Das Projekt "ProPhos: Rückgewinnung von Phosphor aus Abwasser, Klärschlamm und Rückständen thermischer Klärschlammbehandlung, Teilprojekt 2: Rückgewinnung von Phosphor aus Abwasser - Kristallisation im Pilotmaßstab" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Karlsruhe (TH), Kompetenzzentrum für Materialfeuchte.Ziel des Forschungsantrages ist es, die Möglichkeit der Phosphatrückgewinnung aus der Wasserphase sowohl im Hauptstrom- als auch im Nebenstromverfahren und aus Zentraten der Schlammdesintegration unter realen Bedingungen im Pilotmaßstab aufzuzeigen, um das jeweilige Potenzial zu quantifizieren und wieder verwertbare Produkte (Düngemittel, Phosphatrohstoff) mittels Kristallisation zu schaffen. Als Kristallisationskeim eignet sich neben Calcit hauptsächlich tobermoritreicher Porenbetonbruch, ein Abfallprodukt der Baustoffindustrie. Einstellungen des pH-Wertes, Vorabentfernung von Carbonat und Aufsalzung des Wassers entfallen dadurch. Weitgehend ungeklärt ist die Bindungsform Ca-P in Abhängigkeit der Parameter Sättigungsindex, pH-Wert, P-Konzentration und vor allem vom Gehalt des Wassers an organischem Kohlenstoff. Weitere Untersuchungen betreffen die Materialauswahl im Hinblick auf die Wirksamkeit bezüglich des P-Recyclings. Die Ergebnisse des Vorhabens sollen in die Entwicklung einer anwendungsreifen, großtechnischen Anlage einfließen.
Das Projekt "U74 - Forschungs- und Entwicklungsbedarf zur integrierten, dezentralen Produktion und Nutzung von Wasserstoff/Sauerstoff auf Kläranlagen" wird/wurde gefördert durch: Bayerisches Staatsministerium für Umwelt, Gesundheit und Verbraucherschutz / Siemens AG. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität München, Wissenschaftszentrum Straubing, Lehrstuhl für Rohstoff- und Energietechnologie.1. Hintergrund und Zielstellung: Wasserstoff wird vielfach als Energieträger der Zukunft gesehen. In einer wasserstoff-basierten Energiewirtschaft bieten sich Kläranlagen als Produzenten, Nutzer und Verteiler von Wasserstoff aufgrund mehrfacher Synergiekriterien an: Sie - sind in jeder Stadt vorhanden, - haben einen günstigen Standort in Stadtnähe, - sind großteils bereits mit der notwendigen Infrastruktur ausgestattet, - stellen über Klärschlamm einen regenerativen Energieträger zur Verfügung, - haben fachkundiges, technisch geschultes Personal, - bieten ein hohes Niveau bei Betriebssicherheit und Überwachung und - benötigen überdies bei größeren Kläranlagen und/oder verbandsartigen Strukturen eigene Fahrzeugflotten für ihren Betrieb, was für die Systemimplementierung wichtig ist. Durch Integration in eine denkbare zukünftige Wasserstoffinfrastruktur können sich für Kläranlagen optimale Kombinationsmöglichkeiten zwischen kostengünstiger Abwasserreinigung und nachhaltiger Energieversorgung erschließen. Langfristig könnten so eine Energieautarkie im Inselbetrieb sowie die Lieferung insbesondere von mobiler Energie und damit eine exportfähige Technologie realisierbar sein. Zielstellung der Studie ist die Feststellung des Forschungs- und Entwicklungsbedarfs für eine erweiterte Energieproduktion und -verwertung auf Kläranlagen. Im Fokus steht dabei eine in die Abwasserreinigung integrierte Produktion des Energieträgers Wasserstoff (H2) aus Klärschlämmen, weiteren biogenen Restmassen sowie die Elektrolyse aus regenerativen Energien. Weiterhin sollten Kriterien zur Standortwahl und Potenzialermittlung für Pilotierungsszenarien geeigneter H2-Bereitstellungs- und -nutzungsstränge auf bayerischen Kläranlagen definiert werden. 