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Öffnet PDF-Datei: Anlage 1 - Untersuchungskonzept

Untersuchungskonzept der Versuchsanlage zur Sickerwasserreingung auf der Deponie Hintere Dollert Stand: 26.04.2021 Messstellen: 1 Rohsickerwasser 2 Ablauf Biologie (entfällt) 3 Ablauf Ultrafiltration (Permeat) / Zulauf Nanofiltration 4 Ablauf Nanofiltraion (Konzentrat) / Zulauf Aktivkohlefiltration 5 Ablauf Aktivkohlefiltration 6 Reinwasser 7 Überschussschlamm Parameter PFC-Analyse 1* PFC-Analyse 2** AOF TOP-Assay Vorläufersubstanzen DOC Leitfähigkeit pH-Wert AOX CSB BSB5 Kohlenwasserstoffe ges. Stickstoff ges. Ammoniumstickstoff Nitrat-Stickstoff Nitrit-Stickstoff abfiltrierbare Stoffe absetzbare Stoffe Phosphor Sulfat Sulfid l.f. Mangan Chlorid Chrom ges. Eisen ges. Nickel Zink Arsen Bor Giftigkeit g. Fischen Natrium Kalium Magnesium Calcium Woche 1 Woche 2 Woche 3 Woche 4 Woche 5 Woche 6 Woche 7 Woche 8 Woche 9 Woche 10 Woche 11 Woche 12 Woche 13 KW 38 KW 39 KW 40 KW 41 KW 42 KW 43 KW 44 KW 45 KW 46 KW 47 KW 48 KW 49 KW 50 Messstellen Messstellen Messstellen Messstellen Messstellen Messstellen Messstellen Messstellen Messstellen Messstellen Messstellen Messstellen Messstellen 1 3 4 5 6 1 3 4 5 6 1 3 4 5 6 1 3 4 5 6 1 3 4 5 6 1 3 4 5 6 1 3 4 5 6 1 3 4 5 6 1 3 4 5 6 1 3 4 5 6 1 3 4 5 6 1 3 4 5 6 1 3 4 5 6 PFC-Analytik (DVGW - Technologiezentrum Wasser) X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X Sickerwasseranalytik (WEHRLE Umwelt GmbH) X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X * Die PFC-Analyse 1 besteht aus: PFBA, PFPA, PFHxA, PFHpA, PFOA, PFNA, PFDA, PFUnA, PFDoA, PFTrA, PFTeA, PFBS, PFPeS, PFHxS, PFHpS, PFOS, PFNS, PFDS ** Die PFC-Analyse 2 besteht aus: FOSAA, PFOSA, HPFHpA, H2PFDA, H4PFDA, H4PFUnA, H4PFOS, H4PFDS, H4PFHxS, GenX Die Messstelle 7 (Überschussschlamm) wird bei Anfall von Überschussschlamm, aber mindestens 3-mal im Versuchszeitraum, analysiert Die Analyse erfolgt auf: pH,Wert, AOX, Phosphor, Stickstoff ges., Ammoniumstickstoff, Trockenrückstand, org. Substanz, Arsen, Blei, Cadmium, Chrom ges., Chrom IV, Kupfer, Nickel, Quecksilber, Thallium, Zink, Calciumoxid, Eisen ges., polychlorierte Biphenyle, polychlorierte Dibenzodioxine, polychlorierte Dibenzofurane, Benzo(a)pyren, PFC-Analyse 1*, PFC-Analyse 2**, EOF Die Standzeit der verwendeten Aktivkohle wird auf 3 Wochen geschätzt. Die Wochen, an denen verschiedene Aktivkohlen getestet werden, wurden farblich voneinander abgegrenzt. Anpassung 09.09.2020: Messstelle Nr. 2 entfällt, Messung von Nitrat- und Nitrit-Stickstoff an Messstelle 3, DOC-Messung an Messstellen 4 und 5, Kalenderwochen angepasst Anpassung 20.11.2020: Der Betrieb der Versuchsanlage wurde um eine Woche verlängert, AOF-Analysen von KW49 auf KW50 verschoben

