Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Mainz, Institut für Medizinische Mikrobiologie und Hygiene, Abteilung für Hygiene und Umweltmedizin durchgeführt. Das Hauptziel sind Untersuchungen zur Desinfektion von Abwässern auf der Basis der Elektroimpulstechnologie. Um die Wirksamkeit des Verfahrens nachzuweisen und Aussagen zu den Grenzen der Anwendbarkeit zu erhalten, soll die Effektivität des Elektroimpulsverfahrens hinsichtlich einer Keimzahlreduktion bei pathogenen, multiresistenten Bakterien mittels mikrobiologischer Methoden untersucht werden. Die Wirksamkeit wird im Labormaßstab mittels Wasserisolaten und Patientenisolaten (Stammsammlung) untersucht auch mit dem Ziel, einen Testkeim festzulegen, mit dem Elektroporationsverfahren in ihrer Effektivität beurteilt werden können. Ferner dienen sie zur Optimierung der Methode und zu ihrer Übertragung in eine Pilotanlage, die auch in Ausbruchssituationen getestet werden soll. Die Vorhabensergebnisse liefern Untersuchungsmethoden und Grundlagen zur Risikobewertung von Abwässern sowie zur Bewertung und Optimierung von Desinfektionsmethoden auf Grundlage der Elektroporation. Somit kann eine Elektroporationsanlage entwickelt werden, die einen neuen Ansatz zur Abwasserbehandlung auf der Basis einer effektiven, nebenproduktfreien Desinfektion von bakteriell hochbelasteten Abwässern darstellt.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Karlsruhe GmbH in der Helmholtz-Gemeinschaft, Institut für Hochleistungsimpuls- und Mikrowellentechnik durchgeführt. Ziel ist die Entwicklung, Optimierung und der vor Ort Einsatz eines innovativen Desinfektionsverfahrens auf Basis der Elektroimpulstechnologie für bakteriell hochbelastete Abwässer. Die Prozessoptimierung wird mit mikrobiologische und molekularbiologische Verfahren zur Ermittlung von Abtötungsraten pathogener und resistenter Keime verfolgt. Die Erarbeitung der molekularen Grundlagen der Abtötung und Elektro-Resistenz sind wichtiger Inhalt des Projekts. Zunächst wird im Labormaßstab mit Referenzbakterien und künstlichen Biofilmen an der Optimierung und Etablierung der Elektroimpulstechnologie zur Abwasserdesinfektion gearbeitet. Nach erfolgten Anlagendesign und -aufbau in industriellen Umgebung werden Versuchsanlagen in Klinikabwasserteilströmen und Zentralkläranlagen installiert und auf Effizienz getestet. Die Vorhabensergebnisse liefern Untersuchungsmethoden zur Risikobewertung von Abwässern, sowie zur Bewertung und Optimierung von Desinfektionsmethoden auf Grundlage der Elektroporation. Das Vorhab en liefert neue Ansätze zur Abwasserbehandlung auf der Basis einer nebenproduktfreien Desinfektion von bakteriell hochbelasteten Abwässern.
Das Projekt "Teilprojekt 1: Konditionierung grüner Biomasse durch elektroporationsunterstützte Entwässerung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Karlsruhe GmbH in der Helmholtz-Gemeinschaft, Institut für Hochleistungsimpuls- und Mikrowellentechnik durchgeführt. Die Aufgabe des Verbundvorhabens BioLog ist die Optimierung und teilweise apparatetechnische Entwicklung der auf die Ernte von Energiepflanzen folgenden Schritte der Aufbereitung bis zur energetischen Nutzung. Ziel ist es einen Festbrennstoff zu erzeugen, der optimal in der Energieerzeugung eingesetzt werden kann und an die landwirtschaftlichen Rahmenbedingungen angepasst ist. Bei dem Teilvorhaben des Forschungszentrums Karlsruhe geht es um die Bestimmung der optimalen elektrischen Impulsparameter für den effektiven Zellaufschluss von frischen gehäckselten Energiepflanzen in einem Laborreaktor. Durch den Zellaufschluss mittels Elektroporation soll eine bessere Abpressbarkeit der Biomasse erreicht werden, um den Feststoffanteil im Presssaft zu verringern. Wesentliche Aufgabe des Vorhabens ist die Aufrüstung der mobilen Elektroporationsanlage KEA-Mobil des FZK mit einem Reaktor mit integrierter Abpressmöglichkeit. Mit dieser Anlage wird eine chargenweise Behandlung von grüner Biomasse vorgenommen. Ziel ist es die Biomasse soweit zu entwässern, dass mit minimalem zusätzlichen Trocknungsaufwand eine lagerfähige Biomasse erzeugt werden kann. Dabei kommt unter anderem eine Mikrowellenheizung zum Einsatz. Begleitend zu diesen Versuchen wird die Restfeuchte, der spezifische Energieeinsatz und der zusätzliche Trocknungsaufwand bestimmt. Zusätzlich wird beim ATB in einer Versuchsreihe auch die Silierung von elektroporieter Biomasse erprobt. Im Anschluss wird dann die Abpressbarkeit der silierten Biomasse bestimmt.