2. Ergebnisse der Studie: Eine Erzeugung von Wasserstoff auf Kläranlagen ist grundsätzlich direkt aus biogenen Restmassen, durch Faulgasreformierung oder Elektrolyse möglich. Zum aktuellen Stand scheinen die Erzeugungsstränge Faulgasreformierung, z.B. mit Erhöhung der Klärgasausbeute durch Co-Fermentation und Klärschlammdesintegration, einerseits und Wasserelektrolyse mit Nutzung des anfallenden Sauerstoffs im Abwasserreinigungsprozess andererseits nach dem technischen Entwicklungsstand als aussichtsreichste Optionen für eine zeitnahe Pilotierung. Auch kann der anfallende Reinsauerstoff in einem technischen Folgeprozess (Ozonierung) zu Ozon umgewandelt und zur Behandlung von Teilströmen, Kläranlagenabläufen oder Prozesswässern eingesetzt werden. Eine Pilotierung sollte weiterhin auch unterschiedliche H2-Nutzungsstränge (stationär, mobil, externe Kleinverbraucher) berücksichtigen. Insgesamt bleibt festzuhalten, dass zu beiden Wasserstoffproduktionsoptionen technisch-wissenschaftliche Theoriekenntnisse vorliegen; das tatsächliche Praxisverhalten und insbesondere das Zusammenspiel der verschiedenen Komponenten sind jedoch noch durch einen hohen Forschungsbedarf gekennzeichnet. usw.
Das Projekt "Auswirkungen der thermischen Klärschlammhydrolyse und der prozessintegrierten Nährstoffrückgewinnung auf die Stoffstrom- und Energiebilanzen auf Kläranlagen" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Bundesstiftung Umwelt. Es wird/wurde ausgeführt durch: CUTEC-Institut GmbH.Bedingt durch stetig steigende Entsorgungskosten für Klärschlämme aus Abwasserbehandlungsanlagen gewinnen neue Verfahren zur Verminderung der anfallenden Klärschlammmenge (Klärschlammdesintegration) zunehmend an Bedeutung. Die Intensivierung des Faulungsprozesses führt jedoch auch zu einer erhöhten Freisetzung von im Schlamm enthaltenen Stickstoff- und Phosphorverbindungen, die zu Betriebsproblemen und zu einer erhöhten Rückbelastung der Kläranlage führen. Ziel des Vorhabens ist es, durch Untersuchungen aufzuzeigen, wie die Nachteile einer Verbesserung von Faulungsprozessen durch die thermische Klärschlammhydrolyse minimiert und gleichzeitig N- und P-Komponenten aus dem Prozesswasser als Wertstoffe zurück gewonnen werden können.
Das Projekt "Wasserkreislaufschließung und Verbesserung der Wasserqualität durch eine spezielle biologisch-/chemische Abwasserbehandlung mit Schlammdesintegration" wird/wurde gefördert durch: Ministerium für Klimaschutz, Umwelt, Landwirtschaft, Natur- und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen. Es wird/wurde ausgeführt durch: INWATEC GmbH & Co. KG.Die Antragstellerin plant ein wirtschaftlich einzusetzendes Verfahren zur Verbesserung der biologischen Abwasserbehandlung zu entwickeln. Dieses Verfahren soll in einem Pilotprojekt an einem kontinuierlichen Abwasserstrom getestet werden. Dabei beabsichtigt die Antragstellerin, die bereits bekannten Technologien des Schwebebettverfahrens und der Immobilisierung suspendierter Biomasse an speziellen Bentoniten in Hybridreaktoren miteinander zu kombinieren.
