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Sauerstoffzehrung von Gewaessersedimenten und Sauerstoffproblem bei der Umlagerung von Baggermaterial im Tidebereich

Zweck und Ziel: Aufgabe ist es, die verkehrswasserwirtschaftlichen Rahmenbedingungen fuer die Umlagerung von Baggermaterial im Tidebereich (Ems-Weser-Aestuar) und im Brackwasser der Ostsee durch gezielte Untersuchungen zu quantifizieren und insbesondere Vorschlaege fuer eine Risikominderung zu formulieren. Ausfuehrung: Fuer die Frage nach der Auswirkung einer Umlagerung von Baggermaterial auf den Sauerstoffhaushalt sind folgende systematische Untersuchungen erforderlich: 1. Kartierung der zur Baggerung anstehenden Sedimente hinsichtlich ihrer Zehrungseigenschaften; 2. Bestimmung des Sauerstoffverbrauchs von Baggermaterial in Suspension im Saug-Baggerbetrieb, einschliesslich der Sauerstoffzehrung des ueberfliessenden Spuelwassers; 3. In-situ-Messungen (Sauerstoffgehalt, Truebungskonzentration) bei der Baggerung und Umlagerung; 4. Erfassung der stoffwechseldynamischen Situation und Berechnungen zum Sauerstoffhaushalt im Tidebereich. Ergebnisse: Eine Reihe weiterer Sedimentuntersuchungen im Weser-Aestuar und an der Ostseekueste (Flensburger Foerde, Kieler Foerde, Hafen Neustadt) wurden gutachterlich bearbeitet. Es zeigt sich immer deutlicher, dass feinkoernige Sedimente aus dem inneren Teil der Ostseefoerden vielfach stark anaerob sind und dementsprechend eine hohe Sauerstoffzehrung aufweisen. Im Falle einer Umlagerung dieser Baggersedimente wird zur Minimierung negativer Auswirkungen auf den Sauerstoffhaushalt eine moeglichst kompakte Ablagerung empfohlen. Feinkoernige Sedimente aus dem Weser-Aestuar zwischen Brake und Bremerhaven sind hingegen weniger zehrungsintensiv und durchweg aerob.

Reinigung von Grauwasser mit Hilfe von vier vertikal durchstroemten Bodenfiltern mit verschiedenen Substraten und Sumpfpflanzen (L1 48 99)

Die Eignung von Regenwasser in Zisternen (bei sachgemaesser techn. Ausfuehrung) ist fuer die Nutzungsarten WC-Spuelung, Gartenberegnung und Waeschewaschen nicht mehr umstritten. Aus diesem Grunde ist es sinnvoll die Dachablaufwaesser in Regenwassernutzungsanlagen (RWNA) zu sammeln und fuer o.g. Nutzungsarten zu verwenden. Auf diese Art kann teures Trinkwasser eingespart, das Kanalisationsnetz und die techn. Klaerwerke entlastet werden. In vielen Regionen der BRD reicht jedoch der Niederschlag fuer o.g. Nutzungsarten nicht aus, so dass eine Nachspeisung der Zisterne zwingend notwendig wird. Anstelle der Nachspeisung mit Trinkwasser koennte auch gereinigtes Grauwasser zum Einsatz kommen; Voraussetzung: es ist in seiner Beschaffenheit vergleichbar mit Regenwasser. Hauptproblem sind hierbei die hohen Konzentrationen von Tensiden, die ueber die Waschmittel in das Grauwasser gelangen. Ziel des Versuches ist es das Grauwasser mittels bepflanzten Bodenfiltern so gut zu Reinigen, dass die Grenzwerte der EU-RL ueber die Qualitaet der Badegewaesser eingehalten bzw. unterschritten werden koennen.

Recycling von Prozessabwasser mit Rueckgewinnung von Schwefelsaeure in der Batterieherstellung

Bei der Batterieherstellung fallen beim Saeurefreiwaschen der formierten Elektroden grosse Mengen Abwasser an, die mit Schwefelsaeure, Blei und anderen Schwermetallen belastet sind. Zur Verminderung dieser Belastungen werden bisher die mehrstufige Kaskadenspuelung im Gegenstrom und Ableitung des anfallenden Spuelkonzentrats ueber eine Neutralisationsfaellung oder die Kreislauffuehrung ueber eine dreistufige Faellung nach dem Walhalla-Verfahren eingesetzt. Nachteilig hierbei ist der Schlammanfall, der mit grossem Aufwand verwertet werden muss. Im vorliegenden Vorhaben wird der Gesamtanfall von Abwasser im Bereich der Elektrodenwaesche durch die Anwendung und Optimierung von physikalischen Kreislaufbehandlungsverfahren mindestens halbiert und die anfallenden Reststoffe intern oder extern verwertet. Folgende Verfahrenskombinationen kommen zur Anwendung. Optimierung des Waschverfahrens zur Erhoehung der Konzentration der Spuelwaesser und Minimierung der Wassermenge. Entfernung des feinpartikulaer vorhandenen Bleis durch eine optimierte Mikrofiltration. Der zurueckgehaltene Bleischlamm kann in der Sekundaerverhuettung wieder eingesetzt werden. Entfernung der geloesten Schwermetalle durch Kationentauscher. Aufkonzentrierung der Loesung durch eine Elektrodialyse. Die hierbei erzeugte 10-prozentige Schwefelsaeure wird in die Produktion zurueckgefuehrt, das an Schwefelsaeure verarmte Wasser wird wieder im Spuelprozess eingesetzt. Bei dieser Verfahrensweise werden die Ableitung von grossen Mengen sulfathaltiger Abwaesser und die Entstehung von schwermetallhaltigen Gipsschlaemmen aus der konventionellen Abwasserbehandlung vermieden.

