion und führt die Versuche in der Pilotierung mit dem Ziel der Anpassung sowie Charakterisierung eines solchen hydroponischen Systems durch. Zusätzlich erfolgen Laborversuche zur Aufnahme von Viren sowie chemischer und organischer Schadstoffe via Pflanzenwurzeln. Auch bearbeitet UHOH den landwirtschaftlichen Part in den vier Fallstudien und verantwortet die Fallstudie in Evora, Portugal. UHOH ist für die landwirtschaftliche Ergebnisverwertung verantwortlich und übernimmt auch diesen Aspekt in der Qualitätskontrolle der HypoWave-Produkte. -.

Antibiotika und mobile Resistenzen in der Abwasserverwertung: Risiken und innovative Lösungen (ANSWER)

Aufgrund zunehmender Wasserknappheit wird gereinigtes Abwasser mehr und mehr zur Bewässerung von landwirtschaftlichen Nutzflächen wiederverwendet. Hierbei ist unklar, ob es dadurch zu einer Anreicherung von Antibiotika sowie Antibiotika-resistenten Bakterien und Resistenzgenen in der Umwelt kommt. Im Rahmen des interdisziplinären Projektes 'ANSWER' sollen diese Prozesse näher untersucht werden.

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