The scope of sewage treatment is changing: Up to date municipal wastewater treatment plants (WWTP) were seen as an end-of-pipe treatment just before discharge, having the aim to avoid eutrophication and hygienic health hazard in surface water. Due to the global demographic trends as well as new legislations (e.g. the Water Framework Directive, WFD) increased focus is put on quantity and quality of effluents: WWTP are more and more seen as interface between sanitation and environment, delivering resources to the environment or human activities (recharge of drinking water reservoirs, recycling of nutrient, efficient energy use). This focus shift has implications on the quality goals set for WWTP products: land requirement, effluent N, P load, effluent pathogen load, energy optimization. New focus: nutrient recycling, micropollutants: ecotoxicology of the effluent energy production. NEPTUNE is focusing on technology solutions allowing to meet present and future standards via upgrading of existing infrastructure (new control strategies with online sensors; effluent upgrading with oxidation, activated carbon or wetland treatment; sludge processing for safe nutrient recycle) as well as via new techniques (fuel cell applications; new oxidative agents; polymer production from sludge). By including pathogen and ecotoxicity aspects into life cycle assessment studies (LCA), the project is helping improve the comparability of various technical options and propose a suitability ranking. The new focus given by the WFD and the emerging interest on organic (eco-)toxic compounds requires characterizing treated effluent and treatment technologies concerning ecotoxicologic aspects and micropollutants. The project is contributing to this discussion by ecotoxicity assessment and micropollutant fate studies.
Das Projekt zielt (1) auf ein besseres Verständnis der Dynamik von Antibiotika-Resistenzgenen im Abwasser sowie (2) die Entwicklung effizienter Technologien zur Reduzierung von Keimzahlen und Antibiotika-Rückständen im Europäischen Abwasser ab. Die Arbeitsgruppe der TU Dresden entwickelt ein konzeptionelles ökologisches Modell, welches den Prozess des Gentransfers sowie den Einfluss von Umweltfaktoren auf die Ausbreitung resistenter Bakterien in Fließgewässern beschreibt. Die Arbeitsgruppe ist weiterhin mit der praktischen Detektion und Quantifizierung von Antibiotika-Resistenzgenen im Abwasser sächsischer Kläranlagen beschäftigt.
Im REPLAWA-Verbund werden die zentralen Fragen zum Thema Plastik in der Umwelt in Zusammenhang mit der Abwasserableitung und -behandlung untersucht. Das ISWW entwickelt dabei u.a. eine Analysemethodik für die Mikroplastikdetektion in Klärschlämmen. Darauf aufbauend werden großtechnischen Kläranlagen hinsichtlich ihrer Mikroplastikfrachten v.a. in Bezug auf die Schlammbehandlung bilanziert, sowie der Eintrag in die Landwirtschaft durch die Abwasserverregnung und Schlammverwertung evaluiert. Filtrationstechnologien zur Reduktion der Plastikeinträge werden neben der Schlammfaulung gezielt in dotierten halbtechn. Versuchsanlagen untersucht. Aus den Ergebnissen werden Strategien zur Sensibilisierung von Verbrauchern und Betreibern sowie zur Verminderung des Eintrags über das Abwasser abgeleitet. Die sozialwissenschaftliche Forschung des ISW-IB im Projektverbund ermittelt, inwiefern die internationale Debatte um die Regulierung von Plastik geeignet sind, die technisch möglichen Lösungen zu realisieren. Dabei interessiert insbesondere die internationale Normgenese im Bereich Mikroplastik und Abwasser. Es wird untersucht, inwiefern politische Lösungen mit den technischen Problemen und Herangehensweisen korrespondieren, sowie das mögliche Verhältnis von konsumentenorientierten Lösungen zu technischen 'End-of-pipe-Lösungen', die im REPLAWA-Verbund untersucht werden. ISWW: AP1: Methodenentwicklung Schlammaufschluss für Mikroplastikanalyse und Dotierung halbtechn. Versuche AP2: Untersuchung Einträge in Landwirtschaft und Grundwasser im Verregnungsgebiet Braunschweig AP3: Bilanzierung Mikroplastikfrachten auf Kläranlage Braunschweig, Unterstützung der TU Berlin bei Beprobung weiterer Kläranlagen AP4: Durchführung halbtechn. Versuche zur weitergehenden Mikroplastikabscheidung sowie Schlammfaulung AP6: Entwicklung Handlungsempfehlungen Verbund AP7: Verbundworkshops ISW-IB: AP5: Sozialwissenschaftliche Analyse AP6: Entwicklung Handlungsempfehlungen Verbund AP7: Verbundworkshops.