Grundwassergefaehrdung durch organische Inhaltsstoffe von Hafenschlickspuelflaechen

Die im Bereich von Aufspuelungen kontaminierter Sedimente anfallenden Sickerwaesser enthalten eine Fuelle organischer Substanzen, die in den oberen Grundwasserleiter gelangen koennen. Zur Beurteilung der Grundwassergefaehrdung durch Schlicklagerstaetten sind sowohl Kenntnisse der qualitativen und quantitativen Zusammensetzung der organischen Rueckstaende von Sickerwaessern, als auch Informationen ueber die hydrologischen Verhaeltnisse im Spuelfeldbereich erforderlich. Im Rahmen des durchgefuehrten Projektes wird daher eine umfassende qualitative Bestandsaufnahme organischer Sickerwasserinhaltsstoffe mit Hilfe gaschromatographisch-massenspektrometrischer Methoden (GC/MS) vorgenommen. Daneben werden ausgewaehlte Schadstoffe in Porenwaessern verschiedener Spuelfelder und deren Untergrund quantitativ gaschromatographisch (FID, ECD) bestimmt. Die erhaltenen Daten werden in Zusammenarbeit mit einer bodenkundlich-hydrologisch ausgerichteten Arbeitsgruppe ausgewertet. Nach den bisher erhaltenen Resultaten koennen Porenwaesser aus aufgespuelten Hafensedimenten eindeutig von Grundwaessern unterschieden werden.

KerWas: Dünnwandige, keramische Membranen angepasster Benetzbarkeit und hoher volumenspezifischer Membranfläche für die Nanofiltration und Membrandestillation zur nachhaltigen Aufbereitung von salzhaltigen Wässern

Im vorliegenden Projekt sollen dünnwandige, keramische Membranen angepasster Benetzbarkeit und hoher volumenspezifischer Membranfläche entwickelt und zur nachhaltigen Aufbereitung von salzhaltigen Wässern mittels Nanofiltration und Membrandestillation erprobt werden. Ziel im Teilprojekt K-UTEC ist die Verfahrensentwicklung und praktische Membran-erprobung für folgende praxisnahe Anwendungsfälle: - An- bzw. Abreicherung von Kühlturmwässern - Konzentrierung von geringkonzentrierten Spülwässern - Selektive Sulfatabreicherung - Aufbereitung Li-haltige Wässer Nach Labor- und Technikumsversuchen werden on-site Versuche auf dem Gelände der DEUSA zur Erprobung des entwickelten Verfahrens und seiner Kernkomponenten NF und MD mit den dort verfügbaren Wässern durchgeführt. Im Anschluss daran erfolgt eine technische und ökonomische Bewertung. AP 7.1: Erarbeitung Verfahrenskonzepte für praxisnahe Anwendungsfälle AP 7.2: Ausarbeitung des Versuchsprogrammes zur Ermittlung der Designparameter für die Pilotanlage AP 7.3: Vorversuche Nanofiltration (NF) AP 7.4: Vorversuche Membrandestillation (MD) AP 7.5: Anlagendesign NF/MD Pilotanlage AP 8.1: Definition der Anforderungen an die Trennexperimente AP 8.2: Trennexperimente NF und MD AP 8.2.1: Experimente zur An- bzw. Abreicherung von Kühlturmwässern mittels NF und MD AP 8.2.2: entfällt, da sich andere Methoden als mindestens gleichwertig herausgestellt haben, AP 8.2.3: Experimente zur Konzentrierung geringkonzentrierter Spülwässer mittels NF und MD AP 8.2.4: Experimente zur selektiven Sulfatabreicherung mittels NF und MD AP 8.2.5: Experimente zur Aufbereitung Li-haltiger Wässer AP 8.3: Parametervariation zur Optimierung AP 8.3.1: Anwendungsoptimierung NF AP 8.3.2: Anwendungsoptimierung MD AP 8.4: Anwendung der Fraktionierung bei DEUSA AP 8.5: Anwendung der Konzentrierung bei DEUSA und K-UTEC AP 8.7: Anwendung der Verfahrenskombination NF + MD bei DEUSA und K-UTEC.

