Um eine Steigerung der Aquakulturerzeugung, insbesondere an hochpreisigen und stark nachgefragten Fischarten in Deutschland zu erreichen, treten Kreislaufanlagen (KLA) zunehmend in den Fokus des Interesses. Bei ihrem Betrieb muss mit Phosphor-Konzentrationen von etwa 2 - 30 mg - l-1 im Ablaufwasser gerechnet werden. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Entwicklung und Erprobung eines praxistauglichen Verfahrens zur Phosphor-Elimination im Ablaufwasser von KLA zur Fischerzeugung. Zur Ermöglichung einer breiten Anwendbarkeit unter Praxisbedingungen soll das bewährte Verfahren der chemisch-physikalischen Phosphorentfernung für KLA angepasst werden. Für dieses Ziel kooperiert ein Unternehmen mit Erfahrung bei Konzeption und Konstruktion intensiver Fischhaltungssysteme und von Abwasserbehandlungsverfahren mit zwei Instituten der angewandten Fischereiforschung. Das zu entwickelnde Verfahrensprinzip muss eine kompakte Baugröße in modulartiger Ausführungsweise für die Unterbringung unter den meist beengten Platzverhältnissen in (bereits existierenden) Kreislaufanlagen aufweisen. Vergleichsweise geringe Volumenströme mit mittleren bis hohen P-Konzentrationen müssen effizient bewältigt werden. Im Batchbetrieb erfolgen zunächst Laborversuche zur P-Fällung/Flockung aus dem Ablaufwasser von KLA. Darauf aufbauend wird ein Modul zur P-Elimination aus KLA-Ablaufwasser konstruiert und im Praxismaßstab getestet.
Ziel des avisierten Projektes ist die Entwicklung von Verfahren zur integrierten Wasseraufbereitung für salz- und organikhaltige Prozesswässer am Beispiel der Abwässer aus der Erdöl/Erdgas- sowie der keramischen Industrie. Für die gewählten Anwendungen sollen maßgeschneiderte Konzepte entwickelt werden, die jedoch ebenso Potential für eine Übertragung der Technologie auf weitere Einsatzfälle erlauben. Zentrales Aufbereitungs-verfahren ist die Nanofiltration (NF) mit keramischen Membranen. Diese Membranen ermöglichen neben der Abtrennung feinster Partikel insbesondere die Teilentsalzung und die Entfernung der wesentlichen organischen Fracht auch aus hoch konzentrierten Abwässern. Die Kreislaufführung von Wasser ist auch in den gemäßigten Klimazonen von herausragender Bedeutung für den Schutz von Gesundheit und Umwelt, einen effizienten Betrieb und eine nachhaltige Entwicklung industrieller wasserintensiver Prozesse. Neben organischen Belastungen sind hier insbesondere Salzfrachten zu nennen, welche die Kreislaufführung von Prozesswässern behindern. Diese Wässer können aus verschiedenen Industriebranchen stammen. Beispielhaft sind in diesem Vorhaben die Erdöl/Erdgas- sowie die keramische Industrie (Gebrauchsporzellan, technische Keramik etc.) genannt. - Weiterentwicklung und Anpassung weltweit einmaliger keramischer NF-Membranen - Prozessentwicklung und -erprobung mit diesen Membranen zur effizienten Aufbereitung organik- und salzhaltiger Abwässer. - Entwicklung und Erprobung von Elektromembranverfahren zur Retentataufbereitung und Salzrückgewinnung - Entwicklung und Erprobung eines kombinierten Flotations/Mikrofiltrations-verfahrens zur Vorbehandlung von Abwässer der Erdöl-/Erdgasindustrie - Erprobung der nachgeschalteten Verfahren Totaloxidation und Eindampfung - Einbindung eines neuartigen in-line-Monitorings - Pilottests an realen Abwässern.
