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Teil I

Das Projekt "Teil I" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von energy of nature, Projektgesellschaft fuer umwelttechnische Anlagensysteme Leipzig, Bereich Bioverfahrenstechnik durchgeführt. Das vorgesehene Projekt befasst sich mit der Verwertung und Verbesserung des bei der Klaerschlammfaulung entstehenden Klaergases. Dabei soll durch eine biologische Reinigung das Klaergas bis auf Erdgasqualitaet verbessert werden, so dass ein hoeherer Brennwert, die Einsetzbarkeit von Erdgas-BHKWs und eine deutliche Erhoehung der Standzeiten der BHKW zu einer Verbesserung der Wirtschaftlichkeit der Klaergasverstromung in Klaeranlagen fuehren. Die Reinigung des Klaergases soll durch den biologischen Entzug des CO2 beim Durchstroemen eines Algenreaktors erfolgen, wobei CO2 durch die Algen als Kohlenstoffquelle fuer den Aufbau von Biomasse genutzt wird. Die Algenbiomasse kann sowohl einer energetischen Nutzung durch Rueckfuehrung in die Faulung (theoretischer Energiegewinn 10-12 Prozent) wie auch einer stofflichen Nutzung als Duenger und Futter oder zur Wertstoffextraktion unterworfen werden. Das Vorhaben soll in Kooperation mit der Technischen Dresden, ISIW, das einen eigenstaendigen Teil bearbeitet, realisiert werden.

Liban Lait Biogas CDM Study

Das Projekt "Liban Lait Biogas CDM Study" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GFA Envest GmbH durchgeführt. Liban Lait is an integrated dairy and dairy cattle plant. From the production processes accrue the dumped materials of whey and manure. The whey and the manure are disposed of to the surrounding area of the production facilities with only marginal treatment. Through the anaerobic decay of the contained organics generates methane which is a harmful greenhouse gas and which is currently emitted to the atmosphere at the factory site. Due to this environmental pollution and due to concerns about the unstable energy provision from the national electricity grid, Liban Lait is interested in installing a biogas plant for the digestion of whey and manure. This could reduce the pressure on the environment and create a captive and renewable source of energy. The mission is the production of a pre-feasibility study of a biogas plant co-financed through carbon revenues. This includes estimating economic feasibility, assessing technical solutions, climate approaches, calculation of emission reductions, and estimating climate project transaction costs. The services included: Assessment of the legal framework for CDM projects in Lebanon; Selection of an appropriate UNFCCC baseline and monitoring methodology for the CDM development; Review of the projects eligibility as CDM activity; Estimate of the amount of emission reduction certificates; Estimate of the co-financing contribution through carbon revenues and effect on the projects economic feasibility; Investigation of the most suitable climate project approach: CDM or others; Formulate recommendations for Liban Lait.

Teil II

Das Projekt "Teil II" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Siedlungs- und Industriewasserwirtschaft durchgeführt. Schwerpunkt der Untersuchungen ist es, den Nutzungsgrad fuer das innerhalb der Abwasser-/Abfallaufbereitung anfallende Biogas zu steigern. Durch ein Verfahren zur biologischen Trennung von Methan und Kohlendioxid mit Hilfe von Algenkulturen wird der Brennwert des Gases erhoeht und dem von Erdgas angenaehert. Die Grundlagenuntersuchungen zur Entwicklung geeigneter Reaktoren werden vom Kooperationspartner energy of nature Projektgesellschaft fuer umwelttechnische Anlagensysteme Leipzig mbH durchgefuehrt. Der vorliegende Antrag beinhaltet die Verfahrensgestaltung, worin die zu entwickelnden speziellen Reaktoren eingebunden werden.

