Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ratz Aqua & Polymer Technik GmbH & Co. KG durchgeführt. Mit der zunehmenden Zahl von Aquakulturanlagen weltweit steigt die Bedeutung von Verfahren zur Nitratelimination. Der Einsatz unlöslicher, biologisch abbaubarer Festsubstrate (z.B. Biologisch Abbaubare Polymere, BAP), die als Aufwuchsfläche für das mikrobielle Wachstum und als C-Quelle für die Denitrifikation dienen, bietet hier erhebliche Vorteile, denn die Zudosierung löslicher Kohlenstoffquellen ist nicht erforderlich. Damit lässt sich dieses Verfahren deutlich einfacher und sicherer handhaben. Bisher werden BAP jedoch nicht in der Praxis eingesetzt, da geeignete Materialien noch immer zu teuer im Vergleich zu üblichen C-Quellen sind. Um die Kosten nachhaltig zugunsten der unlöslichen biologisch abbaubaren Festsubstrate für die Denitrifikation zu verändern, soll hier eine bislang nicht genutzte Kohlenstoffquelle 'Fett' eingesetzt werden. 1. Entwicklung von Füllkörpern 2. Modifikation der Füllkörper 3. Batchversuche mit Füllkörpern im Labor 4. Reaktorentwicklung 5. Test Reaktor in einer halbtechnischen Aquakultur-Kreislaufanlage
Das Projekt "Teilprojekt 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Z-Design Dipl. Ing. Werner Zyla GmbH durchgeführt. Die nachhaltige Nutzung von oberflächennahen Grundwasserleitern stellt eine essentielle Art der Versorgung mit Trinkwasser dar. Eine Belastung der Grundwässer mit Nitrat schränkt jedoch ihre Nutzung als Trinkwasserressource ein und führte oft zu ihrer Abschaltung. Die nachträgliche Entfernung von Nitrat in der Wassergewinnungsanlage ist meist teuer und aufwändig. Grundwasser besitzt aber ein Selbstreinigungspotential in Form der Denitrifikation. Hierfür fehlen in den Grundwasserleitern jedoch oft die benötigten Parameter - Elektronendonoren und die Abwesenheit von Sauerstoff. Durch ein neuartiges in-situ Verfahren stimulieren wir durch Zugabe von natürlichen Gasen in gelöster Form über einen kostengünstigen Horizontalbrunnen das Selbstreinigungspotential. Hierdurch werden Mikroorganismen stimuliert, Nitrat zu molekularem Stickstoff zu reduzieren. Durch innovative Methoden bestimmen wir in dem Projekt in hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung und einer teilweisen automatisierten Messtechnik die Ausbreitung der zugegebenen Stoffe, die Lage der aktiven Umsetzungszonen und die Entstehung von Zwischenprodukten. Hierfür wird Analytik von gelösten Gasen und die Wasser- und Isotopenchemie eingesetzt, als auch Mikro- und molekularbiologische Methoden angewandt. Die Technik wird hinsichtlich Sicherheit im Betrieb der Anlagen und der Gewinnung von sauberen Trinkwasser optimiert. Das Ziel ist ein auf zukünftige Anwendungen übertragbarer Prototyp einer Anlage zu entwickeln, die erlaubt, im Zustrombereich von Förderanlagen die lokale Nitratkonzentration zu minimieren. Mit der Entwicklung dieses innovativen Verfahrens zur Eliminierung von Nitrat aus belasteten Grundwasserleitern wird das oberflächennahe Grundwasser als wichtige Trinkwasserressource gesichert und damit ein integraler aktiver Beitrag zum Förderziel Grundwasserqualität als auch Grundwasserquantität geleistet.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft, Lehrstuhl für Hydrochemie und Hydrobiologie in der Siedlungswasserwirtschaft durchgeführt. Mit der weltweit zunehmenden Zahl von Aquakulturanlagen steigt die Bedeutung von Verfahren zur Nitratelimination. Je höher die Anforderungen an die Wasserqualität und die einzuhaltenden Grenzwerte des Ablaufs in den Vorfluter sind, umso eher ist eine Nitratelimination mit einer Denitrifikationsanlage erforderlich. Nur mit einem Denitrifikationsprozess ist eine Fischproduktion mit unter 40 L Frischwasser je kg Fisch-Zuwachs möglich im Gegensatz zu 500 L/kg Fisch-Zuwachs bei einer konventionellen Kreislaufanlage. Jede Wassereinsparung senkt auch den Energiebedarf für das Aufheizen des Frischwassers auf Betriebstemperatur. Zudem bleibt durch die Denitrifikation der pH-Wert weitgehend konstant und ein Chemikalieneinsatz lässt sich vermeiden. Ein Ziel des Projektes ist es, einen Beitrag zu leisten zur Verbesserung der Gesundheit und des Wohlbefindens der Fische. Die Nitratelimination ist dabei von entscheidender Bedeutung, denn eine unzureichende Wasserqualität beeinträchtigt das Wachstum der Fische und begünstigt Stressreaktionen und Erkrankungen. Der Einsatz wasserunlöslicher, biologisch abbaubarer Festsubstrate, die als Aufwuchsflächen für das mikrobielle Wachstum und als C-Quelle für die Denitrifikation dienen, bieten hier erhebliche Vorteile, denn eine Zudosierung löslicher Kohlenstoffquellen ist hier nicht erforderlich. Damit lässt sich dieses Verfahren deutlich einfacher und sicherer handhaben, als mit konventionellen Verfahren.
