Due to the often practised uncontrolled disposal into the environment, olive oil production wastewater (OPWW) is presently a serious environmental problem in Palestine and Israel. The objectives of this interdisciplinary trilateral research project are (i) to understand the mechanisms of influence of the olive oil production wastewater on soil wettability, water storage, interaction with organic agrochemicals and pollutants; (ii) monitor short-term and long-term effects of OPWW land application in model laboratory and field experiments; (iii) identify the components responsible for unwanted changes in soil properties and (iv) analyse the mechanisms of association of OPWW OM with soil, the interplay between climatic conditions, pH, presence of multivalent cations and the resulting effects of land application. Laboratory incubation experiments, field experiments and new experiments to study heat-induced water repellency will be conducted to identify responsible OPWW compounds and mechanisms of interaction. Samples from field experiments and laboratory experiments are investigated using 3D excitation-emission fluorescence spectroscopy, thermogravimetry-differential thermal analysis-mass spectrometry (TGA-DSC-MS), LC-MS and GC-MS analyses. We will combine thermal decomposition profiles from OPWW and OPWW-treated soils in dependence of the incubation status using TGA-DSC-MS, contact angle measurements, sorption isotherms and the newly developed time dependent sessile drop method (TISED). The resulting process understanding will open a perspective for OPWW wastewater reuse in small-scale and family-scale olive oil production busi-nesses in the Mediterranean area and will further help to comprehend the until now not fully un-ravelled effects of wastewater irrigation on soil water repellency.
Das Projektziel ist die Verfahrensoptimierung der thermischen Vorbehandlung und des Schmelzens organikkontaminierter Aluminiumschrotte mit gesteigertem Aluminium-Ausbringen und reduziertem Primärenergiebedarf. Dies soll durch die effiziente energetische Nutzung der Thermolysegase möglich werden, was bisher in industriellen Prozessen nicht erreicht wurde. Die Prozessoptimierung wird durch die grundlegende Bewertung eines Mikrowellendrehrohrofens zur Thermolyse von Aluminiumschrotten, der Entwicklung eines Regelsystems zur Schwachgasverbrennung aus der Thermolyse und dem technischen Vergleich von drei industriellen Schmelzprozessen begründet. Mit der Verfahrensentwicklung und den daraus gewonnenen charakteristischen Kenndaten ist man am Ende des Projekts in der Lage, diese Technologie zu nutzen. Den Anlagenbauern und -betreibern stehen dann die Kenndaten zur Verfügung, um neue Pilot-/Produktionsanlagen auszulegen und marktgerecht zu positionieren.
Das Projektziel ist die Verfahrensoptimierung der thermischen Vorbehandlung und des Schmelzens organik-kontaminierter Aluminiumschrotte mit gesteigertem Aluminium-Ausbringen und reduziertem Primärenergiebedarf. Dies soll durch die effiziente energetische Nutzung der Thermolysegase möglich werden, was bisher in industriellen Prozessen nicht erreicht wurde. Die Prozessoptimierung wird durch die grundlegende Bewertung eines Mikrowellendrehrohrofens zur Thermolyse von Aluminiumschrotten, der Entwicklung eines Regelsystems zur Schwachgasverbrennung aus der Thermolyse und dem technischen Vergleich von drei industriellen Schmelzprozessen begründet. Mit der Verfahrensentwicklung und den daraus gewonnenen charakteristischen Kenndaten ist man am Ende des Projekts in der Lage, diese Technologie zu nutzen. Den Anlagenbauern und -betreibern stehen dann die Kenndaten zur Verfügung, um neue Pilot-/Produktionsanlagen auszulegen und marktgerecht zu positionieren.
Das Projektziel ist die Verfahrensoptimierung der thermischen Vorbehandlung und des Schmelzens organik-kontaminierter Aluminiumschrotte mit gesteigertem Aluminium-Ausbringen und reduziertem Primärenergiebedarf. Dies soll durch die effiziente energetische Nutzung der Thermolysegase möglich werden, was bisher in industriellen Prozessen nicht erreicht wurde. Die Prozessoptimierung wird durch die grundlegende Bewertung eines Mikrowellendrehrohrofens zur Thermolyse von Aluminiumschrotten, der Entwicklung eines Regelsystems zur Schwachgasverbrennung aus der Thermolyse und dem technischen Vergleich von drei industriellen Schmelzprozessen begründet. Mit der Verfahrensentwicklung und den daraus gewonnenen charakteristischen Kenndaten ist man am Ende des Projekts in der Lage, diese Technologie zu nutzen. Den Anlagenbauern und -betreibern stehen dann die Kenndaten zur Verfügung, um neue Pilot-/Produktionsanlagen auszulegen und marktgerecht zu positionieren.