Das Projekt "Verfahren zur Reduktion von Klärschlamm in der kommunalen Abwasserreinigung (SRS)" wird/wurde gefördert durch: VA TECH WABAG GmbH. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität für Bodenkultur Wien, Department für Agrarbiotechnologie, IFA-Tulln, Institut für Umweltbiotechnologie.Aufgrund der Zunahme der erfassten Abwassermengen bzw. durch die Intensivierung des Reinigungsprozesses ist es in den letzten Jahren ein starker Anstieg des Klärschlammvolumens zu verzeichnen. Die zunehmende Schwierigkeit, die auf Kläranlagen anfallenden Schlämme zu entsorgen, lässt nach neuen Abwasserreinigungsverfahren mit verringertem Klärschlammanfall bzw. neuen Verwertungsmöglichkeiten suchen. Dieses Problem stellt sich nicht nur in Europa sondern in verstärktem Ausmaß auch in den Entwicklungsländern. In China wurde in den letzten Jahren mit Unterstützung der Weltbank ein massives Investitionsprogramm zum Ausbau der Abwasserreinigung initiiert. In diesem Zusammenhang wird innovativen Verfahren zur Klärschlammreduktion eine hohe Bedeutung beigemessen. Im Rahmen einer Studie wurden unterschiedliche innovative Verfahrensweisen untersucht und bewertet. Als vielversprechende Möglichkeit wurde die Intensivierung der Klärschlammfaulung durch Schlammdesintegration identifiziert. Mittels Aufschlussverfahren, wie z.B. Ozonierung, wird der biologische Abbauprozess unterstützt und dadurch ein erhöhter Anteil der organischen Inhaltsstoffe des Klärschlamms in Biogas umgewandelt. Das entstehende Biogas wird zur Strom- und Wärmerzeugung genutzt. Diese neuartige Technologie wird derzeit in einer Versuchsanlage an der Kläranlage Tulln intensiv untersucht. In einem weiteren Schritt werden parallel Pilotversuche in China (Shanghai) aufgenommen um das Verfahren weiter zu optimieren.
Das Projekt "Urbane aquatische Kreislaufwirtschaft für Bremen" wird/wurde ausgeführt durch: Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung.Ziel dieses Verbundvorhabens ist der Aufbau einer urbanen aquatischen Kreislaufwirtschaft für Bremen durch Weiterentwicklung einer aquaponischen Produktionsanlage zum Modellstandort für die Bioökonomie. Folgende wissenschaftlich/ technologische und gesellschaftliche Ziele sollen durch das Forschungsvorhaben erreicht werden: 1. Etablierung einer Polykulturhaltung zur Erweiterung des Artenspektrums am Modellstandort- Kombination Wels und Tilapia 2. Entwicklung eines Verfahrens zum vollständigen Nährstoffrecycling aus der Aquakultur mit besonderer Berücksichtigung der Phosphorrückführung durch ein auf Mikrokavitation basierendes Verfahren der Schlammdesintegration und bedarfsgerechte Bereitstellung der Nährstoffe für die integrierte Hydroponik 3. Entwicklung eines standortangepassten Energiekonzeptes für eine ganzjährige Warmwasseraquakultur und Hydroponik durch Abwärmenutzung benachbarter Unternehmen und/oder Wärmepumpentechnik unter Nutzung des sich in unmittelbarer Nähe des Modellstandortes befindlichen Hafenbeckens 4. Schließen von Stoffkreisläufen durch Entwicklung und Erprobung innovativer Biokonversionsprozesse mit Mikroalgen, Wasserlinsen und Insekten unter Nutzung von Nährstoffen bzw. Reststoffen aus der benachbarten Bremischen Lebensmittelindustrie (Gärungs-CO2, Prozesswässer, feste organische Reststoffe) 5. Entwicklung eines Vermarktungskonzeptes für das UrbanAqua-Gesamtkonzept sowie die Produkte der urbanen aquatischen Kreislaufwirtschaft: Fisch- und Gemüseprodukte, Futtermittel aus Wasserlinsen, Mikroalgen und Insekten, Dienstleistungen wie Schulungen und Workshops zum Thema Aquaponik und Kreislaufwirtschaft 6. Entwicklung eines Nachhaltigkeitskonzeptes einschließlich LCA über den gesamten Produktionsprozess sowie innovativer Methoden zur Umweltbildung, Wissenschafts-kommunikation und Öffentlichkeitsarbeit in Kooperation mit anderen BaMS-Vorhaben.