Production of biogas and fertilisers out of wood and straw (PROBIO)

Das Projekt "Production of biogas and fertilisers out of wood and straw (PROBIO)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Recycling- und Entsorgungsechnik Apolda e.K. durchgeführt. Zielsetzung des Projektes PROBIO ist die Entwicklung eines modularen Biogasreaktorsystems zur Verarbeitung von cellulosereichen Materialien. Diese dienen als Grundstoff für die simultane Produktion von Biogas und Düngemitteln. Biomasse ist ein nachwachsender, ubiquitär verfügbarer Stoff und kann daher als strategische Ressource betrachtet werden. Aus Biomasse lässt sich beispielsweise Kraftstoff und Elektrizität gewinnen, und kann außerdem für die Herstellung von Chemikalien eingesetzt werden. Die Nutzung von Biomasse ist umweltfreundlich und hat einen positiven Effekt auf die sozioökonomische Entwicklung, insbesondere in ländlichen Bereichen. Celllulose kommt überall vor und ist damit die am weitesten verbreitete Energiequelle der Welt. Aufgrund ihrer langen Kettenstruktur dauert die Faulung durch Einwirkung von einfachen Organismen sehr lange. Cellulosehaltige Stoffe können enzymatisch in glukosehaltige Stoffe umgewandelt werden. Dies erfolgt mit einer chemischen oder physiochemischen Vorbehandlung, bei der die Polysacharide geteilt werden. Glucose kann während des Biogasprozesses in Methan überführt werden. Bei dieser Umwandlung entsteht ein Gas (Biogas), das abgeführt wird und so die Tätigkeit der Bakterien nicht beeinflusst. Biogas ist ein geprüfter Kraftstoff, der als Gas für den Antrieb von Heizkraftwerken dient. Zur Kategorisierung der potentiellen Endnutzer der PROBIO-Technologie dienten zwei Kriterien: ihr Zugriff auf lignocellulose Stoffe sowie ihre Bereitschaft, die Endprodukte des PROBIO-Verfahrens (Hitze, Elektrizität und Düngemittel) direkt am Ort der Entstehung einzusetzen.

Teilprojekt 3

Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Automation und Kommunikation e.V. durchgeführt. Die Gemeinde Hille gehört zu den größten Flächengemeinden Deutschlands und verfügt bisher über ein zentrales Klärwerk. Für neue Flächennutzungspläne und Baugebiete möchte die Gemeinde ein neues Abwasserkonzept, das die hohen Infrastrukturkosten der großen Fläche mindert. Da die Gemeinde außerdem ein Naherholungsgebiet ist und über ein Wasserschutz­gebiet, in dem ein empfindliches Moor gelegen ist, verfügt, muss sichergestellt sein, dass das gereinigte Abwasser höchsten Anforderungen genügt. Im Rahmen dieses Vorhabens soll für die Gemeinde Hille als Modellregion ein dezentrales Kon­zept (ca. 200 EW) entwickelt werden, das die Abwasserreinigung mit der Nährstoff- und Ener­gie(rück)gewinnung verbindet, technisch nicht zu aufwändig ist und den Gedanken nachhaltigen Wirtschaftens konsequent verfolgt. Es sollen mit Hilfe von planerischen Instrumenten, Pilot­anlagen, Laborversuchen und dynamischen Simulationsverfahren alle Voraussetzungen erfüllt werden, um im Anschluss eine großtechnische Anlage in der Modellregion Hille zu realisieren.

Aufbereitung von Faulgas aus Klaerschlamm von Klaeranlagen ueber 100000 EGW zur Verwendung als Zusatz von Stadtgas

Das Projekt "Aufbereitung von Faulgas aus Klaerschlamm von Klaeranlagen ueber 100000 EGW zur Verwendung als Zusatz von Stadtgas" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Niersverband durchgeführt. Auf dem Gruppenklaerwerk I, Moenchengladbach-Neuwerk, wurde eine Aufbereitungsanlage errichtet, mit der das ueberschuessige Faulgas auf Erdgasqualitaet gereinigt und in ein oeffentliches Versorgungsnetz eingespeist wird. Der Vergleich verschiedener Aufbereitungsalternativen zeigt, dass die adsorptive Reinigung von HO2 und H2S mittels Druckwaesche bei 10 bar und anschliessender Regeneration des Waschwassers in einem Stripper gegen Luft unter den vorliegenden Randbedingungen die guenstigste Loesung darstellt. Besondere Aufwendungen wurden gemacht, um eine hohe Anlagenverfuegbarkeit und Regelqualitaet zu erreichen. Probleme ergaben sich durch die Gas-Abnahmecharakteristik des Netzes, das seinen Bedarf in den Sommermonaten vorwiegend ueber Klaergas deckt. Sie wurden u.a. durch den nachtraeglichen Einbau von Druckgasspeichern sowie die Erweiterung des Verteilungsnetzes geloest. Die Verfahrenstechnik, Maschinen und Mess- und Regeltechnik arbeiten weitgehend problemlos.

