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Teilprojekt 12

Das Projekt "Teilprojekt 12" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von HST Systemtechnik GmbH & Co. KG durchgeführt. 1. Vorhabenziel: In TAP 3.1 wird von der TU Stuttgart die Behandlung von Schwarzwasser, Grauwasser und verschiedenen gewerblichen Abwässern im Hinblick auf eine Energierückgewinnung in Form von Biogas als auch eine Nährstoffrückgewinnung (Stickstoff. Phosphor) in Form von MAP (Magnesium-Ammonium-Phosphat) untersucht. In einer ganzheitlichen Versuchsanordnung. zu der u.a. die Pilotanlage der HST gehört werden die Abläufe aus eine anaeroben Behandlung nach einer Feststoffabtrennung einer MAP-Fällung unterworfen. Anhand von Ergebnissen mit Schwarzwasser sollen in einer ersten Versuchsphase verschiedene entscheidende Parameter wie die Raumbelastung. die Aufenthaltszeit und die Prozesstemperatur variiert werden. Die Pilotanlage der HST wird auf dem Gelände des ISWA aufgebaut. Um die Übergangszustände auf die komplette separate Abtrennung von Schwarzwasser zu simulieren werden in weiteren Versuchsphasen die anaeroben Reaktoren mit verschiedene Mischungen aus Schwarzwasser und Grauwasser bzw. aus Schwarzwasser und einem gewerblichen Co-Ferme, beschickt. Als Co-Ferment können hierzu verschiedene organisch hoch belastete und gut abbaubare Abwässer beispielsweise aus der Lebensmittelindustrie, der Fruchtsaftindustrie, dem Weinbau und von Backereien oder Metzgereien herangezogen werden. HST plant, baut, liefert und wartet die Pilotanlage. Der Betrieb wird von der TU Stuttgart durchgeführt. 2. Arbeitsplanung: Die Konzeption des Pilotcontainers wird anhand von R&I-Schemen in eine Werkplanung überführt.

Teilprojekt 1

Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Eisenmann Maschinenbau GmbH & Co. KG durchgeführt. Ziel ist die Entwicklung, Optimierung und der vor Ort Einsatz eines innovativen Desinfektionsverfahrens auf Basis der Elektroimpulstechnologie für bakteriell hochbelastete Abwässer. Die Firma Eisenmann wird in dem Verbundprojekt das Anlagendesign und den -aufbau betreiben. Die Prozessoptimierung erfolgt in enger Kooperation den Verbundpartnern des Forschungszentrums Karlsruhe (IHM, ITC-WGT) und der Universität Mainz. Nach einer ersten Projektphase mit Versuchsanlagen im Labormaßstab erfolgt die Konzeption und die Umsetzung zum Anlagenbau im Einsatz vor Ort in Abwasserbereichen mit hoher Bakterienfracht. In dieser zweiten Phase werden Anlagen-technische Rahmenbedingungen für die spezifischen Anwendungen am Einsatzort in das Baukonzept einfließen. Das Vorhaben liefert eine neue Technik zur Abwasserbehandlung auf der Basis einer nebenproduktfreien Desinfektion von bakteriellen hochbelasteten Abwässern. Nach erfolgreicher Einführung der Technologie wird die Umsetzung des Konzepts zur Abwasserdesinfektion auf nationaler und internationaler Ebene angestrebt.

Verhalten von Östrogen und androgen aktiven Substanzen während und nach der Ozonung von Krankenhausabwasser

