API src

Found 73 results.

WIR! - Waste2Value - FermBioPol, TP1: Entwicklung von Fermentationsverfahren'

Entwicklung eines anaeroben Festbettverfahrens zur biologischen Behandlung von Schlachthofabwaessern

Mathematische Modellierung der Biomasse-Festbettverbrennung

Eine effiziente und umweltfreundliche Nutzung von Biomasse zur Bereitstellung von Energie ist von besonderer Bedeutung, da Biomasse CO2-neutral ist und fossile Energiequellen schont. Für die Optimierung von Festbettfeuerungen hinsichtlich Wirkungsgrad und Emissionen wurden in der Vergangenheit eine Vielzahl experimenteller und theoretischer Untersuchungen durchgeführt. Mehrere mathematische Modelle wurden in der Literatur vorgestellt, wobei die meisten dieser Modelle entweder die Vorgänge im einzelnen Partikel oder in der gesamten Schüttschicht beschreiben. Beide Modellgruppen sind für bestimmte Modellbrennstoffe in bestimmten Arbeitsbereichen anwendbar bzw. gültig. Im Fall von Biomasse werden aufgrund des hohen Anteils an Flüchtigen 85Prozent oder mehr der Brennstoffmasse während der Pyrolyse umgesetzt. Es ist bekannt, daß die Pyrolyse von vielen Faktoren abhängt, wie z. B. Partikelgröße, Temperatur, Aufheizrate, umgebende Atmosphäre, etc. Um realistische Berechnungsergebnisse zu erhalten ist es also notwendig, sowohl die Geschichte der einzelnen Brennstoffpartikel als auch die Phänomene in der gesamten Brennstoffschüttung gleichwertig zu berücksichtigen. In dem Projekt wird ein kombiniertes Reaktor/Partikel-Modell zur Berechnung von Temperatur- und Konzentrationsprofilen in Abhängigkeit von Ort und Zeit sowohl im einzelnen Brennstoffteilchen als auch in der gesamten Brennstoffschüttung entwickelt. Die Gase, welche die einzelnen Brennstoffteilchen während der Pyrolyse verlassen, bestimmen das Zünd- und Abbrandverhalten der Brennstoffschüttung und in weiterer Folge die Bildung und Freisetzung von Schadstoffen. Die meisten in der Literatur veröffentlichten experimentellen Untersuchungen konzentrieren sich auf die Bildungsrate und Zusammensetzung der von verschiedenen Brennstoffpartikel freigesetzten Gase bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen. Ein Schwerpunkt ist dabei der Teergehalt des Gases. Vom energetischen Gesichtspunkt wäre allerdings der Heizwert der Gase und deren Sauerstoffbedarf sowie der Heizwert des festen Pyrolyserückstandes in Abhängigkeit von dessen Umsatz wesentlich aussagekräftiger. Eine Berechnung dieser Größen ist praktisch unmöglich, da dazu die genaue Zusammensetzung des Teeres bekannt sein müßte. Im Rahmen des Projektes wird daher ein Kalorimeter zur Online-Messung des Heizwertes und Sauerstoffbedarfes der das Brennstoffteilchen verlassenden Gase entwickelt sowie ein Kalorimeter zur Messung des Heizwertes des festen Pyrolyserückstandes in Abhängigkeit von dessen Umsatz angeschafft. Diese Parameter stellen die wesentliche Verbindung zwischen dem Einzelpartikelmodell und dem Reaktormodell dar und werden im Laufe des Projektes für verschiedene Brennstoffe und Randbedingungen gemessen. Um die Berechnungsergebnisse zu validieren werden weiters Versuche in einem Biomasse-Festbett-Reaktor durchgeführt.

CLEAN, Energiegewinnung durch die anaerobe Behandlung organischer Reststoffe an Bord von Kreuzfahrtschiffen - Vorhaben: Erprobung eines alternativen Verfahrensansatzes mit zweistufiger Oberflächenfermentation

WavE - Re-Salt: Recycling von industriellen salzhaltigen Prozesswässern, Teilprojekt 2