REACH-relevante Spurenstoffe anthropogenen Ursprungs wie Bisphenol A, Nonylphenol, Triclosan oder Ethinylestradiol finden sich verstärkt in der aquatischen Umwelt. Sie können mit dem heutigen Stand der Klärtechnik nicht im ausreichenden Maße entfernt werden. Die (un)mittelbaren Auswirkungen einer kontinuierlichen Exposition dieser Mikroschadstoffe auf das Ökosystem und den Menschen sind schwer zu ermitteln, es werden aber z.B. die Feminisierung von Fischpopulationen oder Antibiotikaresistenzen in diesem Zusammenhang diskutiert. Ziel des Projektes ist es, stabile Materialverbundsysteme zu erforschen, welche eine Kopplung von elektrochemischer Behandlung und ultraschallinduzierter Kavitation auf engstem Raum erlauben und die effiziente Elimination von Mikroschadstoffen im Wasser ermöglichen. In SONEKTRO stehen grundlegende material- und verbindungs- sowie prozesstechnische Fragestellungen und eine modelltheoretische Beschreibung im Vordergrund. Das Materialverbundsystem soll in Form von Funktionskomponenten auf überwiegend keramischer Basis ausgeführt werden, die die Hauptbestandteile akustische Anregung (durch Piezo-Elemente) sowie ein Elektrodenarray aus elektrokatalytisch aktiven Werkstoffen für Oxidations- bzw. Reduktionsreaktionen in einer Baugruppe vereinen. Sowohl die Ultraschallanregung als auch die Elektrodensegmente sind in platten- oder röhrenförmige Keramiken integriert bzw. an diese adaptiert. Die Keramiken sollen in einem definierten Abstand zueinander montiert werden, wobei der Fluidfluss zwischen den Keramiken erfolgt. Auf Basis vergleichender chemischer/elektrochemischer Untersuchungen an Modellsubstanzen/-systemen sowie Original-Matrices sollen diese neuartigen sono-elektrochemischen Reaktoren erforscht und konstruiert werden. Das Teilvorhaben an der Universität Jena beschäftigt sich im Wesentlichen mit der Erforschung der analytischen Methoden und der Anpassung des Ultraschalls an das elektrochemische System.
Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Beim Textilwerk Rökona fallen bei den Waschprozessen der Gewirkevorbehandlung beträchtliche Mengen warmer bis heißer Abwässer mit einer TOC-Belastung von über 1.000 mg/l an. Aufgrund der hohen Temperaturen von ca. 60 Grad Celsius können diese Abwässer nicht direkt mit konventionellen Abwasserreinigungsverfahren behandelt werden. Hierfür steht bei der Fa. Rökona eine Membrananlage (UF und NF) zur Wiedergewinnung des Abwassers zur Verfügung. Aufgrund der im Abwasser vorhandenen Spinnpräparationen kommt es jedoch sehr schnell zu einem Verblocken der Membranen, so dass der Einsatz der Membrananlage nicht möglich ist. Im Rahmen des Verbundvorhabens sollte ein innovatives Reinigungsverfahren auf biologischer und membrantechnischer Basis zur Behandlung der Waschwässer entwickelt werden, welches eine deutliche Einsparung der Ressourcen Wasser und Energie ermöglicht. Das wesentliche Ziel des Reinigungsverfahrens zur Kreislaufführung war die Wiedergewinnung von heißem Brauchwasser und dadurch simultane Reduktion der Kosten für Frischwasser, Heizenergie und die Abwasserentsorgung. Die Auswertung aller Ergebnisse sollte zu einem unproblematischen kontinuierlichen Einsatz der vorhandenen Membrananlage zur Wiederverwendung der Waschwässer führen. Darüber hinaus wurde eine wirtschaftliche Abschätzung der erforderlichen Kosten für die Anschaffung und den Betrieb einer großtechnischen biologischen Reinigungsanlage durchgeführt. Fazit: Das mittel- und langfristige Ziel der Fa. Rökona auf dem Abwassersektor ist neben der Reduzierung der Abwasserbelastung vor allem im Hinblick auf eine mögliche Produktionserweiterung die Wiederverwendung von Waschflotten. Hierfür wurde ein Verfahrenskonzept auf Basis einer anaeroben thermophilen Vorbehandlung mit nachgeschalteter Ultrafiltration entwickelt und erprobt, welches sich aus technischer Sicht bestens für diese Aufgabe