Das Projekt "Verhalten von Östrogen und androgen aktiven Substanzen während und nach der Ozonung von Krankenhausabwasser" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Umwelt & Energie, Technik & Analytik e.V. durchgeführt. Um den Eintrag von Schadstoffen in die Umwelt zu verringern, bieten Kläranlagen einen guten Ansatzpunkt, da hier die anfallenden Abwässer gezielt behandelt werden können. Dabei hat sich die Ozonung als vierte Reinigungsstufen als sehr effektiv erwiesen. Allerdings entsteht hierbei eine Vielzahl verschiedener Transformationsprodukte, über deren Art und Wirkung wenig bekannt ist. Eine Gruppe von Schadstoffen bilden die endokrin aktiven Chemikalien, die in das Hormonsystem von Menschen und Tieren eingreifen können. Zu dieser Gruppe zählen neben den natürlichen Hormonen auch viele Industriechemikalien und Arzneimittel, die über die Abwässer in die Umwelt gelangen. In Voruntersuchungen von Krankenhausabwässern des Kreiskrankenhauses Waldbröl (Bieling, 2011) und des Marienhospitals in Gelsenkirchen (IUTA und IWW, PILLS Project, 2012) wurde bei der Messung von östrogenen Effekten ein Anstieg der Östrogenität (gemessen als 172-Estradiol Äquivalentkonzentration, EEQ) nach der Ozonung beobachtet. Als Arbeitshypothese dient die Annahme, dass eine selektive Entfernung von Steroidrezeptorantagonisten (z. B. von antiöstrogen, androgen oder antiandrogen wirksame Arzneimittel wie Tamoxifen oder Flutamid) durch die Ozonierung deren inhibitorische Effekte aufhebt. Die Entfernung dieser maskierenden Effekte könnte dazu führen, dass die östrogene bzw. androgene Aktivität nach der Ozonierung sichtbar wird. Diese Effekte sollen durch die systematische Untersuchung zu östrogenen, antiöstrogenen sowie androgenen und antiandrogenen Effekten und die Kombination mit der Quantifizierung der im Krankenhaus eingesetzten hormonell wirkenden Medikamente aufgeklärt werden. Hieraus werden neben der genauen Effektbeschreibung zu den einzelnen Proben am Beispiel Krankenhausabwasser auch Informationen zur Störanfälligkeit und Vergleichbarkeit der biologischen Assays für die Anwendung in hoch belasteten Abwässern erhoben. Die erzielten Ergebnisse sollen zur Optimierung der Anlagensteuerung und somit zur Optimierung der Reinigungsleistung genutzt werden.

Teilprojekt 3

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.

Teilprojekt 2

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.

GC-MS-Analyse zur Unterstuetzung der Charakterisierung und Reinigung kontaminierter Waesser und Schlaemme

Das Projekt "GC-MS-Analyse zur Unterstuetzung der Charakterisierung und Reinigung kontaminierter Waesser und Schlaemme" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fachhochschule Erfurt, Fachbereich Versorgungstechnik durchgeführt. In der Bundesrepublik Deutschland, insbesondere im Umfeld Thueringens gibt es eine Vielzahl von Altlasten, die mit den verschiedenen Verfahren der Bodenreinigung saniert werden koennen. Bei kostenguenstigen Verfahren, wie z.B. der Bodenwaesche, bleiben bestimmte Schadstoffraktionen als hochbelastete Waesser und Schlaemme zurueck. Soweit es bei dem derzeitigen Stand der Technik wirtschaftlich moeglich ist, koennen sie weiter aufbereitet werden. Hier kommen verschiedene Verfahren, u.a. Einsatz von Aktivkohle, Hochleistungsbiologie, Strippen, und die chemische Oxidation zum Einsatz. Zur Entwicklung weiterer Verfahren zu diesem Zweck ist es erforderlich, begleitende Untersuchungen der einzelnen Verfahrensschritte zu taetigen, um somit zur Verfahrensoptimierung beizutragen und neuartigen Verfahren den Weg zur Einsatzfaehigkeit zu ebnen. Das Forschungsprojekt soll das Profil der Fachhochschule Erfurt in der Umweltanalytik erweitern sowie Gelegenheit geben, ein ueber den Durchschnitt hinausreichendes Fachwissen zu etablieren. Es soll insbesondere dem Fachbereich Versorgungstechnik, der den Aufbaustudiengang Umwelttechnik mit beinhaltet, ermoeglichen, Wirtschaftsunternehmen vor allem in Thueringen Kooperationsmoeglichkeiten anzubieten, die diese fuer die Entwicklung geeigneter Erzeugnisse, Verfahren und Anlagen nutzen koennen, um somit ihre Wettbewerbsfaehigkeit zu steigern.

Verwendung von Haaren und Borsten von tierischen Haeuten und Fellen bei Anwendung haarerhaltender Aescherprozesse in Gerbereien

Das Projekt "Verwendung von Haaren und Borsten von tierischen Haeuten und Fellen bei Anwendung haarerhaltender Aescherprozesse in Gerbereien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsinstitut für Leder- und Kunstledertechnologie durchgeführt. 1. Die Lederherstellung ist mit dem Anfall von hochbelastetem Abwasser und schlammigen und festen Abfaellen verbunden. Diese koennen bei Anwendung haarerhaltender Aescherverfahren verringert werden. 2. Fuer die anfallenden Haare sind Verwertungsmoeglichkeiten zu suchen. Bisherige Entsorgungsformen fuer die Haare (Deponie, Kompostierung) verursachen zusaetzliche Kosten fuer die Lederbetriebe. 3. Erkundete Verwertungsmoeglichkeiten fuer die Haare: Entwicklung eines Stickstoffduengemittels, bei dem die zeitabhaengige Bereitstellung von pflanzenverfuegbarem Stickstoff bekannt ist und damit die Duengemittelgabe dem tatsaechlichen Bedarf der Pflanzen angepasst werden kann. Einsatz von Haaren zur Bodenabdeckung im Obstbau als umweltgerechte Alternative zum Einsatz von Herbiziden bzw. zur Abloesung von anderen Abdeckmaterialien. die wesentliche Nachteile haben. AIs weitere Vorteile werden Duengewirkung, Verbesserung der Temperatur- und Wasserhaltung im Boden erwartet. Abloesung von Hornspaenen durch Haare als preisguenstigeren Keratinrohstoff fuer die Herstellung von Schaumfeuerloeschmitteln. 4. Aufgrund der Ergebnisse werden Projekte vorbereitet. nach deren Abschluss die vollstaendige Verwertung der Haare aus haarerhaltendem Aescher erwartet wird. Damit sind Voraussetzungen fuer eine breite Einfuehrung des haarerhaltenden Aeschers gegeben.