Das Projekt "Teilprojekt 5" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von BASE Technologies GmbH durchgeführt. Die nachhaltige Nutzung von oberflächennahen Grundwasserleitern stellt eine essentielle Art der Versorgung mit Trinkwasser dar. Eine Belastung der Grundwässer mit Nitrat schränkt jedoch ihre Nutzung als Trinkwasserressource ein und führte oft zu ihrer Abschaltung. Die nachträgliche Entfernung von Nitrat in der Wassergewinnungsanlage ist meist teuer und aufwändig. Grundwasser besitzt aber ein Selbstreinigungspotential in Form der Denitrifikation. Hierfür fehlen in den Grundwasserleitern jedoch oft die benötigten Parameter - Elektronendonoren und die Abwesenheit von Sauerstoff. Durch ein neuartiges in-situ Verfahren stimulieren wir durch Zugabe von natürlichen Gasen in gelöster Form über einen kostengünstigen Horizontalbrunnen das Selbstreinigungspotential. Hierdurch werden Mikroorganismen stimuliert, Nitrat zu molekularem Stickstoff zu reduzieren. Durch innovative Methoden bestimmen wir in dem Projekt in hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung und einer teilweisen automatisierten Messtechnik die Ausbreitung der zugegebenen Stoffe, die Lage der aktiven Umsetzungszonen und die Entstehung von Zwischenprodukten. Hierfür wird Analytik von gelösten Gasen und die Wasser- und Isotopenchemie eingesetzt, als auch Mikro- und molekularbiologische Methoden angewandt. Die Technik wird hinsichtlich Sicherheit im Betrieb der Anlagen und der Gewinnung von sauberen Trinkwasser optimiert. Das Ziel ist ein auf zukünftige Anwendungen übertragbarer Prototyp einer Anlage zu entwickeln, die erlaubt, im Zustrombereich von Förderanlagen die lokale Nitratkonzentration zu minimieren. Mit der Entwicklung dieses innovativen Verfahrens zur Eliminierung von Nitrat aus belasteten Grundwasserleitern wird das oberflächennahe Grundwasser als wichtige Trinkwasserressource gesichert und damit ein integraler aktiver Beitrag zum Förderziel Grundwasserqualität als auch Grundwasserquantität geleistet.
Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ, Themenbereich Wasserressourcen und Umwelt, Department Hydrogeologie durchgeführt. Die nachhaltige Nutzung von oberflächennahen Grundwasserleitern (GWLs) stellt eine wichtige Form der Versorgung mit Trinkwasser dar. Eine Belastung dieser Grundwässer mit Nitrat schränkt jedoch ihre Nutzung als Trinkwasserressource ein und führte oft zur Aufgabe von Förderbrunnen in diesen GWLs. Die nachträgliche Entfernung von Nitrat in der Wassergewinnungsanlage ist meist teuer und aufwändig. Grundwasser besitzt aber ein Selbstreinigungspotential durch den Prozess der Denitrifikation. Für die Denitrifikation fehlen in den GWLs jedoch oft die benötigten Voraussetzungen - die Verfügbarkeit von Elektronendonoren und die Abwesenheit von Sauerstoff. Durch ein neuartiges in-situ Verfahren stimulieren wir durch Zugabe von natürlichen Gasen in gelöster Form über einen kostengünstigen Horizontalbrunnen das Selbstreinigungspotential. Dabei werden Mikroorganismen stimuliert, Nitrat zu molekularem Stickstoff zu reduzieren. Durch innovative Methoden