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Teilprojekt 1

Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von HydroTec Gesellschaft für ökologische Verfahrenstechnik mbH durchgeführt. Um gereinigtes Abwasser, sog. Klarwasser, für die landwirtschaftliche Bewässerung oder Wasser in der intensiven Süßwasser-Aquakultur wiederzuverwenden, muss dieses desinfiziert werden. In diesem Projekt, UVPHON, soll die UV-LED-basierte Verfahrenstechnologie zur Abwasserdesinfektion innovativ und nachhaltig angepasst, optimiert und bis zu einem Demonstrator als Vorstufe eines markreifen Systems weiterentwickelt werden. Die UV-LED-Technologie findet bisher vorrangig in der Trinkwasseraufbereitung als point-of-use-Anwendung statt, da zu starke Trübung und die damit verbundene UV-Absorption an der Wassermatrix von gereinigtem Abwasser die Wirksamkeit mindern und den Einsatz deshalb unwirtschaftlich machen kann. Diese Einschränkung soll durch die Entwicklung eines optimierten Reaktordesigns, dem zusätzlichen Behandlungsschritt der Filtration, der Kombination von UV-LED-Desinfektion mit der Photooxidation, und einer intelligenten Prozesskontrolle und Steuerung mittels online Sensorik ausgeräumt werden. Mit der Weiterentwicklung der Steuerung sowie der Kombination von Behandlungsschritten werden die bisherigen Einschränkungen in der Anwendung beseitigt und die sichere und kosteneffiziente Wiederverwendung von Abwasser bspw. zur Bewässerung von Gemüseanbauflächen und in der rezirkulierenden Aquakultur ermöglicht. Zusätzlich bietet die UV-LED-Technologie Vorteile hinsichtlich periodischer Betriebsweise (keine Aufwärmzeit), höherer Robustheit, längerer Lebenszeit von LEDs mit höheren Wellenlängen gegenüber anderen UV-Strahlungsquellen. So hat die UV-LED-Technologie großes Potential, unter den zukünftigen Randbedingungen des Klimawandels und der Ressourcenschonung, auch in der Wiederverwendung komplexerer Wässer, wie gereinigtes Abwasser, weltweit an Bedeutung zu gewinnen. Voraussetzung ist jedoch die Lösung der technologischen Herausforderungen und die Steigerung der Kosteneffizienz für die Behandlung von trüben Wässern.

Teilprojekt 2

Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hof, Institut für nachhaltige Wassersysteme durchgeführt. Um gereinigtes Abwasser, sog. Klarwasser, für die landwirtschaftliche Bewässerung oder Wasser in der intensiven Süßwasser-Aquakultur wiederzuverwenden, muss dieses desinfiziert werden. In diesem Projekt, UVPHON, soll die UV-LED-basierte Verfahrenstechnologie zur Abwasserdesinfektion innovativ und nachhaltig angepasst, optimiert und bis zu einem Demonstrator als Vorstufe eines markreifen Systems weiterentwickelt werden. Die UV-LED-Technologie findet bisher vorrangig in der Trinkwasseraufbereitung als point-of-use-Anwendung statt, da zu starke Trübung und die damit verbundene UV-Absorption an der Wassermatrix von gereinigtem Abwasser die Wirksamkeit mindern und den Einsatz deshalb unwirtschaftlich machen kann. Diese Einschränkung soll durch die Entwicklung eines optimierten Reaktordesigns, dem zusätzlichen Behandlungsschritt der Filtration, der Kombination von UV-LED-Desinfektion mit der Photooxidation, und einer intelligenten Prozesskontrolle und Steuerung mittels online Sensorik ausgeräumt werden. Mit der Weiterentwicklung der Steuerung sowie der Kombination von Behandlungsschritten werden die bisherigen Einschränkungen in der Anwendung beseitigt und die sichere und kosteneffiziente Wiederverwendung von Abwasser bspw. zur Bewässerung von Gemüseanbauflächen und in der rezirkulierenden Aquakultur ermöglicht. Zusätzlich bietet die UV-LED-Technologie Vorteile hinsichtlich periodischer Betriebsweise (keine Aufwärmzeit), höherer Robustheit, längerer Lebenszeit von LEDs mit höheren Wellenlängen gegenüber anderen UV-Strahlungsquellen. So hat die UV-LED-Technologie großes Potential, unter den zukünftigen Randbedingungen des Klimawandels und der Ressourcenschonung, auch in der Wiederverwendung komplexerer Wässer, wie gereinigtes Abwasser, weltweit an Bedeutung zu gewinnen. Voraussetzung ist jedoch die Lösung der technologischen Herausforderungen und die Steigerung der Kosteneffizienz für die Behandlung von trüben Wässern.