Das Projekt "Urbane aquatische Kreislaufwirtschaft für Bremen, Teilprojekt 3 - Umsetzungsphase" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Acheron GmbH.Ziel dieses Verbundvorhabens ist der Aufbau einer urbanen aquatischen Kreislaufwirtschaft für Bremen durch Weiterentwicklung einer aquaponischen Produktionsanlage zum Modellstandort für die Bioökonomie. Folgende wissenschaftlich/ technologische und gesellschaftliche Ziele sollen durch das Forschungsvorhaben erreicht werden: 1. Etablierung einer Polykulturhaltung zur Erweiterung des Artenspektrums am Modellstandort-Kombination Wels und Tilapia 2. Entwicklung eines Verfahrens zum vollständigen Nährstoffrecycling aus der Aquakultur mit besonderer Berücksichtigung der Phosphorrückführung durch ein auf Mikrokavitation basierendes Verfahren der Schlammdesintegration und bedarfsgerechte Bereitstellung der Nährstoffe für die integrierte Hydroponik 3. Entwicklung eines Energiekonzeptes durch Abwärmenutzung und/oder Wärmepumpentechnik unter Nutzung der intern anfallenden Abwärmeströme 4. Schließen von Stoffkreisläufen durch Entwicklung und Erprobung innovativer Biokonversionsprozesse mit Mikroalgen, Wasserlinsen und Insekten unter Nutzung von Nährstoffen bzw. Reststoffen aus der benachbarten Bremischen Lebensmittelindustrie (Gärungs-CO2, Prozesswässer, feste organische Reststoffe) 5. Entwicklung eines Vermarktungskonzeptes für das UrbanAqua-Gesamtkonzept sowie die Produkte der Urbanen aquatischen Kreislaufwirtschaft: Fisch- und Gemüseprodukte, Futtermittel aus Wasserlinsen, Mikroalgen und Insekten, Dienstleistungen wie Schulungen und Workshops zum Thema Aquaponik und Kreislaufwirtschaft 6. Entwicklung eines Nachhaltigkeitskonzeptes einschließlich LCA über den gesamten Produktionsprozess sowie innovativer Methoden zur Umweltbildung, Wissenschafts-kommunikation und Öffentlichkeitsarbeit in Kooperation mit anderen BaMS-Vorhaben.
Das Projekt "Urbane aquatische Kreislaufwirtschaft für Bremen, Teilprojekt 2 - Umsetzungsphase" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Hochschule Bremen, Institut für Umwelt- und Biotechnik.Ziel dieses Verbundvorhabens ist der Aufbau einer urbanen aquatischen Kreislaufwirtschaft für Bremen durch Weiterentwicklung einer aquaponischen Produktionsanlage zum Modellstandort für die Bioökonomie. Folgende wissenschaftlich/ technologische und gesellschaftliche Ziele sollen durch das Forschungsvorhaben erreicht werden: 1. Etablierung einer Polykulturhaltung zur Erweiterung des Artenspektrums am Modellstandort-Kombination Wels und Tilapia 2. Entwicklung eines Verfahrens zum vollständigen Nährstoffrecycling aus der Aquakultur mit besonderer Berücksichtigung der Phosphorrückführung durch ein auf Mikrokavitation basierendes Verfahren der Schlammdesintegration und bedarfsgerechte Bereitstellung der Nährstoffe für die integrierte Hydroponik 3. Entwicklung eines standortangepassten Energiekonzeptes für eine ganzjährige Warmwasseraquakultur und Hydroponik durch Abwärmenutzung benachbarter Unternehmen und/oder Wärmepumpentechnik unter Nutzung des sich in unmittelbarer Nähe des Modellstandortes befindlichen Hafenbeckens 4. Schließen von Stoffkreisläufen durch Entwicklung und Erprobung innovativer Biokonversionsprozesse mit Mikroalgen, Wasserlinsen und Insekten unter Nutzung von Nährstoffen bzw. Reststoffen aus der benachbarten Bremischen Lebensmittelindustrie (Gärungs-CO2, Prozesswässer, feste organische Reststoffe) 5. Entwicklung eines Vermarktungskonzeptes für das UrbanAqua-Gesamtkonzept sowie die Produkte der urbanen aquatischen Kreislaufwirtschaft: Fisch- und Gemüseprodukte, Futtermittel aus Wasserlinsen, Mikroalgen und Insekten, Dienstleistungen wie Schulungen und Workshops zum Thema Aquaponik und Kreislaufwirtschaft 6. Entwicklung eines Nachhaltigkeitskonzeptes einschließlich LCA über den gesamten Produktionsprozess sowie innovativer Methoden zur Umweltbildung, Wissenschafts-kommunikation und Öffentlichkeitsarbeit in Kooperation mit anderen BaMS-Vorhaben.