anbietet. Die Untersuchungen ergaben, dass die anaerobe thermophile Vorbehandlung der heißen Waschflotten wesentliche Vorteile gegenüber einer konventionellen aeroben und/oder anaeroben mesophilen Vorbehandlung aufweist: Die anaerobe thermophile Vorbehandlung zeigt eine höhere Wirtschaftlichkeit aufgrund der Membranfiltrationsleistung, erfordert ein geringen Handlingsaufwand, weist eine geringe Überschussschlammbildung auf und ermöglicht eine effektive Ausnutzung der Wärmeenergie des Abwassers bei der anschließenden Wiederverwendung. Durch Einsatz des ausgewählten Verfahrenskonzeptes können die Abwasserbehandlungskosten im Gegensatz zu den oben beschriebenen Verfahren auf 4,37 Euro/qm reduziert werden Für die Fa. Rökona verbleibt im Verhältnis zu den aktuellen Betriebs- und Abwasserkosten jedoch eine Mehrbelastung von gemittelt 2,50 Euro/qm. Da die Fa. Rökona im äußerst preissensiblen Marktsegment der Automobilinnenausstattung arbeitet, wäre eine daraus ergebende Preiserhöhung an die Kundschaft nicht durchzusetzen.
Um eine Steigerung der Aquakulturerzeugung, insbesondere an hochpreisigen und stark nachgefragten Fischarten in Deutschland zu erreichen, treten Kreislaufanlagen (KLA) zunehmend in den Fokus des Interesses. Bei ihrem Betrieb muss mit Phosphor-Konzentrationen von etwa 2 - 30 mg - l-1 im Ablaufwasser gerechnet werden. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Entwicklung und Erprobung eines praxistauglichen Verfahrens zur Phosphor-Elimination im Ablaufwasser von KLA zur Fischerzeugung. Zur Ermöglichung einer breiten Anwendbarkeit unter Praxisbedingungen soll das bewährte Verfahren der chemisch-physikalischen Phosphorentfernung für KLA angepasst werden. Für dieses Ziel kooperiert ein Unternehmen mit Erfahrung bei Konzeption und Konstruktion intensiver Fischhaltungssysteme und von Abwasserbehandlungsverfahren mit zwei Instituten der angewandten Fischereiforschung. Das zu entwickelnde Verfahrensprinzip muss eine kompakte Baugröße in modulartiger Ausführungsweise für die Unterbringung unter den meist beengten Platzverhältnissen in (bereits existierenden) Kreislaufanlagen aufweisen. Vergleichsweise geringe Volumenströme mit mittleren bis hohen P-Konzentrationen müssen effizient bewältigt werden. Im Batchbetrieb erfolgen zunächst Laborversuche zur P-Fällung/Flockung aus dem Ablaufwasser von KLA. Darauf aufbauend wird ein Modul zur P-Elimination aus KLA-Ablaufwasser konstruiert und im Praxismaßstab getestet.
Um eine Steigerung der Aquakulturerzeugung, insbesondere an hochpreisigen und stark nachgefragten Fischarten in Deutschland zu erreichen, treten Kreislaufanlagen (KLA) zunehmend in den Focus des Interesses. Bei ihrem Betrieb muss mit Phosphor-Konzentrationen von etwa 2 - 30mg-l-1im Ablaufwasser gerechnet werden. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Entwicklung und Erprobung eines praxistauglichen Verfahrens zur Phosphor-Elimination im Ablaufwasser von KLA zur Fischerzeugung. Zur Ermöglichung einer breiten Anwendbarkeit unter Praxisbedingungen soll das bewährte Verfahren der chemisch-physikalischen Phosphorentfernung für KLA angepasst werden. Für dieses Ziel kooperiert ein Unternehmen mit Erfahrungen bei Konzeption und Konstruktion intensiver Fischhaltungssysteme und von Abwasserbehandlungsverfahren mit zwei Instituten der angewandten Fischereiforschung. Das zu entwickelnde Verfahrensprinzip muss eine kompakte Baugröße in modulartiger Ausführungsweise für die Unterbringung unter den meist beengten Platzverhältnissen in (bereits existierenden) Kreislaufanlagen aufweisen. Vergleichsweise geringe Volumenströme mit mittleren bis hohen P-Konzentrationen müssen effizient bewältigt werden. Im Batchbetrieb erfolgen zunächst Laborversuche zur P-Fällung/Flockung aus dem Ablaufwasser von KLA. Darauf aufbauend wird ein Modul zur P-Elimination aus KLA-Ablaufwasser konstruiert und im Praxismaßstab getestet.