Teilprojekt 4

Das Projekt "Teilprojekt 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Emden,Leer, Fachbereich Technik, Abteilung Naturwissenschaftliche Technik, Fachgebiet Mikrobiologie-Biotechnologie durchgeführt. Auf dem Weg zu einer Energie-minimierten und Ressourcen-orientierten Abwasserwirtschaft ist die anaerobe Schlammbehandlung ein essentieller Baustein den es zu forcieren gilt. Neben der Stabilisierung und Hygienisierung der Schlämme könnte die Gewinnung von Energie durch Nutzung der erneuerbaren Ressource Methan des Faulgases ein Anreiz für einen optimierten Betrieb bestehender Anlagen bzw. für eine weitere Installierung von Anaerobreaktoren sein. Durch den Einsatz von vergärbaren, Organik-reichen Co-Substraten kann die kommunale Schlammfaulung optimiert und der Gasertrag gesteigert werden. Geeignete Co-Substrate wie z.B. Reisstroh oder Bioabfälle könnten das Nährstoff-Verhältnis für alle an der anaeroben Umsetzung von Schlammbestandteilen beteiligten Bakterien verbessern, die Kinetik der Methanbildung erhöhen und die Schlammentwässerungseigenschaften positiv beeinflussen. Die genannten Co-Substrate zur Erhöhung der Faulgasproduktion sind Abfallstoffe und treten nicht in Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion. Die Auswahl geeigneter Co-Substrate, deren Zusammensetzung sowie der fachgerechte Anlagenbetrieb im Sinne von moderater Erhöhung der OLR, Beachtung von Belastungsschwankungen und pH-Wert-Veränderungen könnte z.B. durch Anwendung von Simulationsmodellen wie z.B. ADM1 begleitet werden. Nicht nur die Schlammbehandlung sondern auch die Stickstoffeliminierung erfordert eine Anpassung auf dem Weg zur Ressourcen-minimierten Abwasserreinigung. Neben der Optimierung von bestehenden Anlagen könnte der Zwang zur Energieminimierung auf Kläranlagen und damit einhergehend die Implementierung alternativer Verfahren der N-Elimination eine wichtige Rolle beim Re-Design bzw. beim Neubau von Kläranlagen spielen. Im Vergleich zur konventionellen Stickstoff-Eliminierung zeichnen sich sog. 'short-cut Verfahren' durch eine Verkürzung der klassischen Nitrifikation und der Denitrifikation d.h. durch einen geringeren Verbrauch an O2 und an der notwendigen Kohlenstoffquelle aus was diesen Prozess für die Stickstoffentfrachtung, gerade wenn Schlammwässer aus einer Faulung für eine Stickstoffrückbelastung verantwortlich sind, so interessant macht. Die erforderliche Prozessstabilität und Unempfindlichkeit gegenüber verschiedenen Störfaktoren, wie zum Beispiel Fracht-, Feststoff- oder Temperaturschwankungen muß dabei im Vordergrund stehen. Ziel ist die Nitritation und Denitritation möglichst effektiv und ohne dauerhafte Schädigung zu etablieren auch wenn einer der genannten Störfaktoren oder andere Inhibitionen auftreten sollen. Andere, alternative Stickstoffeliminationsverfahren (mikrobiologisch, verfahrenstechnisch) sollen bei Bedarf auch betrachtet werden.

Verwertung von kommunalem Klaerschlamm im Wald

Das Projekt "Verwertung von kommunalem Klaerschlamm im Wald" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerische Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt durchgeführt. Ziel der Forschung ist, Beurteilungskriterien fuer die Verwertung von kommunalem Klaerschlamm in der Forstwirtschaft zu erarbeiten. In Feldversuchen werden die Wirkungen von ausgefaultem Klaerschlamm auf Baumbestaende (Fichte und Kiefer), Bodenvegetation, Boden und Sickerwasser mit physikalischen und chemischen Analysenmethoden ermittelt. Gefaessversuche koennen fuer ergaenzende Untersuchungen aufgenommen werden. Erste Ergebnisse zeigten, dass der Stickstoffgehalt der Klaerschlaemme die Ausbringungsmenge stark begrenzt. Ueberdosierungen fuehren zu Instabilitaet der Baumbestaende und je nach Bodenfruchtbarkeit zur Nitratbelastung des Grundwassers.