Ressourceneffiziente Wasserenthärtung Ressourceneffiziente Wasserenthärtung

Die Eing Textilveredlung und Handelsgesellschaft mbH & Co. KG verbrauchte bisher in ihrem Werk in Gescher im Münsterland jährlich 300 Tonnen Salz, um 300 Millionen Liter Brunnenwasser mittels Ionenaustauscher zu enthärten. Nachdem die Enteisenungsanlagen umgebaut und eine neue Membrananlage entwickelt wurde, wird nun eine neuartige Verfahrenskombination von Umkehrosmose und Nanofiltration angewendet. Dabei werden Härtebildner im Wasser, wie Karbonate und Salze, mechanisch an Membranen mit unterschiedlichen Porengrößen zurückgehalten. Auch die sonst übliche Regenerierung kann entfallen. Da das Filtrat auch im Dampferzeuger eingesetzt werden kann, wurde die Anlage zur Aufbereitung des Kesselspeisewassers stillgelegt. Durch die Maßnahmen werden jährlich etwa 71.000 kWh Energie eingespart. Neben den 300 Tonnen Salz kann jedes Jahr zusätzlich auf 5 Tonnen Chemikalien wie Essigsäure verzichtet werden. Von den 300.000 Kubikmetern Wasser konnte der Jahresverbrauch um 6.400 Kubikmeter, also um etwas über 2 Prozent, reduziert werden. Das Unternehmen veredelt textile Garne und Flächen für Haus- und Heimtextilien, Funktionstextilien, Automobilzulieferindustrie, Medizin- und Gebäudetechnik oder andere industrielle Bereiche. Als Veredelung gelten Schlichten (das Abtragen geringerer Materialmengen), Färben, Bedruckung und Beschichtung. Koordiniert wurden die Maßnahmen durch die Effizienz-Agentur NRW.

Teilprojekt C

Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Lupino AG Deutschland durchgeführt. LuproCess zielt auf die Gewinnung hochwertiger, weitestgehend nativer und funktioneller Protein- und Faserfraktionen aus Schmalblättriger Bitterlupine (Lupinus angustifolius L.) für die Humanernährung ab. Aus der gewonnen Proteinfraktion sollen im hier skizzierten Projekt Fleischersatzprodukte entwickelt werden. In LuproCess soll die bei der Proteingewinnung anfallende Faserfraktion auf ein lebensmittelgeeignetes Qualitätsniveau aufbereitet und als Zusatz bei der High-Moisture-Extrusion eingesetzt werden. Die bei der Faseraufbereitung abgeschiedenen antinutritiven Substanzen - Chinolizidinalkaloide und Oligosaccharide sowie Mineralstoffe - werden dem Prozesswasser mittels Nanofiltration entzogen und separiert, wodurch es im geschlossenen Kreis wiederverwendet werden kann. Die Chinolizidinalkaloide können als pflanzliche Sekundärmetaboliten mit bioaktiver Wirkung zu biologischen Pflanzenschutzmitteln und/oder medizinischen/veterinärmedizinischen Wirkstoffen weiterentwickelt werden. Um die Ressourceneffizienz durchgängig zu gewährleisten sollen Nebenstromketten bereits ab dem Schälprozess der Lupinensaaten vor dem Flockieren verfolgt werden. Im Rahmen der hier beschriebenen Forschungsvorhaben wird die Lupine als weitere alternative nachhaltige und ernährungsphysiologisch vorteilhafte Proteinquelle erschlossen. Des Weiteren leistet das Forschungsvorhaben einen Beitrag zur Ressourcenschonung oder sogar Ressourcenaufwertung, indem die Lupinenfasern als anfallender Nebenstrom zur Aufwertung der Textur und somit des Mundgefühls von extrudierten Fleischersatzprodukten eingesetzt werden. Darüber hinaus ist der benötigte hohe Wasserbedarf für die Diafiltration eine nicht zu akzeptierende Belastung der Trinkwasserressourcen. Ziel ist es hier das gesamte Prozesswasser für die zusätzlichen Waschungsstufen in den Prozesskreislauf zurückzuführen.

