Das Projekt "Weiterentwicklung der BLENKE-KASKADE zur aeroben biologischen Abwasserreinigung durch Versuche auf der Klaeranlage Waiblingen-Hegnach" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Becker Verfahrenstechnik durchgeführt. Ziel des Projekts war die Verbesserung von Abwasserreinigungen auf der Basis biologisch-aerober Systeme durch Einsatz einer Blenke-KaskadeÒ. Dies sollte durch die speziellen Eigenschaften der Blenke-KaskadeÒ, gute Durchmischung des Inhalts der Kammern bei gleichzeitiger Vereinheitlichung des Verweilzeitverhaltens, ermöglicht werden.Zur Beurteilung der Leistungsfähigkeit der BKÒ sollte diese parallel zu einem Propellerschlaufenreaktor des Instituts für Textil- und Verfahrenstechnik (ITV) der Universität Stuttgart betrieben werden. Modellhaft gereinigt werden sollte das Abwasser einer Textildruckerei.Im Ergebnis sollte kleinen Produktionsunternehmen ein kostengünstiges, kompaktes und effektives Reaktorsystem zur Reinigung betrieblicher Abwässer zur Verfügung gestellt werden können. Zu Beginn des Projekts wurde eine Pilotanlage entsprechend den erwarteten Abwasservolumenströmen sowie den notwendigen mittleren Verweilzeiten geplant, aufgebaut und in Betrieb genommen. Anschließend wurde die notwendige Meßtechnik installiert und kalibriert. Zur Beurteilung der Leistungsfähigkeit der Blenke-KaskadeÒ wurden Untersuchungen des Verweilzeitver- haltens der Liquidphase in der BKÒ durchgeführt. Die erhaltenen Meßkurven zur Verweilzeitverteilung zeigten, daß die Leistungsfähigkeit der BKÒ nicht den Erwartungen entsprach. Es wurden deshalb weitergehende Grundlagenuntersuchungen notwendig, um die Ursache der ungenügenden Leistungsfähigkeit herauszufinden. Hierzu wurden zuerst Versuche zur Strömungsvisualisierung durchgeführt. Um die Ergebnisse dieser Versuche zu bestätigen und quantifizierbar zu machen, wurde ein mathematisches Modell entwickelt, um die Strömungsverhältnisse in der BKÒ beschreiben zu können. Der Vergleich der Meßkurven der Verweilzeitverteilung mit den Modellkurven des entwickelten Modells zeigte, dass die Ursache der ungenügenden Leistungsfähigkeit in der sich ausbildenden Strömung in der BKÒ zu finden war. Der Strömungsverlauf entsprach nicht den Erwartungen. Daraufhin wurde eine Änderung der Kaskadengeometrie in Erwägung gezogen. Voruntersuchungen mit verschiedenen Vorschlägen zur neuen Geometrie zeigten, dass der Einsatz einer Variante die Ursachen der ungenügenden Leistungsfähigkeit beseitigen könnte. Schließlich wurde die Geometrie der BKÒ der Pilotanlage geändert. Die nun erzielbaren Ergebnisse entsprachen den zu Beginn der Untersuchung erwarteten Ergebnissen.
Das Projekt "Entwicklung eines kontinuierlichen Prozesses zur Herstellung von Cellulose-Ethanol auf der Basis von Cellulosom-Hefen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Institut für Lebensmittelwissenschaft und Biotechnologie, Fachgebiet Hefegenetik und Gärungstechnologie (150f) durchgeführt. Das Ziel des Vorhabens besteht darin, einen kontinuierlich arbeitenden 'Bioethanol-Reaktor' zu entwickeln, der ähnlich wie ein Biogas-Reaktor funktioniert, der aber statt Biogas Bioethanol produziert. Voraussetzung für dieses Konzept ist ein Produktionsorganismus, der den Aufschluss der Lignocellulose und die Umwandlung in Ethanol gleichzeitig bewerkstelligen kann. Ein geeigneter Organismus dazu existiert bislang nicht. Basierend auf dem Cellulosom von Clostridium thermocellum, soll daher ein Mini-Cellulosom in Hefe etabliert werden. Um den Prozess kontinuierlich betreiben zu können, soll zudem das entstehende Ethanol kontinuierlich über Blenke-Kaskaden gestrippt werden. In einen Hefestamm ist ein 'Minicellulosom' zu etablieren, das diesen ertüchtigt, selbst den zur Hydrolyse von Cellulose erforderlichen Multienzymkomplex bereitzustellen. Um diese Hefe in einem kontinuierlichen Bioethanolreaktor nutzen zu können müssen Prozess-Schritte des hydrothermischen Aufschlusses, der enzymatischen Vorhydrolyse, der Bioethanolreaktor selbst, das Strippingsystem mittels im Prozess erzeugtem CO2 sowie das erforderliche Kondensationssystem aufgebaut, angepasst optimiert und evaluiert werden.
Das Projekt "Selektive Entfernung von Metallionen aus Abwaessern in der Blenkekaskade" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Fakultät I Allgemeine und Angewandte Naturwissenschaften, Institut für Lebensmitteltechnologie, Fachgebiet Lebensmittelverfahrenstechnik durchgeführt. Die selektive Entfernung unerwuenschter Metallionen hat eine umwelttechnisch hohe Relevanz auch in der Lebensmittelindustrie. Die Entwicklung von Chelaten zur Beschichtung von feinen Polyamid-Partikeln ermoeglicht die selektive Bindung von Metallionen. Durch Fluidisierung der Partikel in der Blenkekaskade ist ein kontinuierlicher Prozess mit aussenliegender Regeneration der selektiven Chemiesorbentien moeglich. Die Ueberpruefung mit technischen Abwaessern zeigt, dass mit diesen Verfahren die Belastung der Abwaesser weit unter die zulaessigen Grenzwerte abgesenkt werden kann.
Das Projekt "Aufarbeitung von Nebenprodukten aus der Lebensmittelindustrie zur Produktion von Loesungsmitteln" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Fakultät I Allgemeine und Angewandte Naturwissenschaften, Institut für Lebensmitteltechnologie, Fachgebiet Lebensmittelverfahrenstechnik durchgeführt. Die fermentative Umsetzung von Lebensmittelabfallstoffen mittels Clostridien zu Aceton, Butanol und Ethanol verlaeuft relativ langsam. Deswegen werden hierfuer Bioreaktoren benoetigt, die eine relativ lange Verweilzeit aufweisen. Hierfuer werden verschiedene Bauformen fuer Bioreaktoren erprobt. Da viele herkoemmliche Bioreaktoren in kontinuierlichen Prozessen nur eine sehr kurze Verweilzeit des Substrats im Reaktor ermoeglichen, wird die Blenkekaskade, eine in ein Rohr integrierte Kaskade, hier besonders untersucht. Sie ist fuer langsam ablaufende chemische und biologische Prozesse optimal geeignet, da in ihr ausreichend grosse Verweilzeiten fuer den Umsatz der Substrate garantiert werden koennen. Gleichzeitig koennen ueber eine Gasextraktion mit hohen Stoffuebergangskoeffizienten inhibierende Produkte eliminiert werden. In der Aceton-Butanol-Ethanol-Fermentation wird so das Substrat 'Abfall' nahezu vollstaendig umgesetzt. Durch Gasextraktion lassen sich die inhibierenden Produkte Butanol, Aceton und Ethanol aus der Fermentationsbruehe entfernen.'