Das Projekt "Urbane aquatische Kreislaufwirtschaft für Bremen, Teilprojekt 1 - Umsetzungsphase" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung.Ziel dieses Verbundvorhabens ist der Aufbau einer urbanen aquatischen Kreislaufwirtschaft für Bremen durch Weiterentwicklung einer aquaponischen Produktionsanlage zum Modellstandort für die Bioökonomie. Folgende wissenschaftlich/ technologische und gesellschaftliche Ziele sollen durch das Forschungsvorhaben erreicht werden: 1. Etablierung einer Polykulturhaltung zur Erweiterung des Artenspektrums am Modellstandort- Kombination Wels und Tilapia 2. Entwicklung eines Verfahrens zum vollständigen Nährstoffrecycling aus der Aquakultur mit besonderer Berücksichtigung der Phosphorrückführung durch ein auf Mikrokavitation basierendes Verfahren der Schlammdesintegration und bedarfsgerechte Bereitstellung der Nährstoffe für die integrierte Hydroponik 3. Entwicklung eines standortangepassten Energiekonzeptes für eine ganzjährige Warmwasseraquakultur und Hydroponik durch Abwärmenutzung benachbarter Unternehmen und/oder Wärmepumpentechnik unter Nutzung des sich in unmittelbarer Nähe des Modellstandortes befindlichen Hafenbeckens 4. Schließen von Stoffkreisläufen durch Entwicklung und Erprobung innovativer Biokonversionsprozesse mit Mikroalgen, Wasserlinsen und Insekten unter Nutzung von Nährstoffen bzw. Reststoffen aus der benachbarten Bremischen Lebensmittelindustrie (Gärungs-CO2, Prozesswässer, feste organische Reststoffe) 5. Entwicklung eines Vermarktungskonzeptes für das UrbanAqua-Gesamtkonzept sowie die Produkte der urbanen aquatischen Kreislaufwirtschaft: Fisch- und Gemüseprodukte, Futtermittel aus Wasserlinsen, Mikroalgen und Insekten, Dienstleistungen wie Schulungen und Workshops zum Thema Aquaponik und Kreislaufwirtschaft 6. Entwicklung eines Nachhaltigkeitskonzeptes einschließlich LCA über den gesamten Produktionsprozess sowie innovativer Methoden zur Umweltbildung, Wissenschafts-kommunikation und Öffentlichkeitsarbeit in Kooperation mit anderen BaMS-Vorhaben.
Das Projekt "EXIST-Forschungstransfer: PARFORCE" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: PARFORCE Engineering & Consulting GmbH.Die PARFORCE-Technologie ermöglicht es, phosphathaltige Primär- und Sekundärrohstoffe zu verwerten oder zu veredeln. Das Hauptprodukt ist dabei immer Phosphorsäure, die als Ausgangsstoff für zahlreiche Industrieprodukte, wie Dünge- und Futtermittel, aber im Bereich der Flammen- und Korrosionsschutzmittel eingesetzt wird. Die Technologie kommt hauptsächlich auf großen Kläranlagen zum Einsatz, wo die Phosphorrückgewinnung gesetzlich vorgeschrieben ist. Mit der bereits errichteten Demonstrationsanlage sind weitere Langzeituntersuchungen besonders der Membrantechnologie als auch die Optimierung der Prozesstechnik bezüglich der unterschiedlichen Einsatzstoffe vorgesehen. Einen Schwerpunkt bildet die Entwicklung und Überprüfung des erweiterten PARFORCE-Ansatzes bestehend aus Klärschlammdesintegration, Struvitabscheidung und Aufbereitung zu Phosphorsäure sowie die Klärschlammentwässerung.
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| Förderprogramm | 13 |
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