Das Projekt "Entwicklung einer neuen technisch-technologischen Prinziplösung zur Aufbereitung von Abwasser und Schälrückständen in der kartoffelverarbeitenden Industrie mit Hilfe eines elektrophysikalischen Verfahrens" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Verein zur Förderung agrar- und stadtökologischer Projekte (ASP) e. V. - Institut für Agrar- und Stadtökologische Projekte durchgeführt. Im Zeitraum vom 01.10.1997 bis 31.03.2000 wurden im Rahmen des oben genannten FuE-Vorhabens in der Agrargenossenschaft Brück e.G. in Kooperation mit dem Institut für Agrar- und Stadtökologische Projekte an der Humboldt-Universität zu Berlin Forschungs- und Entwicklungsarbeiten geleistet. Zielstellung war die Entwicklung und Erprobung eines neuen technisch-technologischen Verfahrens zur simultanen Aufbereitung und Verminderung des Abwassers in einer Kartoffelschälanlage unter Berücksichtigung der Gewinnung von Kartoffelprotein über ein elektrophysikalisches Verfahren. Die Ergebnisse einer Bestandsaufnahme hinsichtlich des Abwasseranfalls und der Zusammensetzung bildeten die Grundlage der folgenden verfahrenstechnischen Planung und Erweiterung, bestehend aus der Stufe der mechanischen Abtrennung der Feststoffe über einen modifizierten und den betrieblichen Bedingungen angepaßten Lamellenklärer, einer Stufe der Abtrennung der Kartoffelproteine über eine elektrophysikalische Anlage und einer anschließenden Aufbereitung des Prozeßwassers durch eine biologische Behandlung in einem speziellen Flügelrad-Bioreaktor. Die Anlage (ohne Integration des elektrophysikalischen Verfahrens) wurde über einen längeren Zeitraum hinsichtlich ihrer Reinigungsleistung sehr erfolgreich getestet. Nachfolgende Abbauwerte abwasserrelevanter Parameter werden erreicht: Gesamtstickstoff: 70,3 Prozent, Phosphat: 78,4 Prozent, CSB: 92,3 Prozent Es wurden Untersuchungen zur Separation von Kartoffelprotein mit Modellösungen von proteinreicherem Kartoffelfruchtwasser durchgeführt. Es enthielt durchschnittlich 1,9 Prozent Rohprotein. Die Versuche wurden in einem quaderförmigen Behälter mit einem Volumen von 25 Litern durchgeführt. In der Behältermitte befand sich eine Reaktionskammer, die aus perforierten und außenseitig isolierten Edelstahlplatten bestand, die durch einen umlaufenden Kunststoffrahmen verbunden waren. Durch Anlegen einer Gleichspannung an die Platten entstand ein elektrisches Gleichfeld, welches das Behältervolumen in einen positiv und einen negativ geladenen Bereich aufteilte. Der Behälter wurde anschließend mit den verschiedenen Lösungen des Kartoffelfruchtwassers befüllt. Beim Anlegen einer elektrischen Spannung an den in die Modellösung getauchten Edelstahlplatten (Elektroden) beginnen die Ladungsträger unter dem Einfluß des elektrischen Strömungsfeldes zu wandern. Die speziellen Untersuchungen zum Proteingehalt in den Elektrodenzellen ergaben eine Wanderung der Proteine zwischen den Elektroden und deren Anreicherung in der Elektrodenkammer und an der negativen Elektrode. In der positiven Elektrodenkammer wurde ein geringerer Gehalt ermittelt. Allerdings waren die Proteinkonzentrationsunterschiede zu gering, um signifikante Aussagen zu treffen. Einschränkungen ergaben sich auch durch den schnellen enzymatischen und nichtenzymatischen Proteinabbau, verbunden mit erheblichen zeitbezogenen Konzentrations- und Qualitätsverlusten. Ferner kann davon ausgegangen...
Das Projekt "Untersuchungen zur Minimierung des Deckschichtwiderstandes bei der membrantechnischen Abtrennung von Protein, am Beispiel von Proteinen aus Kartoffelfruchtwasser" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Lebensmitteltechnologie und Verpackung, Institut an der Technischen Universität München durchgeführt. Hohe biologische Belastungen von Abwaessern aus der Lebensmittelindustrie werden haeufig durch Proteine verursacht. Hinsichtlich der Weiterverarbeitung zu hoeherwertigen Produkten bietet deren Abtrennung durch Membrantrennverfahren Vorteile (Moeglichkeit, natives Protein zu gewinnen) gegenueber konventionellen Verfahren. Zum Teil arbeitet man mit dieser verfahrenstechnischen Alternative bereits wirtschaftlich (zB Abtrennung von Molkenprotein), zT erzielt man noch zu geringe stationaere Durchflussraten, so dass die erforderliche Membranflaeche zu hohe Investitionskosten bedingt (Kartoffelprotein aus Abwasser der Staerkeindustrie). Ablagerungen auf der Membranoberflaeche bilden die Hauptursache fuer die Durchflussreduzierung, Strategien zur Vermeidung, bzw Begrenzung dieser Ablagerungen befassen sich bisher fast ausschliesslich mit den Ueberstroemungsbedingungen, der Membranauswahl und den Reinigungstechniken. Gegenstand des vorgestellten Projektes ist der Einfluss der Struktur der Ablagerungen auf deren Abtragbarkeit und die Parameter, die diese Struktur bestimmen. Insbesondere soll untersucht werden, wie sich Einflussgroessen, die sich aus vorhergehenden Prozessschritten ergeben, wie ph-Wert, Salzkonzentration und Grad thermischer Denaturierung auf die Stabilitaet der Ablagerungen und damit auf die Durchflussraten auswirken. Aus den Ergebnissen sollen Vorschlaege abgeleitet werden, die eine abwassertechnische Optimierung des Kartoffelstaerkeprozesses und eine Erhoehung der Wertschoepfung durch Nebenprodukte mit Hilfe von Membrantrennverfahren zum Ziel haben.