Untersuchung der Rolle von aquatischen Partikeln, insbes. von Eisenhydroxiden, fuer die photochemische Transformation von Verunreinigungs-Substanzen (z.B. EDTA) in Oberflaechengewaessern und in atmosphaerischem Wasser. Untersuchung der Rolle von heterogenen photochemischen Prozessen fuer den hydrogeochemischen Kreislauf von Eisen und dessen Koppelung mit dem Kohlenstoffkreislauf in Oberflaechengewaessern und in atmosphaerischem Wasser.
Die Zielsetzung des Projektes ist die Produktentwicklung eines effizienten und kostengünstigen Filtermaterials und Verfahrens zur selektiven Entfernung von Crges und Cr(VI) aus Grundwasser und industriellem Prozesswasser, das Vorteile gegenüber bestehenden Verfahren bietet und ermöglicht, zukünftige Chrom-Grenzwerte wirtschaftlich einzuhalten. Ziel der Arbeiten des BFI ist die Entwicklung eines Adsorptionsverfahrens basierend auf dem neuen Filtermaterial, mit dem chromathaltige Abwässer der Stahl- und metallverarbeitenden Industrie behandelt werden können. Durch die Versuchsergebnisse des BFI soll die Produktentwicklung durch die Projektpartner auch für diese industriellen Abwässer erfolgen. Die Produktentwicklung, die auf der Modifikation von granuliertem Eisenhydroxid basiert, soll iterativ erfolgen. Das Material wird von den Projektpartnern in Batch- und Laborversuchen mit synthetischen und industriellen Wässern unterschiedlicher Zusammensetzung getestet und basierend auf den Ergebnissen verbessert und angepasst. Im Weiteren wird das neu entwickelte Filtermaterial in Pilotfiltern bei Wasserversorgern und exemplarisch in der Stahlindustrie getestet. Die Arbeiten des BFI beinhalten vor allem die Auswahl und Charakterisierung von industriellen chromathaltigen Abwässern für die Versuche und die Durchführung von Labor- und Pilotversuchen mit industriellem Abwasser. Die Versuchsergebnisse werden für die iterative Produktentwicklung und für die Modellierung an die Projektpartner weitergegeben. Die aus dem Labor- und Pilotmaßstab gewonnenen Ergebnisse werden von der TU Berlin für die Erstellung eines Modells zur Berechnung des Adsorptionsverhaltens in Abhängigkeit der Wasserzusammensetzung genutzt. Am Projektende wird die Wirtschaftlichkeit und Machbarkeit des neu entwickelten Verfahrens evaluiert. BFI ist in dieser Evaluierung für die industriellen Abwässer und die Verwertung des beladenen Filtermaterials verantwortlich.
Durch die großflächige bergbaubedingte Absenkung des Grundwassers sind im Untergrund vorhandene Eisenschwefel (Pyrit, Markasit) belüftet und oxidiert worden. In der Folge sind z. T. deutlich erhöhte Eisen- und Sulfatgehalte im Grundwasser beobachtet worden. Beim Austritt in die Oberflächengewässer wird das Eisen(II) oxidiert und schließlich als Eisenhydroxid sichtbar - die rotbraune Färbung etlicher Zuläufe zur Spree oder zur Schwarzen Elster geht darauf zurück. Betroffen hiervon sind vor allem die Unterwasservegetation und die Gewässerfauna. Eine mögliche Gegenmaßnahme ist es, das Grundwasser bereits vor dem Austritt in die Fließgewässer so zu behandeln, dass das Eisen im Untergrund mit Hilfe dort natürlich vorkommender sulfatreduzierender Bakterien (SRB) wieder als Eisensulfid ausgefällt wird und dort verbleibt. Dazu muss dem Grundwasser eine Kohlenstoffquelle wie Glycerin zugegeben werden. Im Rahmen des Projektes an der Ruhlmühle südlich von Neustadt/Spree wird dieser Ansatz auf einer Breite von rund 100 m erprobt. Hier konnten besonders hohe Eisengehalte von rund 500 mg/l festgestellt werden. Für die Behandlung wird ein Teil des Grundwassers gehoben, stöchiometrisch mit Glycerin gemischt und über spezielle Infiltrationslanzen (Düsensauginfiltration) wieder in den Untergrund verbracht. Das Glycerin wird vollständig durch sulfatreduzierende Bakterien (SRB) verstoffwechselt. Der notwendige Sauerstoff stammt im Wesentlichen aus dem Sulfat (SO4) im Grundwasser - der dabei freigesetzte Schwefel verbindet sich dann mit dem Eisen wieder zu Eisenmonosulfid. Mehrere Beobachtungspegel dienen zur Kontrolle und Steuerung der Maßnahme. Mit Hilfe der wissenschaftlichen Begleitung werden auch Aussagen zur Übertragbarkeit des Verfahrens getroffen.