Das Projektziel ist die Verfahrensoptimierung der thermischen Vorbehandlung und des Schmelzens organik-kontaminierter Aluminiumschrotte mit gesteigertem Aluminium-Ausbringen und reduziertem Primärenergiebedarf. Dies soll durch die effiziente energetische Nutzung der Thermolysegase möglich werden, was bisher in industriellen Prozessen nicht erreicht wurde. Die Prozessoptimierung wird durch die grundlegende Bewertung eines Mikrowellendrehrohrofens zur Thermolyse von Aluminiumschrotten, der Entwicklung eines Regelsystems zur Schwachgasverbrennung aus der Thermolyse und dem technischen Vergleich von drei industriellen Schmelzprozessen begründet. Mit der Verfahrensentwicklung und den daraus gewonnenen charakteristischen Kenndaten ist man am Ende des Projekts in der Lage, diese Technologie zu nutzen. Den Anlagenbauern und -betreibern stehen dann die Kenndaten zur Verfügung, um neue Pilot-/Produktionsanlagen auszulegen und marktgerecht zu positionieren.
Das Projektziel ist die Verfahrensoptimierung der thermischen Vorbehandlung und des Schmelzens organik-kontaminierter Aluminiumschrotte mit gesteigertem Aluminium-Ausbringen und reduziertem Primärenergiebedarf. Dies soll durch die effiziente energetische Nutzung der Thermolysegase möglich werden, was bisher in industriellen Prozessen nicht erreicht wurde. Die Prozessoptimierung wird durch die grundlegende Bewertung eines Mikrowellendrehrohrofens zur Thermolyse von Aluminiumschrotten, der Entwicklung eines Regelsystems zur Schwachgasverbrennung aus der Thermolyse und dem technischen Vergleich von drei industriellen Schmelzprozessen begründet. Mit der Verfahrensentwicklung und den daraus gewonnenen charakteristischen Kenndaten ist man am Ende des Projekts in der Lage, diese Technologie zu nutzen. Den Anlagenbauern und -betreibern stehen dann die Kenndaten zur Verfügung, um neue Pilot-/Produktionsanlagen auszulegen und marktgerecht zu positionieren.
Das Projektziel ist die Verfahrensoptimierung der thermischen Vorbehandlung und des Schmelzens organik-kontaminierter Aluminiumschrotte mit gesteigertem Aluminium-Ausbringen und reduziertem Primärenergiebedarf. Dies soll durch die effiziente energetische Nutzung der Thermolysegase möglich werden, was bisher in industriellen Prozessen nicht erreicht wurde. Die Prozessoptimierung wird durch die grundlegende Bewertung eines Mikrowellendrehrohrofens zur Thermolyse von Aluminiumschrotten, der Entwicklung eines Regelsystems zur Schwachgasverbrennung aus der Thermolyse und dem technischen Vergleich von drei industriellen Schmelzprozessen begründet. Mit der Verfahrensentwicklung und den daraus gewonnenen charakteristischen Kenndaten ist man am Ende des Projekts in der Lage, diese Technologie zu nutzen. Den Anlagenbauern und -betreibern stehen dann die Kenndaten zur Verfügung, um neue Pilot-/Produktionsanlagen auszulegen und marktgerecht zu positionieren.