KMU-innovativ - GALVAREC, Teilprojekt 2: Chemische Prozessanalyse, Pilotanlage Teilstrombehandlung

Zum Gehalt der Spuelwaesser von Hohlglasgefaessen an Schwermetallionen

Am Beispiel eines Messkolbens, eines Iodzahlkolbens und eines Reagenzglases wurden die Gehalte einiger Metallionen (Zn, Cd, Cu, Pb) in aufeinanderfolgenden Spuelungen mit bidestilliertem Wasser berechnet und mit polarographisch bestimmten Werten verglichen. Um die Schwellenwerte nach der Entwaesserungssatzung der Stadt Braunschweig zu unterschreiten, sind bei praxisueblichen Spuelwassermengen theoretisch 4 bis 5 Spuelstufen noetig. Ab der dritten Spuelstufe zeigten sich zunehmend hoehere Werte als nach der Theorie zu erwarten war. Die Abweichungen von der Theorie nahmen bei den Mittelwerten einer Spuelstufe mit dem Volumen an Spuelfluessigkeit zu, mit der Anfangskonzentration an Schwermetallionen ab. Dies koennte dazu fuehren, dass gelegentlich mehr Spuelwasser zum Sondermuell gegeben werden muss, als man aufgrund der Theorie berechnet.

Probleme und Grenzen der Nutzung von Wasch- und Badeabwasser zur WC-Spuelung

Zur Verringerung der Wassernutzung im haeuslichen Bereich sollen mit diesem Forschungsvorhaben die Moeglichkeiten, Probleme und Grenzen der Wiederverwendung von Wasch- und Badeabwasser zur WC-Spuelung unter praktischen Bedingungen untersucht werden. Die Reinigungsversuche des Brauchwassers sollen ueber biologische Klaeranlagen nach dem Belebungsverfahren mit Schaumstoffkoerpern sowie mit Tauchkoerperanlagen durchgefuehrt werden, die sich durch einfache Handhabung und einen geringen Wartungsaufwand auszeichnen. Drueber hinaus wird eine Bestandsaufnahme der relevanten Versuchsanlagen und deren Ergebnisse unter technischen und hygienischen Gesichtspunkten durchgefuehrt, sowie die in der Literatur beschriebenen Anlagen unter den vorgenannten Voraussetzungen bewertet.

Untersuchung von Systemen zur rationellen Energieverwendung in der Grossversuchsanlage Wiehl

Technisch-wissenschaftliche Untersuchung der Sonnenkollektoranlage zur Beckenwassererwaermung im Freibad, der Sonnenkollektoranlage zur Duschwarmwasserbereitung und der Anlage zur Waermerueckgewinnung aus Duschabwasser. Untersuchung der Wirksamkeit von Beckenabdeckeinrichtungen sowie der Anlage zur Waermerueckgewinnung aus Filterspuelwasser. Ermittlung der Arbeitszahl der Waermepumpe der Mehrzweckhalle Wiehl bei verschiedenen Betriebsbedingungen. Ermittlung der Leistung der Erdreich-Waermetauscher in Abhaengigkeit von der Abwaermeeinspeisung.

ERWAS - ENERWA: Energetische Optimierung des wasserwirtschaftlichen Gesamtsystems Talsperren/Fließgewässer, Trinkwasseraufbereitung, Transport-Speicherung-Verteilung, Teilprojekt 6

Die WAG ist im Vorhaben ENERWA an den Arbeitspaketen A Grundlagenermittlung / Rahmenbedingungen, C Energiemanagement im Verbund, D Web Dienst Energie- Effizienz, E Ergebnis-Synthese, insbesondere aber im AP B.2 Trinkwasseraufbereitung beteiligt. Arbeitsziele des AP B.2 sind:- Identifizieren, Quantifizieren und Bewerten von internem und externem Energieverbrauch - Aufzeigen von Möglichkeiten zur Energieeinsparung und Energie(rück)gewinnung - Erhöhung der Energieeffizienz bei einzelnen Verfahrensschritten und ganzen Verfahrensketten- Thermodynamische, energetische und volkswirtschaftliche Bewertung der Nutzung der Wärmekapazität des Rohwassers für Kühl- und Heizzwecke - Exemplarische Implementierung von weniger energieintensiven Verfahren zur Aufbereitung, Entfeuchtung, Heizung oder Kühlung- Bewertung von hygienisch-ökonomisch-betrieblichen Einsatzgrenzen. Die Arbeiten werden wie folgt unterteilt: - Datenermittlung, Vor-Ort-Messungen in Wasserwerken - Erarbeitung von Optimierungskonzepten - Pilotanlagen-Untersuchungen mit der großtechnischen Versuchsanlage der WAG (Durchsatz 60 m3/h), Untersuchung des Einflusses von Flockungsmittelmenge, Einmischung, Spülart und -intervall auf den Gesamtenergieverbrauch bei Berücksichtigung des Energieaufwands für die Spülwasserbehandlung, den Chemikalieneinsatz und die Schlammentsorgung.

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