Das Ziel des Vorhabens besteht in der Ermittlung und Untersuchung physikalischer Methoden zur Stickstoffelimination sowie deren Prüfung auf praktische Anwendbarkeit. Im Fokus der Untersuchungen stehen dabei Lösungen, die sich durch einen geringen apparate- und prozesstechnischen Aufwand sowie die Vermeidung des Einsatzes von Zusatzstoffen auszeichnen und somit Vorteile gegenüber bisher angewandten Technologien im Hinblick auf Investitions- und Betriebskosten sowie die Umweltverträglichkeit aufweisen. Die Umsetzung des Vorhabens beinhaltet folgende Arbeitsschritte: Planung, Aufbau und Inbetriebnahme der Versuchsanlagen; Einfahren der Laborbiogasanlagen; Erprobung der Verfahren zur Stickstoffelimination und Ermittlung des Einflusses der N-Elimination auf den Biogasprozess; Adaption der Mikroflora. Für die Stickstoffelimination werden physikalische Technologien (Vakuumentgasung von Prozesswasser, Erwärmung von Prozesswasser, Ultraschallentgasung)erprobt und eingehend untersucht.
Das Ziel des Vorhabens besteht in der Entwicklung einer Strategie zur Anpassung der technischen Ausstattung des Instituts für Siedlungs- und Industriewasserwirtschaft (ISI) an aktuelle und künftige Herausforderungen zukunftsorientierter Applikationen (z. B. Abwässer aus der Solarindustrie) und Problemstellungen (z. B. Nanopartikel und Arzneimittelrückstände im Abwasser). Aufgrund neuer Technologien und Verfahren enthalten Abwässer Inhaltsstoffe, z. B. Nanopartikel, die sich in Abhängigkeit ihrer Herkunft (Industriezweig) unterscheiden und über deren Eliminationsmöglichkeiten (chemisch, physikalisch, biologisch) aus dem Abwasser Forschungsbedarf besteht. Mit der Strategieentwicklung wird geprüft, welche Schritte, insbesondere welche Verfahren (z. B. chemisch und biologische Oxidation, Ionenaustausch, Adsorption, ), Prozessketten und Messtechnik erforderlich sind, um auf die unterschiedlichen Anforderungen flexibel reagieren zu können und mit denen die Voraussetzung geschaffen werden, grundlegende Untersuchungen mit hohem Übertragungspotential auf konkrete Anwendungsfälle durchführen zu können. Zunächst wird eine Evaluierung relevanter Industriezweige und Problemstoffe durchgeführt, die als Grundlage zur Erarbeitung potentieller Behandlungsstrategien dient. Dabei wird geprüft, ob es sinnvoll ist, für bestimmte Untersuchungen standardisierte Protokolle zu erarbeiten.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 39 |
| Land | 1 |
| Wissenschaft | 13 |
| Zivilgesellschaft | 5 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 39 |
| License | Count |
|---|---|
| Offen | 39 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 37 |
| Englisch | 3 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 29 |
| Webseite | 10 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 25 |
| Lebewesen und Lebensräume | 24 |
| Luft | 22 |
| Mensch und Umwelt | 39 |
| Wasser | 37 |
| Weitere | 39 |