Inhalt des Teilprojektes: Als Vorreinigungsstufe vor weitergehenden Aufbereitungsprozessen zur Aufkonzentrierung eines Prozesswassers zur Nutzung als Sole für die Chloralkalielektrolyse, ist eine Filtration über granulierte Aktivkohle (AK) geplant. Ziel dieser Vorreinigungsstufe ist die Entfernung von Kohlenwasserstoffen die die weiteren Schritte der Aufkonzentrierung der Sole und bei der Elektrolyse stören. Mit den üblichen zur Wasserreinigung eingesetzten AK kommt es insbesondere bei der Entfernung von polaren oder ionogenen Substanzen zu einem sehr schnellen Durchbruch der Festbett-Aktivkohlefilter. Dies führt, bedingt durch den häufigen Austausch der AK, zu hohen Betriebskosten. Hauptziel des Arbeitspakets ist es daher, die Adsorptionskapazität der AK gegenüber zuvor identifizierten besonders problematischen polaren Substanzen und Ionen um ca. 30 %. zu erhöhen. Hierzu ist eine gezielte Modifikation der funktionellen Oberflächengruppen (FOG) geplant. Die gezielte Modifikation von Aktivkohlen (AK) zur selektiven Entfernung von polaren und ionischen organischen Störstoffen soll in dem Unterarbeitspaket (UAP) gemeinsam mit der Uni-DuE untersucht werden. Das UAP beinhaltet die chemische Behandlung der AK, die thermische Aktivierung im Labormaßstab inkl. der Charakterisierung, die Herstellung der als optimal getesteten Produkte im Großmaßstab sowie die Betrachtung der Ergebnisse einer Reaktivierung. Im Einzelnen gliedert es sich in die Arbeitsschritte: Erzeugung 'konventioneller AK' im Labor-Drehrohrofen (Überprüfung der Übertragbarkeit industrieller Prozess - Labormaßstab und als Referenz-AK), Herstellung chemisch-oberflächenmodifizierter AK im Labor- und Großmaßstab (verbesserte Adsorptionsleistung gegenüber polaren/ionogenen organischen Wasserinhaltsstoffen), Charakterisierung der AK (chemisch-physikalische Eigenschaften, Adsorptions-Batchtests), Festbettversuche sowie Reaktivierungsversuche mit den in den Festbettversuchen erschöpften AK.

WavE - Re-Salt: Recycling von industriellen salzhaltigen Prozesswässern, Teilprojekt 3

RiSKWa - MiWa: Mikroplastik im Wasserkreislauf - Probenahme, Probenbehandlung, Analytik, Vorkommen, Entfernung und Bewertung, Teilprojekt 4

Die Relevanz der Sorption organischer Schadstoffe an Mikroplastik in limnischen Systemen ist bisher nicht ausreichend untersucht. Um Wissenslücken zu schließen und zur Beurteilung der Relevanz werden Sorptionsexperimente im Labormaßstab und in Feldversuchen durchgeführt. In Feldversuchen werden Mikroplastikpartikel in Flüssen bzw. Seen platziert und anschließend analysiert um die Sorption organischer Schadstoffe unter Umweltbedingungen zu erfassen. Speziell werden auch Altreifenpartikel untersucht, um deren Bedeutung als Quelle für organische Schadstoffe zu erfassen und zu bewerten. Die Harmonisierung der Detektionsmethoden für die Mikroplastikanalytik ist ein weiterer Schwerpunkt dieses Teilprojektes. Hierzu soll eine Methode zur Mikroplastikdetektion mittels FTIR-Mikroskopie entwickelt und innerhalb des Forschungsverbunds mit anderen Detektionsmethoden verglichen werden. Die Sorption organischer Schadstoffe an Mikroplastik wird zunächst in Laborversuchen untersucht. Es erfolgt zu Beginn des Projekts die Auswahl der für die Sorptionsexperimente verwendeten Polymere und organischen Schadstoffen in Absprache mit den Projektpartnern. Alle Analyseverfahren für die Bestimmung der Sorption organischer Schadstoffe werden, sofern nicht bereits etabliert, optimiert und validiert. Das Sorptionsverhalten von organischen Schadstoffen an Mikroplastikpartikel unterschiedlicher Polymertypen wird in Batch-Experimenten charakterisiert und mittels statistischer Methoden verglichen. Außerdem wird der Einfluss von natürlich vorkommenden organischen Stoffen auf die Sorption der Schadstoffe an Mikroplastik untersucht. In Versuchen mit Festbettbioreaktoren soll der Einfluss eines Biofilms auf die Sorption organischer Schadstoffe ermittelt werden. Anschließend werden Feldversuche in Süßwassergewässern sowie die Extraktion der Reifenpartikel gestartet. Eine Methode zur Mikroplastikdetektion über FTIR-Mikroskopie mit Probenvorbereitung nach der Dichtetrennung wird entwickelt und validiert.