Entwicklung eines computergestützen Bemessungsmoduls für die Behandlung hochbelasteter organischer Abwässer aus der intensiven Tierhaltung

Das Projekt "Entwicklung eines computergestützen Bemessungsmoduls für die Behandlung hochbelasteter organischer Abwässer aus der intensiven Tierhaltung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fachhochschule Münster, Labor für Wasser-, Abwasser- und Umwelttechnik durchgeführt. Mit einem Bestand von über 25 Mio. Tieren, die in 226.500 Betrieben gehalten werden, ist die Schweineproduktion ein wichtiger Wirtschaftsfaktor in der Bundesrepublik Deutschland. Legt man einen durchschnittlichen Gülleanfall von 4,5 Liter Gülle pro Tier und Tag zugrunde, so fallen jeden Tag rund 112.500 m3 Schweinegülle in Deutschland an. Aufgrund der lokal und regional durchgeführten Schweinemast konzentriert sich der Gülleanfall auf diese Gebiete. Dies führt zu einem Nährstoffüberschuss in den betroffenen Regionen. Auch in den europäischen Nachbarländern findet sich diese Problematik. Durch den lokal begrenzten Anfall von Wirtschaftsdüngern ist die umweltverträgliche und pflanzenbedarfsgerechte Verwertung auf den zur Verfügung stehenden landwirtschaftlichen Nutzflächen nicht mehr gegeben. Gülletransporte über die Güllebörsen verlagern nur kurzfristig das Problem ohne es langfristig zu lösen. Hinzu kommt, dass diese Transporte nur über kurze Entfernungen Sinn machen. Zu den am häufigsten genannten Problemen bei der Gülledüngung zählt neben der damit verbundenen Geruchsbelästigung vor allem die Umweltbelastung durch nicht pflanzenbedarfsgerechte Ausbringung. Als umweltbelastend gelten hier im Wesentlichen die Nährstoffe Stickstoff und Phosphor, die durch Bodenauswaschung zur Eutrophierung der Oberflächengewässer beitragen. Bedingt durch die Stickstoffüberversorgung gelangen Nitrate in das Grundwasser, die unser Trinkwasser zunehmend beeinträchtigen. Dennoch ist die umweltverträgliche Nutzung von Wirtschaftsdüngern in der Landwirtschaft unverzichtbar. Zur Verbesserung der momentanen Situation wurden in Deutschland seit 1990 zahlreiche Forschungs- und Entwicklungs(F+E)- Projekte gefördert, die sich mit der Thema der umweltverträglichen Gülleaufbereitung beschäftigen. Auch der vorliegende Bericht wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert. Projektziel ist es, eine marktfähige Anlage zu entwickeln, die eine bedarfsgerechte Reinigung von Schweinegülle gemäß den Vorgaben der Düngeverordnung ermöglicht. Als Verfahren der Nährstoffelimination wird das Sequencing-Batch-Reactor-Verfahren gewählt. Diese spezielle Variante der Belebtschlammverfahren hat sich als besonders leistungsfähige und flexible Möglichkeit der Abwasserreinigung erwiesen. Mit dem Hof Streyl in Dülmen-Rorup wurde ein idealer Ort für den Aufbau und Betrieb der Versuchsanlage gefunden, da hier sowohl Platz, als auch das entsprechende Abwasser in ausreichender Menge zur Verfügung standen. Bestandteil dieses Forschungsprojektes war es auch, ein Bemessungsmodul zu entwickeln, mit dem SBR-Anlagen für die bedarfsgerechte Reinigung von Schweinegülle dimensioniert und betrieben werden können.