Teilprojekt 3

Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ENTEGA Abwasserreinigung GmbH & Co. KG durchgeführt. Die Steigerung der Energieeffizienz ist im Bereich der Abwasserbehandlung als größter kommunaler Energieverbraucher von besonderem Interesse und steht somit im Kontext aktueller Fragen zur Energiewende in Deutschland. Dies führt zur zentralen Frage: Lässt sich aus Abwasser bzw. Klärschlamm Energie so erzeugen und verteilen, dass sie flexibel je nach Bedarf zur Verfügung steht? Das Verbundprojekt 'Abwasserbehandlungsanlage der Zukunft: Energiespeicher in der Interaktion mit technischer Infrastruktur im Spannungsfeld von Energieerzeugung und -verbrauch (ESiTI)' geht dieser und weiteren Fragestellungen nach, um ein Planungswerkzeug für die Anwendung in der Praxis zu erstellen. Energieverbrauch und -erzeugung auf kommunalen Kläranlagen unterliegen in der Regel separat optimierten Prozessen und sind örtlich und zeitlich voneinander getrennt. In Abhängigkeit der Betriebsbedingungen unterliegt der Energieverbrauch tageszeitlichen und saisonalen Schwankungen. Bei energetischen Optimierungen kommunaler Kläranlagen werden diese zeitlichen Schwankungen derzeit nicht berücksichtigt. Ziel des Verbundprojektes ist es, vorhandene Energiepotentiale unter Berücksichtigung innovativer Verfahren nutzbar zu machen. Durch die Vernetzung von Energieverbrauch und -erzeugung wird die Kläranlage als Energiesystemdienstleister untersucht, wobei durch Interaktion mit peripheren Einrichtungen weitere Potenziale zur Effizienzsteigerung erschlossen werden. Im Mittelpunkt der Betrachtung steht die Klärschlammbehandlung als Energiespeicher und -erzeuger. Diese wird derzeit unter nahezu konstanten Bedingungen bei entsprechend konstant erzeugtem Faulgasvolumenstrom betrieben. Durch Flexibilisierung der Faulung soll der zeitlichen Varianz im Energieverbrauch Rechnung getragen werden. Im Rahmen des Projekts erfolgt zunächst die exemplarische Untersuchung am Beispiel der Wissenschaftsstadt Darmstadt. Den technischen Untersuchungen folgend erfolgen eine abschließende, ganzheitliche Betrachtung des Systems Abwasser- und Klärschlammbehandlung unter Einbeziehung umliegender Infrastruktur anhand ökonomischer, ökologischer und gesellschaftlicher Kriterien und die Erstellung eines Planungswerkzeugs für die Praxis für den flexibilisierten Betrieb einer Abwasserbehandlungsanlage der Zukunft. Die Projektbearbeitung erfolgt in einem interdisziplinären Projektteam aus Wissenschaft, Praxis sowie Kommune/Betreiber. Die HSE Abwasserreinigung GmbH & Co. KG steht im Rahmen des Verbundprojekts insbesondere im Arbeitspaket 1 als exemplarische Kläranlage im Fokus der Untersuchungen. Im Rahmen der Arbeitspakete wird die HSE Abwasserreinigung GmbH & Co. KG notwendige Betriebsdaten zusammenstellen und für die Auswertung aufbereiten. Ebenso wird die HSE Abwasserreinigung GmbH & Co. KG aktiv die verfahrenstechnischen Untersuchungen unterstützen. Zur detaillierten Erfassung der Stoff- und Energieströme wird die HSE Abwasserreinigung GmbH & Co. KG Sonderanalysenmessprogramme durchführen.

Eignung von Waeldern fuer die Unterbringung von Klaerschlamm

Das Projekt "Eignung von Waeldern fuer die Unterbringung von Klaerschlamm" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerische Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt durchgeführt. Zur Pruefung der Moeglichkeiten fuer ein 'Recycling' von Klaerschlaemmen in Wirtschaftswaeldern werden in vier Experimenten auf repraesentativen Standorten die Wirkungen ausgefaulter Klaerschlaemme auf das Wuchsverhalten von Koniferen, ihre stofflichen Eigenschaften, die Sickerwasserqualitaet, Bodenparameter und die Bodenvegetation langfristig studiert.

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