Entwicklung neuer Verfahren zur simultanen Elimination von organischen Schadstoffen (Pestizide) und Nitrat aus Trinkwasser unter Verwendung biologisch abbaubarer Festsubstrate, Entwicklung neuer Verfahren zur simultanen Elimination von organischen Schadstoffen (Pestizide) und Nitrat aus Rohwässern für die Trinkwasserversorgung unter Verwendung biologisch abbaubarer Festsubstrate - Teilprojekt 7: China

Es ist folgende Gliederung einzuhalten: 1. Vorhabenziel. 2. Arbeitsplanung. 3. Geplante Ergebnisverwertung. Zur Eingabe von Text klicken Sie bitte auf das nebenstehende Symbol. Allgemeines Ziel des Vorhabens ist es, ein Verfahren zur gekoppelten Entfernung von Nitrat und Pestiziden in Einfachbauweise zu entwickeln. Der Roto-Bio-Reaktor ist ein kontinuierlich arbeitender Reaktor, der nach dem Am-Ro-Tec-Verfahren erfolgreich Nitrat eliminiert. Im Rahmen des Verbundvorhabens wird der Reaktor mit dem in den Vorstufen entwickelten Polymeren getestet und weiterentwickelt. Dabei wird es im besonderen darauf ankommen, die aktiven Polymere solange im Reaktor zu halten bis sie verbraucht sind und andererseits die gesättigten Polymere auszuschleusen. Die Filter dienen der Nachreinigung des Wassers. Als Ergebnis wird eine Technologie erwartet, die unkompliziert und ohne besonderes Fachpersonal in ländlichen Gebieten, aus den vorhandenen Wasservorkommen Nitrat und Pestizide entfernt und damit für die Bewohner nutzbar macht.

Teilprojekt III: Kooperation mit Tsinghua University, China, Teilprojekt II: (TZW), Kooperation mit Tsinghua University, China

Im Verbundprojekt soll ein Verfahren zur gekoppelten Entfernung von Nitrat und Pestiziden entwickelt werden, in dem biologisch abbaubare Polymere sowohl als Substrat für die denitrifizierenden Mikroorganismen als auch als Sorbens für gelöste Pestizide fungieren. Die Nitratreduktion und der Pestizidabbau werden in einer Prozessstufe vereinigt. In einer Verfahrensvariante werden magnetische Partikel mit Magnetit und Maghemit eingesetzt, die eine optimierte Verfahrenssteuerung erlauben und den Schadstoffabbau durch Fe(III)-reduzierende Organismen erhöhen sollen. Die Untersuchungen am TZW umfassen die Ermittlung von N-Bilanzen und Umsatzkinetiken unter variierenden Randbedingungen, die Stabilität der magnetischen Partikel sowie den Abbau von Pestiziden unter Nitrat- und Fe(III)-reduzierenden Bedingungen. Eine Pilotanlage wird in einem Wasserwerk betrieben, in dessen Einzugsbereich Pestizide und Nitrat im Rohwasser vorliegen. Das Verfahren soll der Wasseraufbereitung und Trinkwasserversorgung, insbesondere in landwirtschaftlich genutzten Regionen dienen. Es werden Empfehlungen zu den Einsatzbereichen erarbeitet und die Wirtschaftlichkeit beurteilt.

Exportorientierte FuE auf dem Gebiet Abwasser, Kernprojekt C Simulation und Konzepte der Abwasserbehandlung - Teilprojekt: C 3.1 Toolkit - Verfahrensevaluation

Forschungsziel ist die Evaluierung und Optimierung von Abwasserreinigungsanlagen unter Berücksichtigung länderspezifischer Gegebenheiten. Das Vorhaben integriert sowohl Ergebnisse der anderen technischen Teilprojekte des Forschungsverbundes, als auch die mathematische Modellierung und ökonomische Analysen. Analysiert werden dabei verschiedene Verfahren wie Belebungsanlagen, Anaerob- und Teichanlagen, Tropf- und Tauchkörper, Festbetten, Verfahren der Schlammbehandlung und der Hygienisierung sowie Stufenausbaukonzepte. Um die Ergebnisse des Forschungsverbundes anwendungsorientiert auch anderen Nutzern zur Verfügung zu stellen, werden diese mittels eines Softwareprodukts mit einer verständlichen und visuell ansprechenden Darstellung als praktische Arbeitshilfe zur Verfügung gestellt. Die umfangreichen Daten aus der Untersuchung der Verfahren, der Wirtschaftlichkeitsbetrachtung sowie der Bemessung und mathematischen Modellierung werden dabei grafisch aufgearbeitet und in geeigneter Weise visualisiert. Ein entwickelter Kriterienkatalog ermöglicht dann eine objektive Bewertung und einen Variantenvergleich. In Form des Software Toolkits und eines darin integrierten Leitfadens wird dadurch Anwendern (z.B. deutschen Ingenieurbüros) ein leistungsfähiges Werkzeug für die Auslegung und Betriebsoptimierung biologischer Abwasserreinigungsanlagen zur Verfügung gestellt. Die Anwender erhalten so die Möglichkeit, anhand einer verständlichen und visuell ansprechenden Darstellung einem Entscheidungsträger technische und ökonomische Daten, sowie die Auswahlkriterien für ein Reinigungsverfahren zu präsentieren und unter Berücksichtigung eines entsprechend entwickelten Kriterienkataloges Hinweise für die Auswahl des sinnvollsten Verfahrens zu geben.

1 2 3 4 5 6 7 8