Das Projekt "Einfluss der Säurekapazität auf die Abbauleistung biologischer Abwasserreinigungsanlagen unter Einbeziehung des Kalk-Kohlensäure-Chemismus" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsgemeinschaft Mineralische Rohstoffe e.V. durchgeführt. PROBLEMSTELLUNG: Für die Pufferung des Abwassers gegen Verschiebungen des pH-Wertes ist überwiegend das Gleichgewichtssystem der Kohlensäure mit seinen Bestandteilen Kohlenstoffdioxid, Kohlensäure, Hydrogencarbonat und Carbonat verantwortlich. In den bei kommunalen Abwasser üblich vorkommenden pH-Wert Bereichen zwischen 6,5 und 8 ist die Konzentration an Hydrogencarbonationen (Säurekapazität) das Maß für das Puffervermögen des Abwassers gegenüber Säuren und Basen. Die Konzentrationen der einzelnen Bestandteile stehen im Wassersystem in unmittelbarem Zusammenhang mit dem Pufferverhalten des Wassers. Bei den Reinigungsprozessen der Abwasserbehandlung nehmen zusätzlich biologische Abbauvorgänge auf die Stoffkonzentrationen (und damit indirekt auf das Puffervermögen) Einfluss. Beispielsweise scheidet sich bei der Denitrifikation Calciumcarbonat aus der Belebtschlammbiozönose ab, welches sich bei der Nitrifikation wieder zurück ist Biologische, chemische und physikalische Vorgänge bestimmen die Struktur und die Eigenschaften der Belebtschlammflocken mit, welche ihrerseits Diffusion, Stofftransport und Flockeneigenschaften mitbestimmen. Zwischen dem Gehalt an Säurekapazität und der Organismenkultur besteht ein direkter Zusammenhang: Bei fehlender Säurekapazität können sich die Belebtschlammflocken auflösen und eine unzureichende Nitrifikation stattfinden. In den letzten Jahren sank der pH-Wert und damit auch die Säurekapazität des Abwassers kommunaler Kläranlagen. Verschiedene Maßnahmen haben dies direkt oder indirekt beeinflusst: - Einsatz saurer Füllmittel, - weitergehende Entfernung von Kohlenstoff- Stickstoff- und Phosphorverbindungen, was die Mineralisierung und Säurebildung verstärkt, - Reduzierung des Sauerstoffeintrages in der aeroben Phase, wodurch weniger Kohlenstoffdioxid ausgestrippt wird und sich so das Gleichgewicht des Kalk-Kohlensäure-Systems verschiebt, - Zunahme der Starkregenereignisse mit sauren Niederschlägen. FORSCHUNGSZIEL: Ziel dieses Projektes ist es den Einfluss der Säurekapazität unter Berücksichtigung des Kalk-Kohlensäuresystems auf die Struktur und die Eigenschaften der Belebtschlammbiozönose und die Abbauleistung biologischer Abwasserreinigungsanlagen zu untersuchen. Die Veränderungen in der Belebtschlammbiozönose sollen mit einer speziellen Mess- und Regelungstechnik erfasst werden.
Das Projekt "Grundlagenuntersuchung zum Einfluss der Dampfblasencharakteristik bei Kavitation auf den Stoffaustausch in waessrigen Loesungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Fachbereich Maschinenbau und Produktionstechnik, Institut für Maschinenkonstruktion-Konstruktionstechnik durchgeführt. Das Vorhaben hat zum Ziel, den Einfluss der Dampfblasencharakteristik, z.B. Geschwindigkeit, Form und Groesse sowie Zusammensetzung der Dampfblasen, bei Kavitation auf den Stofftransport in waessrigen Loesungen mittels fortschrittlicher Messtechnik zu analysieren. Der hierzu notwendige Versuchsstand mit der Rohrnennweite 125 ist bereits erstellt. Es soll ein Particle-Dynamics-Analyzer zum Einsatz gelangen, mit dem sowohl Blasengroesse als auch Blasengeschwindigkeit bzw. deren statistische Verteilung im Blasenschwarm gleichzeitig messbar sind. Mit den Ergebnissen dieses Forschungsvorhabens sollen die Grundlagen fuer die Trennung von Gemischen mittels Kavitation geschaffen werden.
Das Projekt "Laboruntersuchungen zum Gasaustausch bei hohen Windgeschwindigkeiten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Heidelberg, Institut für Umweltphysik durchgeführt. Zu den wichtigsten Fragestellungen im Bereich der kleinskaligen Austauschvorgaenge zwischen Atmosphaere und Meer, die noch weitgehend ungeklaert sind, gehoert der Gasaustausch bei hohen Windgeschwindigkeiten. Auf dem Stand des heutigen Wissens ist es unsicher, in welchem Ausmass sich die Gasaustauschrate bei brechenden Wellen durch die ins Wasser eingetragenen Blasen bzw. die zusaetzliche oberflaechennahe Turbulenz erhoeht. Mit diesem Projekt sollen die Mechanismen des Gasaustausches bei hohen Windgeschwindigkeiten in Laborexperimenten untersucht werden. Dabei unterscheidet sich dieses Projekt in zwei wesentlichen Punkten von frueheren Untersuchungen, die zugleich eine erfolgreiche Durchfuehrung erwarten lassen: 1. Die Untersuchungen werden an wesentlich groesseren Wind/Wasser-Kanaelen durchgefuehrt: Brechende Wellen koennen in voller Groesse erzeugt werden. 2. Es stehen eine Reihe neuartiger Untersuchungsmethoden zur Verfuegung, die eine wesentlich detailliertere Untersuchung des Austauschprozesses, der Wellen und der Blasen gestatten.
Das Projekt "Raten der oekosysteminternen Protonenproduktion in verschiedenen Waldoekosystemen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Göttingen, Institut für Bodenkunde und Waldernährung durchgeführt. In Waldoekosystemen mit unterschiedlichen Baumarten, unterschiedlichem chemischen und biologischem Bodenzustand und unterschiedlicher Belastung durch Saeure-Deposition sollen waehrend einer Zeitspanne von 2 Jahren die Raten der oekosysteminternen Protonen-Nettoproduktion (OEPNP) nach den vom Antragsteller entwickelten methodischen Ansaetzen gemessen werden. Soweit als moeglich sollen die Prozesse identifiziert werden, die fuer die OEPNP verantwortlich sind. Die Raten der OEPNP sollen mit den gleichzeitig gemessenen Depositionsraten von Saeuren und Basen verglichen werden.