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Entwicklung von grosstechnischen Verfahren zur biologischen Abluftreinigung

Es werden grosstechnische Verfahren zur biologischen Abluftreinigung entwickelt. Je nach Eigenschaft der Luftschadstoffe kommen Biowaescher, Biofilter oder Kombinationen aus beiden zur Anwendung. Hauptmerkmale der Linde-Verfahren sind: Einsatz schadstoffspezifischer Startkulturen, die im Labor geprueft und identifiziert werden. Dadurch werden sehr kurze Anfahrzeiten und hohe Abbauleistung sowie stabile Betriebszustaende erreicht. Die Startkulturen sind hygienisch unbedenklich. Der Einsatz geordneter Traegermaterialien in den Absorbern beziehungsweise Biofiltern bringt viele Vorteile, wie minimalen Druckabfall der Abluft; dadurch geringen Energiebedarf, homogene Durchstroemung mit guter Raumausnutzung, einfaches Befeuchtungs- und Konditionierungssystem zur Betriebsstabilisierung bei hoher Leistung, kompakte Bauweise, hohe Standzeit der Absorberpackung, Moeglichkeit zur Abreinigung der Absorberpackung durch Wasserstrahl oder Spuelen. Hohe Flexibilitaet in der baulichen Gestaltung, zum Beispiel Hochbauweise. Bei Biowaeschern hat sich der Einsatz des Linpor(xp=R)-Traegermaterials bewaehrt. Die Biomasse kann damit zu 90 Prozent im Reaktorteil konzentriert und immobilisiert werden. Dadurch verringert sich der Durchsatz von Mikroorganismen durch den Absorber und die volumetrische Abbauleistung wird um den Faktor vier erhoeht.

Bepflanzte Bodenfilter (Pflanzenklaeranlagen)

Untersuchung von in der Steiermark vorhandenen bepflanzten Bodenfiltern (Pflanzenklaeranlagen) im Hinblick auf die Frage, warum es bei scheinbar gleich gebauten und gleich belasteten Anlagen unterschiedliche Abbauleistungen gibt.

Teilvorhaben 5: Modellierung und Prozesssteuerung, Anlagenbetrieb und mikrobiologische Analytik^Intensivierung des anaeroben Biomasseabbaus zur Methanproduktion aus NawaRo (IBMN)^Teilvorhaben 2: Effizienzsteigerung der NawaRo-Vergärung durch Übertragung von Optimierungsstrategien in den Technikum- und Praxismaßstab, Teilvorhaben 4: Erfassung funktioneller hydrolytischer Netzwerke in Biogasanlagen mittels Microarraytechnologie

Da Hemicellulose und Cellulose einen großen Anteil an den vergärbaren Inhaltsstoffen der lignocellulosehaltigen Biomasse (LCB) ausmachen, ist der Nachweis der Induktion von intra- und extrazelluläre Cellulasen (Endoglucanasen, Exoglucanasen, Cellobiosephosphorylase, Cellodextrinphosphorylase ect.) von besonderem Interesse. Ziel des Projektes ist es daher ein Nachweissystem für die entsprechenden Gene und Transkripte auf der Basis der sogenannten Mikorarraytechnologie zu validieren und im Rahmen der geplanten gemeinsamen Beprobungen einzusetzen. Erster Schritt soll die Herstellung eines Mikroarrays (Biochips) zur Erfassung der mikrobiellen Abbauleistung für polymere Zucker sein. Im zweiten Schritt soll die Validierung des Mikroarrays erfolgen. Hierbei soll das Erkennungsspektrum der Sonden unter den verwendeten Hybridisierungsbedingungen detailliert ausgetestet werden, Ergebnisse über die Induzierbarkeit ganzer Gencluster sind für die Steuerung eines effizienten optimierten Betriebes von Biogasanlagen eine wichtige Voraussetzung.

Anwendung einer Fuzzy-Logikregelung für eine Hochdurchsatzbiogasanlage, Anwendung einer Fuzzy-Logikregelung für eine Hochdurchsatzbiogasanlage

Mit Hilfe der an der Hochschule für Angewandte Wissenschaften geschaffenen Grundlagen für eine vollautomatische Fuzzy-Logikregelung zur Vergärung von Speiseresten und Rübensilage im Labormaßstab soll die Versuchsbiogasanlage der Fachhochschule Nordhausen (Fermentervolumen 1m3 netto) zu einer Hochdurchsatzbiogasanlage ausgebaut werden. Zunächst erfolgt die Aufbauphase der Fuzzy-Logikregelung sowie die Konzeption und Anpassung der Versuchsanlage. In der ersten Hälfte des Projektzeitraumes erfolgen die Untersuchungen zur Ermittlung der Abbauraten bei steigender Fermenterbelastung. Der Einfluss stoßweiser Dosierungen wird ab dem zweiten Drittel des Vorhabens wiederkehrend alle 2-3 Monate über einen Zeitraum von je zwei Monaten erfolgen. Die Ausgangssubstrate werden auf verschiedene Parameter untersucht, es erfolgen bakterielle Begleituntersuchungen sowie die Bestimmung der Fermentationsmetabolite. Die im Labormaßstab entwickelte Fuzzy-Logikregelung soll in den halbtechnischen Maßstab umgesetzt, und somit eine funktionstüchtige Demonstrationsanlage geschaffen werden. Parallel wird die Fuzzy-Logikregelung Biogasanlagenbetreibern - im Hinblick auf Nachrüstung - vorgestellt.