Die Andreas Blum & Sohn GbR hat am 20.07.2019, ergänzt am 18.12.2019, beim Landratsamt Neu-Ulm die immissionsschutzrechtliche Genehmigung nach § 16 BImSchG für die wesentliche Änderung der Beschaffenheit und des Betriebes ihrer Biogasanlage beantragt. Inhalt des Genehmigungsantrags ist: - die Errichtung und der Betrieb eines vierten BHKWs im Container mit einer FWL von 1861 kW - die Errichtung und der Betrieb einer Trafostation für dieses BHKW - der Neubau einer Gasaufbereitung bestehend aus Gaskühlung und Aktivkohlefilter - die Anpassung und Erweiterung der Umwallung nach den Vorgaben der AwSV - die Errichtung und der Betrieb eines Pumphauses mit Schacht und Kreiselpumpe - die Einbringung von Rindermist und Additiven zur Biogaserzeugung (Spurenelementmi-schungen und Eisenhydroxid) Zusätzlich soll aus formalen Gründen die nach § 15 BImSchG angezeigte Änderung durch den Einbau von Oxidationskatalysatoren in BHKW 1 bis 3, Anzeigebestätigung vom 09.03.2018, Az: 41-1711.3/2-G4. A1.ÄB2, genehmigt werden. Durch die Änderung erhöht sich die Gesamt-Feuerungswärmeleistung der Verbrennungsmotor-anlage von bislang max. 2,549 MW auf zukünftig max. 4,410 MW, die erzeugte Gasmenge bleibt gleich bei max. 2.424.000 Nm³/a.
Das Ziel des Projektes besteht darin, die Aufbereitung von eisenhydoxidhaltigen Wässern aus der Grund- und Oberflächenwasserreinigung derart zu entwickeln, dass das im Wasser enthaltene Eisenoxidhydroxid in einer Aufbereitungsstufe in eine verwertbare Pelletform überführt werden kann. Es ist vorgesehen, den Prozessschritt der Feststoffkonditionierung und Abtrennung, bestehend aus den Prozessstufen Flockung und mechanische Entwässerung, mit einem neuen, innovativen Verfahren der Pelletierungsflockung (Nasspelletierung) kombiniert durchzuführen. Die Einbindung einer innovativen Feststoffabtrennung mit gleichzeitiger Strukturbildung und Pelletverdichtung in den Aufbereitungsprozess, die eine Pelletierung der Feststoffe im vollkontinuierlichen Prozess ermöglicht, stellt eine Weiterentwicklung des Flockulationsprozesses dar und wird es ermöglichen, die eingesetzten Ressourcen deutlich effizienter zu nutzen. Insbesondere können, durch die kontinuierliche Abtrennung der Feststoffe und Pelletierung aus dem Dünnschlamm, Verfahrensschritte eingespart werden. Dies ermöglicht eine Reduzierung des Energieeinsatzes sowie eine effizientere Auslastung von vorhandenen Kapazitäten, insbesondere der vorhandenen Technik zur mechanischen Entwässerung des Dünnschlammes. Das Vorhaben leistet zudem einen wesentlichen Beitrag, den in Folge des aktiven Bergbaus auftretenden Umweltbelastungen wirksam zu begegnen, indem das Eisenhydroxid aus dem anfallenden Dünnschlamm abgetrennt und der stofflichen Verwertung zugeführt werden kann. Die Entstehung eines Restproduktes kann im Gegensatz zur üblichen Deponierung wesentlich gemindert bzw. vermieden werden. Die Nutzung und stoffliche Verwertung des in Vorflutern, infolge von Eisenfrachten in den natürlichen Wasserkreisläufen der Lausitzer Bergbaufolgelandschaften, anfallenden Eisenhydroxides ist mit diesem innovativen Verfahren prinzipiell möglich und ein weiteres Ziel des Projektes.