Teilprojekt B

Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ESKUSA GmbH durchgeführt. LuproCess zielt auf die Gewinnung hochwertiger, weitestgehend nativer und funktioneller Protein- und Faserfraktionen aus Schmalblättriger Bitterlupine (Lupinus angustifolius L.) für die Humanernährung ab. Aus der gewonnen Proteinfraktion sollen im hier skizzierten Projekt Fleischersatzprodukte entwickelt werden. In LuproCess soll die bei der Proteingewinnung anfallende Faserfraktion auf ein lebensmittelgeeignetes Qualitätsniveau aufbereitet und als Zusatz bei der High-Moisture-Extrusion eingesetzt werden. Die bei der Faseraufbereitung abgeschiedenen antinutritiven Substanzen - Chinolizidinalkaloide und Oligosaccharide sowie Mineralstoffe - werden dem Prozesswasser mittels Nanofiltration entzogen und separiert, wodurch es im geschlossenen Kreis wiederverwendet werden kann. Die Chinolizidinalkaloide können als pflanzliche Sekundärmetaboliten mit bioaktiver Wirkung zu biologischen Pflanzenschutzmitteln und/oder medizinischen/veterinärmedizinischen Wirkstoffen weiterentwickelt werden. Um die Ressourceneffizienz durchgängig zu gewährleisten sollen Nebenstromketten bereits ab dem Schälprozess der Lupinensaaten vor dem Flockieren verfolgt werden. Im Rahmen der hier beschriebenen Forschungsvorhaben wird die Lupine als weitere alternative nachhaltige und ernährungsphysiologisch vorteilhafte Proteinquelle erschlossen. Des Weiteren leistet das Forschungsvorhaben einen Beitrag zur Ressourcenschonung oder sogar Ressourcenaufwertung, indem die Lupinenfasern als anfallender Nebenstrom zur Aufwertung der Textur und somit des Mundgefühls von extrudierten Fleischersatzprodukten eingesetzt werden. Darüber hinaus ist der benötigte hohe Wasserbedarf für die Diafiltration eine nicht zu akzeptierende Belastung der Trinkwasserressourcen. Ziel ist es hier das gesamte Prozesswasser für die zusätzlichen Waschungsstufen in den Prozesskreislauf zurückzuführen.

Erstmalige Demonstration einer Mikro- und Nanofiltrationsanlage zur Aufbereitung und Nutzung von Brauch- und Regenwasser in einer Wäscherei mit wissenschaftlicher Begleitung

Das Projekt "Erstmalige Demonstration einer Mikro- und Nanofiltrationsanlage zur Aufbereitung und Nutzung von Brauch- und Regenwasser in einer Wäscherei mit wissenschaftlicher Begleitung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ITEX Gäbler Industrie-Textilpflege GmbH & Co. KG durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Die ITEX Gaebler-Industrie-Textilflege GmbH & Co. KG ist ein Unternehmen, das sich auf Berufskleidungs- und Textilleasing spezialisiert hat. Vor Projektbeginn fand keine Wasserbehandlung statt. Die Abwasserteilströme wurden gesammelt, zum Hauptkontrollschacht gepumpt und flossen von dort im Überlauf in den Kanal, wobei keine Angaben über die Wassermengen existierten. Ziel des Projektes lag darin, die bestehenden Verbräuche an Wasser, Waschmittel und Energie im Unternehmen mit Hilfe einer optimalen Nutzung der anfallenden Regenwassermengen und der Wiederaufbereitung des Brauchwassers mit Hilfe von Mikro - und Nanofiltration zu minimieren. Der jährliche Verbrauch von ca. 37.000 m3 Frischwasser sollte dabei um ca. 80 % verringert werden. Zusätzlich sollten ca. 15 % der verwendeten Waschmittel eingespart werden. Fazit: Die Vorreinigung von Schmutzwässern vor dem Passieren von Membrantrennanlagen wird von vielen Anlagenherstellern bei Angebotserstellung vernachlässigt; Nachrüstungen wie im vorliegenden Fall sind die mit zusätzlichem Zeit- und Kostenaufwand verbundenen Folgen. Ebenso wird von Anlagenherstellern häufig der Vorversuchsphase zu wenig Bedeutung zugemessen; es sollte bei neuen Anlagenkonzepten darauf geachtet werden, dass ausführliche Versuche an Versuchsanlagen mit Prozesswässern über mehrere Wochen im Betrieb durchgeführt werden. Nur dann kann die Eignung der einzusetzenden Module in Bezug auf die Prozesswasserinhaltsstoffe sicher festgestellt werden. Die Einsparpotentiale im Bereich des Wasserverbrauchs und der Wärmeenergie müssen vor dem Hintergrund der hohen Betriebskosten einer solchen Anlage (Stromverbrauch, Wartung und Reparatur) kritisch betrachtet werden. Für die weitere Optimierung der Anlage wurde in 2004 ein Klärdekanter in den Prozesskreislauf integriert. Zudem wurde die Nanofiltration in eine Umkehrosmose umgewandelt und damit die Reinigungsleistung des Systems stabilisiert.