Förderinitiative Aquakultur: Ultraschall-UV-Desinfektionssystem für Kreislaufanlagen

Das Projekt "Förderinitiative Aquakultur: Ultraschall-UV-Desinfektionssystem für Kreislaufanlagen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bandelin electronic GmbH & Co. KG durchgeführt. Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines effizienten und marktfähigen kombinierten Ultraschall-Ultraviolett-Desinfektionssystems (US/UV-Reaktor) als funktionelle Einheit für die Wasseraufbereitung in geschlossenen Kreislaufanlagen in der Aquakultur. Die kombinierte Anwendung von niederfrequentem Leistungs-US und UV zur Bekämpfung von Pathogenen in der Aquakultur stellt einen innovativen Ansatz für eine signifikante Verminderung des Medikamenteneinsatzes dar. Es ist bereits bekannt, dass die Ultraschallbehandlung sehr effektiv größere Organismen (Ciliaten, Monogenea) abtötet, während der Effekt auf Bakterien unter Praxisbedingungen nur gering ist. Es ist zu erwarten, dass die beiden rein physikalisch wirksamen Desinfektionsverfahren Ultraschall und UV-Licht synergetisch und rückstandsfrei wirken und sich in idealer Weise komplementär ergänzen. Die technische Produktentwicklung des US/UV-Reaktors liegt bei Bandelin electronic. In Zusammenarbeit mit den Kooperationspartnern werden die technischen und wirtschaftlichen Eckdaten für ein kombiniertes Ultraschall-UV-Durchflußsystem erarbeitet. Hierbei fokussieren die Arbeiten am IGB auf die Süßwasser-Aquakultur und bei AquaVet Technologies auf die Marikultur.

Innovative Verfahrenskombination aus Naturfaservlies, UV-LED und Photooxidation zur Wasserreinigung im Re-Use-Prozess

Das Projekt "Innovative Verfahrenskombination aus Naturfaservlies, UV-LED und Photooxidation zur Wasserreinigung im Re-Use-Prozess" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von HydroTec Gesellschaft für ökologische Verfahrenstechnik mbH durchgeführt. Um gereinigtes Abwasser, sog. Klarwasser, für die landwirtschaftliche Bewässerung oder Wasser in der intensiven Süßwasser-Aquakultur wiederzuverwenden, muss dieses desinfiziert werden. In diesem Projekt, UVPHON, soll die UV-LED-basierte Verfahrenstechnologie zur Abwasserdesinfektion innovativ und nachhaltig angepasst, optimiert und bis zu einem Demonstrator als Vorstufe eines markreifen Systems weiterentwickelt werden. Die UV-LED-Technologie findet bisher vorrangig in der Trinkwasseraufbereitung als point-of-use-Anwendung statt, da zu starke Trübung und die damit verbundene UV-Absorption an der Wassermatrix von gereinigtem Abwasser die Wirksamkeit mindern und den Einsatz deshalb unwirtschaftlich machen kann. Diese Einschränkung soll durch die Entwicklung eines optimierten Reaktordesigns, dem zusätzlichen Behandlungsschritt der Filtration, der Kombination von UV-LED-Desinfektion mit der Photooxidation, und einer intelligenten Prozesskontrolle und Steuerung mittels online Sensorik ausgeräumt werden. Mit der Weiterentwicklung der Steuerung sowie der Kombination von Behandlungsschritten werden die bisherigen Einschränkungen in der Anwendung beseitigt und die sichere und kosteneffiziente Wiederverwendung von Abwasser bspw. zur Bewässerung von Gemüseanbauflächen und in der rezirkulierenden Aquakultur ermöglicht. Zusätzlich bietet die UV-LED-Technologie Vorteile hinsichtlich periodischer Betriebsweise (keine Aufwärmzeit), höherer Robustheit, längerer Lebenszeit von LEDs mit höheren Wellenlängen gegenüber anderen UV-Strahlungsquellen. So hat die UV-LED-Technologie großes Potential, unter den zukünftigen Randbedingungen des Klimawandels und der Ressourcenschonung, auch in der Wiederverwendung komplexerer Wässer, wie gereinigtes Abwasser, weltweit an Bedeutung zu gewinnen. Voraussetzung ist jedoch die Lösung der technologischen Herausforderungen und die Steigerung der Kosteneffizienz für die Behandlung von trüben Wässern.