Das Projekt verfolgt die Zielstellung, durch Optimierung bestehender Prozessabläufe den Prozessschritt der mechanischen Entwässerung effizienter zu gestalten sowie die derzeit vorhandene Pelletiertechnologie zur Erzeugung von Sorptionsmaterialien durch Anwendung einer neuen und innovativen Pelletierungsflockungstechnologie unter Einsparung von Prozessschritten zu verbessern.
1. Vorhabenziel Ein Schwerpunkt der nächsten Jahrzehnte bildet die Eisensulfateliminierung aus Bergbauabwässern. Es ist bekannt, dass Chitosan über sehr gute Schwermetallbindungseigenschaften verfügt. Eigene Forschungen zeigten, dass unerwartet hohe Abreinigungsleistungen möglich sind. Gegenwärtig ist der Bindungsmechanismus nicht stöchiometrisch zu erklären, da eine Salzmineralisation durch Chitosan ausgelöst wird. Mit 50 kg Chitosan konnten im Großversuch 500 t Eisenhydroxid bzw. -sulfat gebunden werden. Damit ist ein kostengünstiger Einsatz bei geringer Modifizierung vorhandener Anlagetechnik gegeben. Für die Einführung dieser Technologie werden jedoch bedeutende Mengen an Chitosan benötigt, die aus Importen bereitgestellt werden müssten. Ein Weg, die Wirksamkeit der Flockungsmittel zu erhöhen und den Bedarf an Chitosan zu verringern, ist die Vernetzung/ Co-Polymerisierung von Chitosan. Die aus Bier- und Gärhefen gewonnen Zellwände, welche aus einem Glucan-Chitin-Komplex bestehen, sollen so modifiziert werden, dass sie zur Vernetzung von Chitosanketten geeignet sind und dadurch hochmolekulare Flockungsmittel mit hoher Reaktivität entstehen. Mit diesen soll verhüttbares Eisen aus Tagebauwässern gewonnen werden. Ziel ist die Technologie- und Ausrüstungsentwicklung für die Produktion der Biopolymere und deren Test bei Eisensulfat haltigen Oberflächenwässern. 2. Arbeitsplan 1. Test verschiedener Methoden zur co-polymeren Vernetzung von Chitosan 2. Auswahl geeigneter neuer Materialkombinationen und Untersuchung der Reaktivität 3. Entwicklung eines praktikablen im Großmaßstab umsetzbaren Verfahrens 4. Optimierung der Prozessstufen zur Trennung von huminhaltigen und mineralischen Stoffen sowie Eisensalzen 5. Schmelz- und Verhüttungsversuche 6. Entwicklung einer Pilotanlage zum Zellaufschluss und Herstellung des aktiven Glucan-Chitin-Chitosan-Komplexes.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 73 |
| Land | 5 |
| Wissenschaft | 41 |
| Zivilgesellschaft | 5 |
| Type | Count |
|---|---|
| Chemische Verbindung | 1 |
| Förderprogramm | 70 |
| Gesetzestext | 1 |
| Text | 1 |
| Umweltprüfung | 1 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 4 |
| Offen | 70 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 73 |
| Englisch | 4 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Dokument | 1 |
| Keine | 46 |
| Webseite | 27 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 50 |
| Lebewesen und Lebensräume | 60 |
| Luft | 41 |
| Mensch und Umwelt | 74 |
| Wasser | 69 |
| Weitere | 73 |