bestimmen wir in dem Projekt in hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung und einer teilweisen automatisierten Messtechnik die Ausbreitung der zugegebenen Stoffe, die Lage der aktiven Umsetzungszonen und die Entstehung von Zwischenprodukten. Hierfür werden sowohl die Analytik von gelösten Gasen und die Wasser- und Isotopenchemie eingesetzt, als auch Mikro- und molekularbiologische Methoden angewandt. Die Technik wird hinsichtlich Sicherheit im Betrieb der Anlagen und der Gewinnung von sauberem Trinkwasser optimiert. Das Ziel ist einen auf zukünftige Anwendungen übertragbaren Prototyp einer Anlage zu entwickeln, der es erlaubt, im Zustrombereich von Förderanlagen die lokale Nitratkonzentration zu minimieren. Mit der Entwicklung dieses innovativen Verfahrens zur Eliminierung von Nitrat aus belasteten Grundwasserleitern wird das oberflächennahe Grundwasser als wichtige Trinkwasserressource gesichert und damit ein integraler aktiver Beitrag zum Förderziel Grundwasserqualität als auch Grundwasserquantität geleistet.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, TUM School of Engineering and Design, Ingenieurfakultät Bau Geo Umwelt, Lehrstuhl für Hydrogeologie durchgeführt. Die nachhaltige Nutzung von oberflächennahen Grundwasserleitern stellt eine essentielle Art der Versorgung mit Trinkwasser dar. Eine Belastung der Grundwässer mit Nitrat schränkt jedoch ihre Nutzung als Trinkwasserressource ein und führte oft zu ihrer Abschaltung. Die nachträgliche Entfernung von Nitrat in der Wassergewinnungsanlage ist meist teuer und aufwändig. Grundwasser besitzt aber ein Selbstreinigungspotential in Form der Denitrifikation. Hierfür fehlen in den Grundwasserleitern jedoch oft die benötigten Parameter - Elektronendonoren und die Abwesenheit von Sauerstoff. Durch ein neuartiges in-situ Verfahren stimulieren wir durch Zugabe von natürlichen Gasen in gelöster Form über einen kostengünstigen Horizontalbrunnen das Selbstreinigungspotential. Hierdurch werden Mikroorganismen stimuliert, Nitrat zu molekularem Stickstoff zu reduzieren. Durch innovative Methoden bestimmen wir in dem Projekt in hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung und einer teilweisen automatisierten Messtechnik die Ausbreitung der zugegebenen Stoffe, die Lage der aktiven Umsetzungszonen und die Entstehung von Zwischenprodukten. Hierfür wird Analytik von gelösten Gasen und die Wasser- und Isotopenchemie eingesetzt, als auch Mikro- und molekularbiologische Methoden angewandt. Die Technik wird hinsichtlich Sicherheit im Betrieb der Anlagen und der Gewinnung von sauberen Trinkwasser optimiert. Das Ziel ist ein auf zukünftige Anwendungen übertragbarer Prototyp einer Anlage zu entwickeln, die erlaubt, im Zustrombereich von Förderanlagen die lokale Nitratkonzentration zu minimieren. Mit der Entwicklung dieses innovativen Verfahrens zur Eliminierung von Nitrat aus belasteten Grundwasserleitern wird das oberflächennahe Grundwasser als wichtige Trinkwasserressource gesichert und damit ein integraler aktiver Beitrag zum Förderziel Grundwasserqualität als auch Grundwasserquantität geleistet.