Teilprojekt 2 (Deutsch-Israelische Wassertechnologie-Kooperation)

Das Projekt "Teilprojekt 2 (Deutsch-Israelische Wassertechnologie-Kooperation)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von CUT Membrane Technology GmbH durchgeführt. Im Rahmen des Kooperationsvorhabens sollen neue Membranen für die Nanofiltration (NF) entwickelt werden, die für die tertiäre Behandlung von Abwasser, für Reinigung und Wiederverwendung, genutzt werden können. Die Dünnschicht-Kompositmembranen haben eine Trennschicht aus einem Polyelektrolytkomplex (PEC) auf einer geeigneten porösen Ultrafiltrationsmembran. Die Trennschicht besteht aus hochgeladenen Polymeren (Polyanionen und Polykationen), die im PEC so eingestellt werden können, dass sie ladungsneutral sowie deutlich hydrophiler und chemisch viel robuster sind als vergleichbare etablierte Polyamid-NF-Membranen. Die Skalierung der Technologie auf industrielle Rohrmembranen und die Abtrennung von organischen Schadstoffen aus Wasser werden auch adressiert.

Teilprojekt 1 (Deutsch-Israelische Wassertechnologie-Kooperation)

Das Projekt "Teilprojekt 1 (Deutsch-Israelische Wassertechnologie-Kooperation)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Duisburg-Essen, Fakultät für Chemie, Lehrstuhl für Technische Chemie II durchgeführt. Im Rahmen des Kooperationsvorhabens sollen neue Membranen für die Nanofiltration (NF) entwickelt werden, die für die tertiäre Behandlung von Abwasser, für Reinigung und Wiederverwendung, genutzt werden können. Die Dünnschicht-Kompositmembranen haben eine Trennschicht aus einem Polyelektrolytkomplex (PEC) auf einer geeigneten porösen Ultrafiltrationsmembran. Die Trennschicht besteht aus hochgeladenen Polymeren (Polyanionen und Polykationen), die im PEC so eingestellt werden können, dass sie ladungsneutral sowie deutlich hydrophiler und chemisch viel robuster sind als vergleichbare etablierte Polyamid-NF-Membranen. Die Skalierung der Technologie auf industrielle Rohrmembranen und die Abtrennung von organischen Schadstoffen aus Wasser werden auch adressiert.

Polyelektrolyt-Komplex-Nanofiltration: Optimale und einstellbare Membranlösung für die Behandlung und Wiederverwendung von kommunalem und industriellem Abwasser

Das Projekt "Polyelektrolyt-Komplex-Nanofiltration: Optimale und einstellbare Membranlösung für die Behandlung und Wiederverwendung von kommunalem und industriellem Abwasser" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Duisburg-Essen, Fakultät für Chemie, Lehrstuhl für Technische Chemie II durchgeführt. Im Rahmen des Kooperationsvorhabens sollen neue Membranen für die Nanofiltration (NF) entwickelt werden, die für die tertiäre Behandlung von Abwasser, für Reinigung und Wiederverwendung, genutzt werden können. Die Dünnschicht-Kompositmembranen haben eine Trennschicht aus einem Polyelektrolytkomplex (PEC) auf einer geeigneten porösen Ultrafiltrationsmembran. Die Trennschicht besteht aus hochgeladenen Polymeren (Polyanionen und Polykationen), die im PEC so eingestellt werden können, dass sie ladungsneutral sowie deutlich hydrophiler und chemisch viel robuster sind als vergleichbare etablierte Polyamid-NF-Membranen. Die Skalierung der Technologie auf industrielle Rohrmembranen und die Abtrennung von organischen Schadstoffen aus Wasser werden auch adressiert.