Weiterentwickelte Biotechnologie für intensive Süßwasser-Aquakultur in geschlossenen Wasserkreislaufsystemen (ABAWARE)

Das Projekt "Weiterentwickelte Biotechnologie für intensive Süßwasser-Aquakultur in geschlossenen Wasserkreislaufsystemen (ABAWARE)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Hydrobiologie, Professur für Limnologie (Gewässerökologie) durchgeführt. Projektziel ist es, die Effizienz geschlossener Wasserkreislauf-Aquakulturen (engl. recirculating aquaculture systems, kurz RAS) zu erhöhen und die negativen Auswirkungen auf Umwelt und Gesundheit des Menschen zu minimieren. Ein Teilprojekt des europäischen Gesamtprojektes ABAWARE beschäftigt sich mit der Frage, wie sich die mikrobielle Gemeinschaft in RAS über die Zeit verändert und ob sich pathogene Keime vermehren. Damit der Veränderung der mikrobiellen Zusammensetzung des Aquakulturwassers häufig eine Verschlechterung der Wasserqualität einhergeht, soll entsprechend ein (mikrobielles) Indikatorsystem entwickelt werden, um die Wasseraufbereitung nachhaltig zu optimieren. Es soll ein Screening System etabliert werden, das eine einfache nicht-invasive Bestimmung von Mikrobiomen in RAS ermöglicht. Dieses Monitoring soll Krankheitsrisiken vorbeugen und eine effektivere Nutzung der RAS ermöglichen. Da zur Behandlung von Krankheitsfällen häufig Antibiotika im RAS zugesetzt wird, kann durch das entwickelte Screening System der Medikamenteneinsatz verringert und somit Umweltrisiken und der Bildung von Antibiotikaresistenzgenen (ARGs) entgegengewirkt werden.

Integrierte Lösungswege für eine nachhaltige und gesunde Süßwasseraquakultur

Das Projekt "Integrierte Lösungswege für eine nachhaltige und gesunde Süßwasseraquakultur" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesamt für Wasserwirtschaft, Ökologische Station Waldviertel durchgeführt. Das Projekt präsentiert eine Reihe von technischen Verbesserungen, um konventionelle Fischzuchten für die Zukunft zu rüsten. Die neuen Technologien haben geringere Bau- und Wartungskosten, besonders im Hinblick auf die Aufbereitung von Prozess- und Ablaufwasser. Um die genannten Ziele zu erreichen, werden fünf verschiedene Fallstudien in Ungarn, Polen, den Niederlanden, Dänemark und in der Schweiz durchgeführt. Jede Fallstudie repräsentiert eines der wichtigsten Produktionssysteme in der Süßwasseraquakultur und die am häufigsten gezüchteten Fischarten: Forelle, Karpfen, Tilapia und Wels. In allen Fallstudien werden verschiedene Module zur Optimierung von Produktionsprozessen, zur Qualitätsverbesserung und Produktdiversifizierung entwickelt und erforscht.

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