Bau einer Anlage zur biologischen Behandlung hochbelasteter Abwässer und modellhafte Anwendung in einem Weinbaubetrieb

Das Projekt "Bau einer Anlage zur biologischen Behandlung hochbelasteter Abwässer und modellhafte Anwendung in einem Weinbaubetrieb" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fürstlich Castellsches Domänenamt durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: In Weinbaugebieten entstehen oft Probleme für die kommunale örtliche Kläranlage, wenn deren Ausbaugröße gegenüber der zusätzlichen in der Kampagne anfallenden Belastung aus den Weinkellern für die Mitbehandlung der dort anfallenden Abwässer zu klein bemessen ist. Mit der Entwicklung eines Verfahrens und einer Anlage für die separate Vorbehandlung des Weinbauabwassers im Fürstlich Castell schen Domänenamt sollte eine kostengünstige Alternative entwickelt werden, die es erlaubt, die für eine Indirekteinleitung vom Wasserwirtschaftsamt vorgegebenen maximalen Konzentrationen und Tagesfrachten zu unterschreiten. Hauptziele des Vorhabens waren die Entwicklung einer angepassten technischen Lösung und die Erprobung eines neuartigen Katalysatormaterials aus dem Sibirischen Angarsk, das nach Angabe der Hersteller möglicherweise einen höheren Abbau des CSB erlauben würde. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden: Ausgehend von orientierenden Vorversuchen wurde das Verfahrens- und Anlagenkonzept unter Berücksichtigung der technischen Erfordernisse zur vergleichenden Untersuchung der Reaktorleistung ohne und mit Katalysator entwickelt. Zwei baugleiche Behälter wurden durch Einbauten (z.B. Belüfter, Klarwasserabzug, Abzug für Überschussschlamm, Schaumbekämpfung, Messsonden für Füllstand, Sauerstoffgehalt und pH-Wert) zu baugleichen SBR - Sequencing Batch Reaktoren umgerüstet. Einer der Behälter erhielt zusätzliche Einbauten für die Aufnahme des körnigen Katalysatormaterials. Zwei weitere Behälter wurden als belüftete Vorlage und als belüfteter Stapelbehälter für den anfallenden Schlamm ausgerüstet. Nach Fertigstellung der Anlage (Beginn der Kampagne 1997/98) waren die vorgegebenen Einleitwerte im ersten Arbeitsabschnitt sofort sicherzustellen. Auf Grundlage der vor Ort durchgeführten Messungen zum Gehalt des Rohabwassers und des gereinigten Abwassers an CSB, Phosphor und Stickstoff wurden geeignete Dünger ausgewählt und Hinweise für deren Einsatz erarbeitet. Vor dem zweiten Arbeitsabschnitt wurde das Katalysatormaterial in einen der beiden Reaktoren eingebracht, danach wurde über mehrere Monate eine vergleichende Untersuchung zu dessen Wirksamkeit durchgeführt. Dazu wurde im Betrieb der Anlage eine weitestgehend parallele Arbeit der Reaktoren gewährleistet. Fazit: Das Demonstrationsprojekt hat in erfolgreicher Weise gezeigt, dass die Behandlung des Abwassers aus größeren Weinkellern (bei dem Fürstlich Castell'schen Domänenamt handelt es sich um ein Weingut mit 70 ha eigener Rebfläche und angegliederter Erzeugergemeinschaft mit weiteren 40 ha) in Ortschaften mit kleiner Kläranlage betrieblicherseits bzw. separat auf dem Weingut erfolgen kann. Die Kosten für die Abwasserbehandlung konnten niedriger als jene gestaltet werden, die für eine Erweiterung der örtlichen Kläranlage hätten aufgewendet werden müssen. ...

Hilter-Wellendorf, Geruchsproblematik aus Druckleitungen (Hilter 2)

Das Projekt "Hilter-Wellendorf, Geruchsproblematik aus Druckleitungen (Hilter 2)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kassel, Institut für Wasser, Abfall und Umwelt, Fachgebiet Siedlungswasserwirtschaft durchgeführt. Im Zusammenhang mit Geruchsproblemen in verschiedenen Ortsteilen der Gemeinde Hilter a.Tb.W. wurde ein Gewerbegebiet identifiziert, welches geruchlich und organisch hoch belastete Abwässer in das Abwassersystem abgibt. Im Rahmen dieses Vorhabens wurde ein H2S-Monitoring an mehreren Messpunkten im Abwassersystem durchgeführt, um herauszufinden, welchen Einfluss die gewerblichen Abwässer haben. Parallel wurde von einem örtlich ansässigen Labor das Abwasser auf Standardparameter (CSB, BSB, Nitrat, Phosphat, pH-Wert) untersucht, um einzelne Abwasserarten besser unterscheiden zu können und Rückschlüsse auf Behandlungsmöglichkeiten zu ziehen.

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