Nach Plänen der EU soll bis zum Jahre 2010 ein Anteil von 5,75Prozent des Kraftstoffbedarfs auf rein biogener Basis, d. h. durch Biomasse, gedeckt werden. In Deutschland sind biogene Kraftstoffe bereits steuerbefreit, und in der EU wird diskutiert, diesem Beispiel zu folgen. Daher sind derzeit die Forschungsaktivitäten in dieser Richtung zu intensivieren. Im Rahmen des Forschungsschwerpunktes 'Umwelt- und Bioverfahrenstechnik' wird im Labor Verfahrenstechnik an der Entwicklung von Prozessen zur Umwandlung von fester Biomasse in flüssige Kraftstoffe, sogenannte BTL-Kraftstoffe (Biomass to Liquid), gearbeitet. Das Projekt 'Kosten- und Wirtschaftlichkeitsbetrachtung für Anlagen zur Umwandlung von fester Biomasse in flüssige Kraftstoffe' flankiert das Projekt 'Umwandlung von Biomasse'. Ziel des Projektes ist es, für das DoS-Verfahren (Direktverflüssigung organischer Substanzen), einem Druckprozess zur Gewinnung hochwertiger flüssiger Motorenkraftstoffe aus Biomasse, Fragen der Wirtschaftlichkeit zu klären. In einer ersten Projektstufe wurden Methoden für Kosten- und Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen für Biomasseverflüssigungsverfahren im Rahmen von Studienprojekten am Modellfall der direkten thermischen Umwandlung von Pflanzenölen in Benzin und Diesel im Vergleich zur konventionellen Biodieselherstellung erarbeitet. Auf dieser Basis wurde ein Computerprogramm als Instrument zur mathematischen Wirtschaftlichkeitsbetrachtung und zur Variantenanalyse für verschiedene Szenarien erstellt. In der nachfolgenden Projektstufe wurde der Modellfall der Pflanzenölumwandlung in Kooperation mit einer mittelständischen Anlagenbaufirma übertragen auf die Umwandlung fester Biomasse in flüssige Motorenkraftstoffe nach dem DoS-Verfahren. Für das Szenario Deutschland ergeben sich bei einer Amotisationsdauer von 2 Jahren Herstellungskosten von etwa 0,38 € pro Liter Kraftstoff (anteilig Benzin- und Dieselkraftstoff). Für das Szenario eines Entwicklungslandes wie beispielsweise Uganda reduzieren sich die Herstellungskosten auf etwa 0,27 € pro Liter. Darüber hinaus wurde das DoS-Produktöl als alternative Wasserstoffquelle im Rahmen zukünftiger Wasserstofftechnologie-Szenarien kalkuliert. Hierbei zeigte sich, dass die Herstellung von Wasserstoff aus DoS-Öl mit nur etwa 0,15 € pro Nm3 deutlich günstiger ist als alle übrigen in Betracht gezogenen alternativen Wasserstoffproduktionsvarianten auf Basis von Wasserkraft, Windkraft oder Solarenergie. Die Ergebnisse dieser Arbeiten dienen als Grundlage für Drittmittelverhandlungen mit Förderstellen und Investoren. DoS-Öl mit nur etwa 0,15 € pro Nm3 deutlich günstiger ist als alle übrigen in Betracht gezogenen alternativen Wasserstoffproduktionsvarianten auf Basis von Wasserkraft, Windkraft oder Solarenergie.
Die alkalische Hydrolyse von Ueberschussbelebtschlaemmen wurde untersucht. Bei Laborversuchen und in einer kontinuierlich betriebenen 12 m3-Versuchsanlage wurden 55-65 Prozent der organischen Trockensubstanz der behandelten Schlaemme alkalisch aufgeschlossen und in Loesung ueberfuehrt. Hierfuer war eine NaOH-Konzentration von 15 g/L, eine Temperatur von 95 Grad Celsius und eine Reaktionsdauer von ca. 30 min erforderlich. Die geloesten Produkte waren gut biologisch abbaubar. Die Reststoffe konnten mittels einer Filterpresse auf Trockensubstanzgehalte von 43 Prozent entwaessert werden. Die beim Aufschluss entstandenen Reaktionsprodukte der Belebtschlammsubstanz wurden mittels Thermogravimetrie, Elementanalyse, GC/MS und GPC analysiert. Proteine wurden durch den alkalischen Aufschluss nahezu vollstaendig freigesetzt und unterlagen Folgereaktionen. So wurden Proteine mit Molmassen von ca. 120 kd zu Proteinen mit geringeren Molmassen umgesetzt. Weiterhin fanden Reaktionen der Proteinseitenketten statt, Lipide wurden durch den Prozess nicht freigesetzt und reicherten sich im Reaktionsrueckstand an. Ein Hauptbestandteil der Belebtschlammlipide war die Palmitinsaeure. Ausserdem konnten 35 weitere Fettsaeuren in der organischen Substanz identifiziert werden.
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