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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.

Biologische Sanierung von belasteten Boeden

Belasteter Boden wird in der Regel verbrannt oder deponiert. Durch spezielle Bakterien und Hefen koennen die Belastungen zum Teil sehr erheblich abgebaut werden. Im Vordergrund dieses Projektes steht die Analyse der Boeden. Eine Pilotanlage ist in Planung. Der erste Abschnitt der Forschungsarbeit umfasst die Analyse von Boeden auf Mineraloelkohlenwasserstoffen in ihrer Konzentration und Zusammensetzung. Die Sanierung der Bodenproben stellte sich je nach Art der Kohlenwasserstoffe unterschiedlich dar. Der zweite Schritt der Forschungsarbeit umfasst die Analyse von Boeden auf Ruestungs- und Sprengstoffrueckstaende. Erste Erkenntnisse der Sanierungserfolge sind fruehestens Ende 1996 zu erwarten.

Sanierung der Ruestungsaltlast Hirschhagen - Reinigung nitrotoluolbelasteter Grundwaesser durch eine biologische Container-Klaeranlage mit nachgeschalteter oxidativer Stufe

In zwei vorlaufenden Verfahrensstufen konnte nachgewiesen werden, dass NT-haltige Grundwaesser mit Konzentrationen bis ueber 30000 Mikrogramm/l durch eine Kombination der Verfahrensstufen Biologie/Ozon bis auf kleiner 220 Mikrogramm/l (Biologie) und kleiner 15 Mikrogramm/l (Ozonisierung) gereinigt werden koennen. In 1993/94 wird durch einen Langzeitversuch in der 3. Stufe der Verfahrensentwicklung eine Anlage mit einer Durchsatzleistung von 1 Kubikmeter/h in der Kombination der Verfahrensstufen Biologie/UV-Wasserstoffperoxid betrieben. Aus dem Betrieb dieser Anlage sollen Kenndaten zur Entwicklung einer geplanten technischen Anlage mit einer Durchsatzleistung von 30 Kubikmeter/h abgeleitet werden.

Altlastenbewältigung unter Einbeziehung des natürlichen Reinigungsvermögens - Teilprojekt Modellierung

Im Rahmen des Teilprojekts Modellierung des Forschungsverbundvorhabens 'Nachhaltige Altlastenbewältigung unter Einbeziehung des natürlichen Reinigungsvermögens' wird ein Prognoseinstrument entwickelt, das die Ausbreitung und den Abbau von Schadstoffen in der (un-)gesättigten Bodenzone in Form einer numerischen Simulation abbildet. Dazu musste in der ersten Projektphase ein existierendes Simulationswerkzeug (Richy1D) insbesondere um die Beschreibung von natürlichen Abbauvorgängen erweitert werden. Die nötigen Arbeiten auf dem Gebiet der Modellentwicklung resultierten zunächst in Implementierungen von Abbaumechanismen 0. und 1. Ordnung, die bereits lineare, irreversible Reaktionsnetzwerke mit beliebigen Reaktionspartnern abbildbar machen. Derartige Abbauketten sind etwa zur vereinfachten Beschreibung des LHKW-Abbaus weit verbreitet. Die Abhängigkeit der Reaktionsraten von Vorhandensein und Aktivität lebender Organismen, die diese Abbauvorgänge katalysieren, wird vom Monod-Modell widergespiegelt. Dieses wurde formuliert und implementiert für Umsetzungen mit beteiligter Biomasse und zwei Reaktionspartnern, dem Elektronendonator und einem Elektronenakzeptor (sog. 3-Komponentenmodell). Die Berücksichtigung des Konzepts der Redoxzonen, in welchen unterschiedliche Mikrobenspezies agieren und verschieden Abbauwege möglich sind, mündet in der Formulierung eines allgemeinen Monod-Modells mit einer beliebigen Anzahl von unterschiedlichen Biomassenspezies, Abbauwegen, Reaktionspartnern und Hemmstoffen. Um schließlich allgemeinste chemische Reaktionsgleichgewichte oder Kinetiken berücksichtigen zu können, wird derzeit an der Realisation eines allgemeinen Mehrkomponentenmodelles gearbeitet. Die Nutzung komplexer Simulationsmodelle für reale Fallstudien stellt hohe Anforderungen an die Datenlage der Standorte. Ein Hilfsmittel zur Gewinnung von Modellparametern stellt die Identifizierung dieser mittels inverser Simulation geeigneter (Säulen-) Experimente dar. Die am Lehrstuhl entwickelte Software wurde hier entsprechend den Anforderungen eines Teilprojekts einem speziellen Experimentdesign, dem sog. Kreislaufexperiment, angepasst. Desweiteren wurde eine neue Parametrisierungsmöglichkeit für die zu identifizierenden Funktionen geschaffen, welche zu verbesserter numerischer Stabiliät führt. Die Funktionen sind nun durch monotone, stückweise kubische Splines darstellbar. Die Identifizierungssoftware ist auch auf die Parameter des 3-Komponenten-Monod-Modells erweitert. Zur Erstellung einer räumlich dreidimensionalen, instationären Wasserhaushalts- und Stofftransportsimulation Richy3D wurden zunächst zweidimensionale Vorarbeiten auf die aktuellste Version des Programmbaukastens ug portiert, was sowohl die Verfolgung adaptiver Rechenkonzepte (variable Steuerung numerischer Parameter wie Zeitschrittweite und Feinheit des räumlichen Gitters) ermöglicht, als auch einen übergang zu parallelen Datenstrukturen bietet. Dazu wurde in weiten Teilen die Diskretisierung ...