Aufbau einer Moduldatenbank fuer Membrantrennverfahren

Das Projekt "Aufbau einer Moduldatenbank fuer Membrantrennverfahren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Forschungsschwerpunkt Verfahrenstechnik und Energieanlagen, Arbeitsbereich Apparatebau durchgeführt. Membrantrennverfahren gewinnen in einer Vielzahl von Anwendungsgebieten zunehmend an technischer Bedeutung. Vielfach scheitert aber ein Einsatz dieser Verfahren an einem Mangel an Informationen ueber ihre Leistungsfaehigkeit unter ingenieurmaessigen Gesichtspunkten. Mit dem Ziel, einen allgemeinen Ueberblick ueber die weltweit verfuegbaren Module fuer verschiedene Membrantrennverfahren zu geben und deren Leistungsfaehigkeit bei der Filtration verschiedener praxisrelevanter Stoffsysteme zu beschreiben, wurde im Arbeitsbereich Apparatebau an der TU Hamburg-Harburg eine Datenbank mit dem Namen 'Module Data Base' aufgebaut. Der Inhalt dieser Datenbank geht ueber die in den Broschueren der Hersteller genannten Informationen weit hinaus. Den im Membrantrennanlagenbau taetigen Ingenieuren und Fachleuten wird somit ein Werkzeug an die Hand gegeben, um aus dem Gesamtspektrum der weltweit verfuegbaren Module diejenigen auszuwaehlen, die fuer den speziellen Anwendungsfall als geeignet erscheinen. Die Datenbank enthaelt zur Zeit ueber 2800 Datensaetze, die durch regelmaessigen Kontakt zu den Herstellern und durch die Auswertung neuer Literaturquellen staendig aktualisiert werden. Zur Qualitaetssicherung werden neu eingetragene Datensaetze dem jeweiligen Hersteller zur Ueberpruefung vorgelegt.

Nanofiltration zur Grundwasseraufbereitung und Sulfatabscheidung bei der Trinkwasseraufbereitung am Beispiel von kippenbelastetem Grundwasser in einem Braunkohlentagebaurevier

Das Projekt "Nanofiltration zur Grundwasseraufbereitung und Sulfatabscheidung bei der Trinkwasseraufbereitung am Beispiel von kippenbelastetem Grundwasser in einem Braunkohlentagebaurevier" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Aachener Verfahrenstechnik, Lehrstuhl für Chemische Verfahrenstechnik durchgeführt. Erhöhte Konzentrationen an Sulfat im Trinkwasser können negative Auswirkungen auf die Gesundheit der Konsumenten haben und führen zu einem erhöhten Risiko für Korrosionen im Leitungsnetz. Aufgrund dessen schreibt die Trinkwasserverordnung einen Grenzwert von 240 mg/l vor. Erhöhte Konzentrationen an Sulfat im Grundwasser, die eine spezielle Aufbereitungstechnik erfordern, kommen vor allem durch den Einfluss von Tagebauaktivitäten zustande. Im ausgehobenen Kippenmaterial kommt es zur Oxidation des Pyrits, was nach der Verfüllung der Gruben zu einem Anstieg der Sulfat-, Calcium- und Schwermetallkonzentration im Grundwasser führt. In betroffenen Grundwasservorkommen in Deutschland wurden Konzentrationen von bis zu 2500 mg/l Sulfat gemessen. Die Nanofiltration ist eine mögliche Aufbereitungstechnologie, die die Grundwassernutzung in derart beeinträchtigten Standorten auch nach der Verfüllung der Gruben erlaubt. Es wird erwartet, dass die Nanofiltration im Vergleich zu den anderen in Frage kommenden Technologien Ionenaustauscher, Destillation, Elektrodialyse und Umkehrosmose vor allem bei höheren Sulfatkonzentration in der Größenordnung >1000 mg/l das wirtschaftlichste Verfahren darstellt. In dem Projekt Nanofiltration zur Sulfatabscheidung bei der Trinkwasseraufbereitung wird die Aufbereitung mittels Nanofiltration experimentell im Labor- und Pilotmaßstab untersucht. Es wird dabei schwerpunktmäßig ein Standort betrachtet, der im Einflussgebiet des Braunkohletagebaureviers Inden I liegt und derzeit Sulfatkonzentrationen von 1000-1500 mg/l in einem Trinkwasserbrunnen aufweist. Neben der Untersuchung der Nanofiltration an sich wird eine Konzentrataufbereitung mittels CaSO4-Kristallisation auf ihre Effektivität geprüft.

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