Das Projekt "Teilentsalzung nach dem Carix-Verfahren mit Schwerpunkt Enthaertung fuer die Wasser aus den Brunnenfeldern Hassmersheim und Neckarmuehlbach in Hassmersheim" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Zweckverband Wasserversorgungsgruppe Mühlbach durchgeführt. Das Prinzip des CARIX-Verfahrens besteht in einem kombinierten Einsatz eines schwach sauren Kationenaustauschers in der freien Saeureform und eines Anionenaustauschers in der HCO3-Form. Beide Harze werden in Form eines Mischbettes eingesetzt und gemeinsam mit Kohlensaeure regeneriert. Das Verfahren wurde im Pilotmasstab mit einer mobilen Versuchsanlage in mehreren Wasserwerken getestet. Die Ergebnisse belegen, dass CARIX sowohl eine hinreichende als auch wirtschaftliche Teilentsalzung mit gleichzeitiger Teilenthaertung und Teilentkarbonisierung von Trinkwasser ermoeglicht. Eine erste Grossanlage, ausgelegt fuer einen Durchsatz von 170 cbm/h, wurde im Oktober 1985 in Bad Rappenau in Betrieb genommen. In der Betriebsphase wurden folgende Durchschnittswerte in Trinkwasser erreicht: Nitrat-Rohwasser 30-41, Reinwasser 22-38 mg/l; Gesamthaerte-Rohwasser 5,0, Reinwasser 2,3 mol/m; KS4,3-Rohwasser 6,4-7,1, Reinwasser 3,4 mol/cbm; Sulfat-Rohwasser 150-180, Reinwasser 30-40 mg/l; Chlorid-Rohwasser 40-60, Reinwasser 30-50 mg/l; Leitfaehigkeit-Rohwasser 93, Reinwasser 7,85 mS/m; pH-Wert-Rohwasser 7,25, Reinwasser 7,85; Betriebskosten 23 Pf. je cbm Reinwasser.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bayreuth, Fachgruppe Biologie, Bayreuther Zentrum für Ökologie und Umweltforschung (BayCEER), Lehrstuhl für Ökologische Mikrobiologie durchgeführt. Die Nitratbelastung oberflächennaher Grundwasserleiter (GWL) erhöht den Druck auf die Wasserversorger, die dadurch zu Aufbereitungsmaßnahmen oder der Nutzung tieferer Grundwasserressourcen gezwungen sind. Die intrinsischen Selbstreinigungsprozesse im flachen Grundwasser reichen oft nicht aus, um eine Behebung des Zustands innerhalb akzeptabler Zeiträume zu erreichen. Deshalb wird in diesem Projekt in einem skalierten Ansatz (Laborsäulen, Technikumsversuch und großskalige Pilotanlage) ein neuartiges in-situ Verfahren zur Eliminierung von Nitrat aus Grundwasser mittels der Injektion gasförmiger Elektronendonoren entwickelt. Eingesetzt werden Wasserstoff und Methan, um die in GWLs vorhandenen wasserstoff- und methan-oxidierenden denitrifizierenden Mikroorganismen großflächig zu aktivieren und so die mikrobielle Denitrifikation von Nitrat zu N2 zu stimulieren. Der Prozess wird über innovative Methoden der Isotopenhydrogeologie, der Mikro- und Molekularbiologie sowie der numerischen Modellierung optimiert und der Anwendung durch Wasserversorger zugeführt. Dadurch wird im Projekt ein integraler Beitrag zum Förderziel Grundwasserqualität als auch Grundwasserquantität geleistet.
Das Projekt "Natuerliche Entfernung von Stickstoff durch Denitrifikation aus dem System Kieler Bucht" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kiel, Institut für Meereskunde, Abteilung für Meereschemie durchgeführt. Das Vorhaben soll Informationen darueber liefern, welcher Anteil der in die Kieler Bucht aus anthropogenen Quellen eingebrachten Mengen an Stickstoff hier auf natuerlichem Wege ueber die Denitrifikation eliminiert wird; damit ergeben sich zugleich Daten zur Restmenge bzw. zu deren Eutrophierungspotential im Untersuchungsgebiet. Die erhaltenen Ergebnisse sollen zu einem Modell verdichtet werden, das die unterschiedliche Elimination in verschiedenen Sedimenttypen und Jahreszeiten beruecksichtigt. Die Daten ergeben sich aus gaschromatographischen Messungen der N2- und N2O-Produktion inkubierter Sedimentkerne.
Das Projekt "Entwicklung einer permselektiven, katalytischen Membran zur Entfernung von Nitrat aus Trinkwasser" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Erlangen-Nürnberg, Lehrstuhl für Technische Chemie I durchgeführt. Bestehende Verfahren zur Nitratentfernung haben spezifische Nachteile. Waehrend physikalisch-chemische Verfahren (Ionenaustausch, Umkehrosmose) nur eine Problemverlagerung darstellen, arbeitet die biologische Denitrifikation sehr selektiv, allerdings bei sehr geringen Raum-Zeit-Ausbeuten. Im Mittelpunkt diese Projektes steht die Anwendung der heterogenen Katalyse zur reduktiven Umsetzung von Nitrat zu Stickstoff. Es hat sich bereits gezeigt, dass dies im Labormassstab mit Edelmetallpulverkatalysatoren mit hoher Aktivitaet und Selektivitaet moeglich ist (Vorlop, Chem.-Ing.-Tech. 61 (1989) Nr. 10, S. 836-837). Allerdings kommt es bei der technischen Umsetzung zu Verlusten an Aktivitaet und Selektivitaet. Der Einsatz von katalytischen Membranen wird in diesem Projekt verfolgt, um die genannten Nachteile zu vermeiden. Hierbei ist die Uebertragung in den technischen Massstab aus verfahrenstechnischen Grunde im Vergleich zu Pulverkatalysatoren erheblich einfacher.
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| Bund | 68 |
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