Entwicklung eines Verfahrens zur biologischen Elimination schwerer abbaubarer Stoffe aus Abwasser sowie zur Verringerung des Ueberschussschlammanfalles bei der biologischen Abwasserreinigung

Weiterentwicklung von Pflanzenklaeranlagen

Eichennetzwanze Corythucha arcuata (Heteroptera, Tingidae): Beurteilung der Schadwirkung in Europa und Entwicklung von Strategien zu Überwachung, Kontrolle und Management (OLBIE)

Zielsetzung: Im beantragten EUPHRESCO-Projekt soll das bestehende Wissen zu C. arcuata aufbereitet werden, neue Erkenntnisse zur Schadwirkung von C. arcuata gewonnen und Strategien zu verbesserter Überwachung, Kontrolle und Management dieses invasiven Schädlings entwickelt werden. Spezifische Forschungsfragen sind: - Wie wirkt sich der jährliche Befall auf Baumwachstum, Vitalität, Samenproduktion und Mortalität auf? Gibt es Wechselwirkungen mit anderen biotischen und abiotischen Schadfaktoren? Warum gibt es anscheinend große Unterschiede zwischen den Befallsgebieten in Europa (starke Auswirkungen in Ungarn und Kroatien, geringe in Italien und der Schweiz)? - Welche sind die wesentlichen natürlichen sowie menschlich unterstützten Verbreitungswege der Eichennetzwanze? Besonderes Augenmerk soll dabei auch auf die überwinternden Stadien an der Rinde der Eichen gelegt werden: Mit welchen Behandlungen könnte der Transport der Wanzen mit Rundholz oder Brennholz verhindert werden? - Welche Strategien gewährleisten frühestmögliche Entdeckung des Schädlings? Wie soll ein effizientes Überwachungssystem gestaltet sein? - Welche Kontroll- und Managementansätze stehen zur Verfügung? Gibt es Optionen für eine biologische Schädlingskontrolle? Ist es noch möglich, die Ausbreitung von C. arcuata in Europa zu verhindern oder einzudämmen? In einigen Europäischen Ländern laufen Forschungen zu manchen der Fragen, die internationale Zusammenarbeit im EUPHRESCO ermöglicht eine Zusammenschau der Ergebnisse dieser Arbeiten. Das Projektkonsortium besteht aus Vertretern von Ländern, in denen C. arcuata etabliert und schädlich ist (Kroation, Ungarn), Ländern die gerade den ersten Befall erleben (Slowenien, Frankreich) und Ländern, die noch ohne Befall sind (Österreich, Tschechische Republik, Vereinigtes Königreich). Effektives Sammeln von Wissen und Austausch von Informationen im Konsortium erlauben die Beurteilung sowie Weiterentwicklung verschiedener Kontroll- und Managementansätze. Zur Erreichung der Ziele wird das EUPHRESCO-Gesamtprojekt in sechs Arbeitspakete aufgeteilt, zu denen jeweils alle Projektpartner Beiträge leisten. Bedeutung des Projekts für die Praxis Die in weiten Teilen Mitteleuropas stattfindende Massenvermehrung des Buchdruckers und dadurch bewirktem großflächigem Absterben von Fichtenwäldern illustriert die dringende Notwendigkeit waldbaulicher Adaption auf den zu erwartenden Klimawandel. Ein Wechsel von sekundären Fichtenreinbeständen zu Mischbeständen ist dringend angeraten, in den Tieflagen wird den Eichenarten dabei eine große Bedeutung zukommen. Umso beunruhigender ist es, dass diese nun durch die invasive Eichennetzwanze von einer neuen Schädlingsart in Mitleidenschaft gezogen werden könnten. Österreich ist von der Einwanderung der Art unmittelbar bedroht. Daher ist es wichtig, den Wissensstand zu C. arcuata zu Bündeln und aus den Erfahrungen, die in den betroffenen Ländern bereits gemacht wurden zu lernen. (Text gekürzt)

