Das Projekt "Erprobung eines Verfahrens zur Erhoehung der Schlammkonzentration in Belebungsanlagen mit hohem Industrieabwasseranteil und Verbesserung der Reinigungsleistung bezueglich des chemischen Sauerstoffbedarfs" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stadt Horb, Tiefbauamt durchgeführt. Der Zustand der Abwasserreinigung im mechanisch-biologischen Klaerwerk Horb zeichnet sich dadurch aus, dass die Trockensubstanzgehalte im Belebungsbecken wegen des hohen Industrieabwasseranteils niedrig sind (1 g TS/l) und dadurch geringe Prozess-Stabilitaet und mangelhafte Reinigungsleistung gegeben ist. Durch den Einbau von stationaeren, gut beluefteten Festkoerpern mit definierter Hohlraumstruktur wird eine Erhoehung des Schlammgehaltes (Festkoerperbesatz) und eine Verbesserung des Schlammindexes erreicht. Durch die Senkung der Schlammbelastung wird bei gleichem Beckenvolumina eine verbesserte Reinigungsleistung erzielt (CSB) sowie bessere Prozess-Stabilitaet und verstaerkte Nitrifikation erreicht. Durch entsprechende Betriebsweise (Denitrifikationszonen) kann eine Stickstoffeliminierung erfolgen.
Das Projekt "Wechselwirkungen zwischen einem Festkoerper und durchstroemendem Fluid" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bochum, Fakultät XII für Bauingenieurwesen, Institut für Konstruktiven Ingenieurbau, Arbeitsgruppe Theorie der Tragwerke und Simulationstechnik durchgeführt. Im Rahmen dieses Projektes werden die Wechselwirkungen zwischen einem poroesen, gekluefteten Feststoff (Felsen) und durchstroemendem Fluid (Grundwasser) mit der Methode der Finiten Elemente untersucht. Eine Anwendungsmoeglichkeit ist die Auswirkung des Wiederanstiegs des Grundwassers nach Beendigung der Wasserhaltung im Steinkohlebergbau.
Das Projekt "Elektrische Doppelschichtkraefte an Polymeroberflaechen (Charakterisierung und Modifizierung von Festkoerperoberflaechen)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Polymerforschung Dresden e.V. (IPF) durchgeführt. Die Wechselwirkungskraefte zwischen Atomen und Molekuelen sind fuer die Erscheinungsformen aller Strukturen, Stoffe und Mehrkomponentensysteme in der mikroskopischen wie in der makroskopischen Welt verantwortlich. Attraktiv oder repulsiv bestimmen sie zB den Aufbau der DNA aus einzelnen Nukleinsaeuren; die Wechselwirkung zwischen einzelnen Zellen lebender Organismen; den Aggregatzustand eines Stoffes: fest, fluessig oder gasfoermig; die Mischbarkeit zweier Fluessigkeiten; die Haftung zwischen festen Koerpern. Da technische und biologische Prozesse allgemein in Gegenwart weiterer Komponenten stattfinden, die in festem, fluessigem oder adsorbiertem Zustand vorliegen koennen, kommt in Mehrkomponentensystemen der Bestimmung von Wechselwirkungskraeften mit molekularer Aufloesung und ihrem Zuordnen zur chemischen Konstitution der Oberflaechen eine besondere Bedeutung zu. Fuer die Messung der lokalen Wechselwirkung zwischen einer Sonde (Siliciumnitrid-Spitze) und einer polymeren Festkoerperoberflaeche und das Abbilden der elektrischen Doppelschicht wurde ein kommerzielles Rasterkraftmikroskop (AFM) verwendet. Es konnte experimentell nachgewiesen werden, dass die Entstehung eines Oberflaechenpotentials und der Aufbau der elektrischen Doppelschicht an polymeren Festkoerpern durch die unterschiedlich starke Adsorption der Elektrolytionen verursacht werden. Die negative Aufladung einer Poly(etheretherketon)-Oberflaeche (PEEK) in NaCl-Loesung fuehrt zu einer Abstossung der ebenfalls negativ geladenen AFM-Spitze. Ein Bild der Oberflaechentopographie entsteht, wenn die Spitze mit konstanter Auflagekraft im Kontakt ueber die Probe gerastert wird. Beim Rastern mit konstanter elektrostatischer Abstossungskraft, in kleinem, aber endlichem Abstand zwischen Spitze und Probe, entsteht ein Bild der elektrischen Doppelschicht. Im Vergleich mit dem Topographiebild zeigt sich an der untersuchten PEEK-Probe, dass die Oberflaechenrauheit in der Doppelschicht (Debye-Laenge 31 nm) deutlich kleiner ist und die kleineren Strukturen voellig verschwinden. Die elektrostatische Wechselwirkung in endlichem Abstand 'sieht' also eine geglaettete Oberflaeche. Die Aufladung der Oberflaeche laesst sich ueber das Zetapotential quantitativ bestimmmen. Unterschiedliche freie Adsorptionsenthalpien der Ionen an der Oberflaeche bedingen unterschiedliche Oberflaechenpotentiale. Wie bei PEEK festgestellt wurde, unterscheiden sich die Hydroxid- und die Chloridionen betraechtlich in ihrem Adsorptionsverhalten. Wenn die spezifische Adsorptionsenthalpie der Ionen so hoch ist, dass eine vollstaendige Bedeckung der Grenzflaeche erfolgt, wird keine attraktive Wechselwirkung oder Adhaesion zwischen den Festkoerpern mehr ...
Das Projekt "Vergleichende Untersuchungen in biologischen Klaeranlagen mit und ohne Traegermaterialeinbauten in Belebungsbecken" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Umweltanalytik und Biotechnologie durchgeführt. Die internationale Diskussion ueber Wirkung und Auswirkung von Festkoerper- oder Schwebekoerpereinbauten in Belebtschlammanlagen ist in vollem Gange. Uns stehen mehrere technische Anlagen, die mit Traegermaterialien ausgestattet sind, fuer vergleichende Messungen mit Standard-Belebungsanlagen zur Verfuegung, um vergleichende Messungen bezueglich Schlammproduktion und Energiebedarf ausfuehren zu koennen. Die bisherige Diskussion und breite Markteinfuehrung leidet darunter, dass wenig fundierte und vergleichbare Daten mit den ueblichen Standardverfahren zur Verfuegung stehen, die eine unabhaengige Bewertung ermoeglicht. Mit dem Verfahren sollen gesicherte, vergleichende Daten ueber die Ueberschussschlammproduktion (kg ts/kg CSB-Abbau) und den Energiebedarf (KWh/kg CSB-Abbau) ermittelt werden.