Forschergruppe (FOR) 525: Analysis and modeling of diffusion/dispersion-limited reactions in porous media, Auswirkungen von Mischprozessen auf die Abbauleistung und die Verteilung von Mikroorganismen in stationären und nicht-stationären Kontaminationsverfahren

Messung der Abbauleistung einer PI-Abluftbehandlungsanlage zur Minderung von Geruchs- und VOC-Emissionen auf der Kläranlage Emschermündung

Für die Abluftbehandlung auf der KA Emschermündung soll eine PI-Anlage als Pilotanlage getestet werden. Die Universität Kassel führt die Geruchs-, VOC- und TOC Messungen durch.

Kontrollierte Rückführung von Sickerwasser Konzentrat in den Deponiekörper einer Hausmülldeponie

Im vorliegenden Forschungsvorhabens werden die Auswirkungen, die sich aus der kontrollierten Rückführung von Sickerwasserkonzentrat aus einer Umkehrosmose-Anlage in einen Deponiekörper ergeben, untersucht. Dazu werden Messungen an drei Versuchssäulen im Labor der FH Weihenstephan und an zwei Testfeldern auf der Hausmülldeponie Dettendorf (Landkreis Neustadt/Aisch - Bad Windsheim ) durchgeführt. Nach Bau des Versuchsstandes und der Testfelder, der Erstellung eines Modellmülls und Voruntersuchungen zur Vergleichbarkeit der Versuchseinrichtungen, begannen im März 2004 die Hauptversuche, die sich bis Januar 2005 erstreckten. Im monatlichen Zyklus wurden unterschiedlich stark belastete Flüssigkeiten in die Abfallkörper infiltriert. Die Messungen umfassten die Mengen der aufgegebenen und abfließenden Flüssigkeiten, die Konzentrationen ihrer Inhaltsstoffe sowie die gebildeten Gasmengen und Gaskonzentrationen (CH4, C02, 02). Wesentliches Ziele des Vorhabens ist die Überprüfung, ob durch die Infiltration von Sickerwasserkonzentrat eine Anreicherung von Schadstoffen im Sickerwasser stattfindet und ob der Abbau der organischen Fraktion gehemmt wird. Weder in den Säulenversuchen, noch in den Testfeldern konnte eine Aufkonzentrierung im abfließenden Sickerwasser festgestellt werden. Die Sickerwasserkonzentrationen sind weitgehend unabhängig von der Schadstoffbeladung der infiltrierten Flüssigkeiten. Die Bilanzierung von Schadstofffrachten zeigt, dass bei hohen Inputkonzentrat.ionen der Abfallkörper als Schadstoffsenke dienen kann, d.h. weniger Schadstoffe abgibt als er aufnimmt. Zurückgeführt wird dieses Verhalten auf Mischungsvorgänge der relativ geringen Infiltrationsmengen mit bedeutend größeren Flüssigkeitsmengen im Abfall. Die unterschiedliche Schadstoffbelastung der infiltrierten Flüssigkeit wirkt sich beim Abbau der organischen Abfallfraktion nicht nennenswert aus. Die produzierten Gasmengen, als Maß für den biologischen Abbau, gleichen sich bis auf wenige Prozent. Abbauraten beim Glühverlust liegen bei allen drei Säulen in der gleichen Größenordnung. Die im Labor gewonnenen Ergebnisse resultieren aus idealisierten Versuchsbedingungen, die chemische, physikalische und mikrobiologische Prozesse beschleunigen. Tendenziell stimmen sie jedoch mit den Resultaten der wesentlich größeren Testfelder überein, so dass eine Übertragbarkeit auf reale Verhältnisse möglich ist.

Recently Discovered Fungi in the Biotechnological Removal of Aromatic Pollutants

The use of fungi instead of bacteria offers specific advantages with respect to stability and activity of populations, especially under conditions of reduced water activity and low pH. The potential of fungi in degrading aromatic hydrocarbons will be investigated systematically by isolating strains from the environment and by testing a fungal culture collection. The biodegradative pathways in the fungi will be studies to assess if they have mechanisms similar to the well known animal/human P450 systems. Using the data on the physiology and biochemistry, appropriate bioreactor configurations will be studied and their performance will be described mathematically.

Leistungskriterien in biologischen Abluftreinigungsanlagen, Teilprojekt: 'Parameter der Abbauaktivitaet in Biofilmen'

Ziel war, die kostenguenstige biologische Abluftreinigung fuer hochbelastete Abluefte zu erschliessen. Hohe organische Belastung fuehrt zu hoher Biomassebildung. Aufgabe war, die Bildung der Biomasse durch Prozessfuehrung zu vermeiden und gebildete Ueberschussbiomasse aus dem Reaktor zu entfernen, ohne die Leistungsdaten der Anlage zu mindern. Diese Ziele wurden erreicht durch Mineralbegrenzung und apparativ durch Abscherung und homogene Verteilung der Biomasse im Reaktor.

Beurteilung eines Sequency-Batch-Reactor auf seine moegliche Eignung zur Abwasservorreinigung in der Fruchtsaftindustriereinigung

Auf Grund zu erwartender steigender Abwassergebuehren in vielen Kommunen und die durch Oeko-Audits geforderte Mitverantwortung der Betriebe fuer Mensch und Umwelt, wurde ein aerobes Verfahren, Sequency-Batch-Reactor, zur betriebsinternen Abwasservorreinigung. Versuchsziele: Abbauleistung des SBR; - Wie verlaeuft die biogene Neutralisation; - Wie ist das Naehrstoffverhaeltnis; - Welche Wirtschaftlichkeit verspricht das Verfahren fuer die Betriebe.

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