Weiterentwicklung von biologischen Festbett-Kompaktklaeranlagen fuer den dezentralen Raum und Versuche mit keramischem Traegermaterial

Mass Flux Balancing for Planning and Controlling Gentle Soil Remediation and Subsequent Sustainable Land Use of Contaminated Agricultural Soils

Gentle remediation of agricultural soils by extraction of polluting heavy metals through accumulator plants is an emerging technique which has the advantage that soil fertility is restored, while it is sacrificed for the goal of detoxification by other techniques such as soil excavation, washing, incineration or metal extraction by strong acids. The disadvantage is that the process is rather slow. The planning of such remediation operations thus demands for a careful assessment of the required time. For this purpose mass flux balances must be sufficiently accurate. In this project the method PROTERRA, which was previously developed for establishing regional mass flux balances of heavy metals in agricultural land, was adapted for application in planning and monitoring gentle soil remediations in the framework of sustainable land use. The main scientific objectives were (i) to develop adequate methods for quantifying the reliability and the accuracy of such mass balances and (ii) to integrate gentle soil remediation operations into a regional soil monitoring concept. For these tasks we extended PROTERRA by a stochastic module evaluating and propagating probability distributions of parameters to account for their uncertainty. The new model, PROTERRA-S, estimates cadmium-, zinc- and copper flux balances for regions of about 100 km2 and quantifies the contribution of uncertain parameters to the total variance of the net-metal fluxes using uncertainty analysis. The model results are calculated in two steps: (i) metal flux balances for land-use classes within the region (stratified by cropping system and farm type) and (ii) metal flux balances on regional scale, which indicate an average metal flux balance. We applied the model to a testregion Sundgau, Cantons BL and SO, of about 95 km2. The mass flux balances of the land-use classes can be used to assess subsequent agricultural land use of sites, that were remediated by metal-accumulating plants. To sum up, PROTERRA-S is a transparent scientific tool for taking suitable measures in order to prevent metal accumulation in agricultural soils including uncertainties of metal flux balances.

Biopulping: Vorbehandlung von Hackschnitzeln mit Pilzen im Hinblick auf Energie- und Chemikalieneinsparung bei der Zellstoffproduktion

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