Ziel des Projektes ist die wissenschaftliche Untersuchung und Weiterentwicklung der nachgeschalteten CO2-Abtrennung durch einen Sprühwäscheprozess aus Kraftwerksrauchgasen. Der Fokus liegt in der Entwicklung eines effizienten und wirtschaftlichen Sprühabsorptionsverfahrens unter größtmöglicher Lastflexibilität. Dazu soll der Prozess im Versuchsbetrieb im Technikumsmaßstab optimiert werden, während gleichzeitig besonders geeignete Absorptionsmittel gezielt untersucht und verbessert werden. Die energetische und wirtschaftliche Bewertung des Prozesses ermöglicht die Abschätzung des Energiebedarfs und der CO2-Vermeidungskosten. Für die experimentellen Untersuchungen steht die im Vorgängerprojekt installierte Versuchsanlage zur Verfügung, die punktuell modifiziert werden soll. Schwerpunkte der Betrachtungen liegen auf der Abhängigkeit des Absorptionsprozesses vom Lastfall, d.h. von Rauchgasstrom und -zusammensetzung sowie von der Spraycharakteristik. Auch das dynamische Verhalten beim Übergang zwischen Lastzuständen soll untersucht werden. Für die detaillierte Bestimmung der Absorptionsraten unter realistischen Strömungsbedingungen wird ein Tropfenschwarmabsorber in einen Bypass der Versuchsanlage integriert. Die Ergebnisse sollen die Vorteile der Sprühwäsche gegenüber der Verwendung von Packungskolonnen wie z.B. den flexibleren Lastbereich, niedrigeren Druckverlust und die Verwendbarkeit einer größeren Bandbreite an Absorptionsmitteln nutzbar machen. Weiterhin sollen durch den Einbau von unterschiedlichen Zerstäuberdüsen und Wandabstreifern Möglichkeiten für die Prozessintensivierung betrachtet werden. Die Degradation des Absorptionsmittels wird beobachtet, um Rückschlüsse auf das erforderlichen Solvent Management ziehen zu können. Die energetische und wirtschaftliche Bewertung des Prozesses unter Berücksichtigung von Kraftwerksflexibilität, Anlagenkonfiguration und Absorptionsmitteln hinsichtlich Energiebedarf und CO2-Vermeidungskosten schließt das Projekt ab.
Electro-membrane processes such as electrodialysis, electrolysis, bipolar membrane technology and diffusion dialysis using charged membranes exhibit a large potential as efficient and economic tools for pollution control in both 'end-of-pipe' treatment and as a process integrated technique. However, the various electro-membrane processes differ significantly in terms of their fundamental process design, the properties of the different components needed, their state of development and their area of application. While e.g. electrodialysis can be considered as a state of the art technique, other processes like diffusion dialysis and bipolar membrane technology are just making their appearances. With increasing environmental problems and restrictions, a major market for these techniques will certainly be present. The chances to develop a European based electro-membrane process industry, which is at this moment relatively small compared to the ones in Japan and the USA, are estimated to be very good. The focus in this Thematic Network will be on the application of bipolar membrane technology in environmental pollution control and cleaner production techniques. As far as coordination of research activities within the network is concerned, emphasis will be given to the following topics: - Preparation and characterisation of bipolar membranes and the corresponding anion and cation exchange membranes for the use in bipolar membrane technology. - Coordination of research activities at institutes and companies in the area of module- and system design for bipolar membrane technology. - Coordination of activities, which are a direct spin-oft of the development of membranes for bipolar membrane Systems, e.g. the use of anion-selective membranes in 'conventional' electro-membrane processes. The objective of the network is the organisation of an efficient collaboration and transfer of knowledge between research organisations, membrane and system manufacturers and the end-users of the technology in Europe. The main activities of the network are: - Transfer of knowledge by organisation of a conference and three workshops in which different aspects of electro-membrane processes will be highlighted, e.g. membrane preparation or system design. - Coordination of exchange of personnel between the participants of the network. - Organizing local or national networks in order to transfer knowledge to companies or institutes outside the network. - Identifying important research topics and coordinate the preparation of proposals for research in the framework of European and national programmes. The collaboration between the participants could be the basis of an extensive research programme concerning the use of electro-membrane processes in general and bipolar membrane technology in particular as a solution for the environmental pollution control and cleaner production techniques.
The choise of strategy and technology for municipal or industrial waste water management is influenced by the type of settlement, the actual stand of treatment technology, the types of industry and the financial and technology resources. Depending on the above aspects, the following items have an impact on the management and technology strategy: Waste water collection system, treatment requirements, treatment technology, municipal/industrial waste water ratio, specificity of the industrial waste water, end of pipe solutions vs clean technologies, sludge handling, operational and investment costs, energy, organization structure, environmental impact, least cost production. Based on this sub-directions the project aims to find the optimal strategy in the development of waste water systems in Bulgaria. Besides the classical processes of municipal waste water treatment, the possibilities of chemical, biological/chemical without N-removal and biological/chemical with N-removal will be assessed. From the beginning it should be also tried to avoid waste water in the industries (clean production).
Für viele Mikroschadstoffe, wie z.B. Haushaltchemikalien, Einsatzstoffe in KMUs, Arzneimittel oder Biozide stellt der Eintrag über das kommunale Abwassersystem (Einleitung, Mischwasserabschläge und je nach Anwendungsfall auch Regenwassereinleitungen) den dominierenden Eintragspfad in die Gewässer da. In diesem Vorhaben sollen an wichtigen Vertretern, die bereits teilweise als prioritäre Stoffe der Wasserrahmenrichtlinie geregelt wurden oder geregelt werden sollen (z.B. Diuron oder Diclofenac) das exemplarische Zusammenwirken, die Wirksamkeit und Kosteneffizienz von Stoffregulierungen und nachgeschalteten Maßnahmen (gezielte Eliminierungsstufen in der kommunalen Abwasserbehandlung, Verbesserung der Misch- und Regenwasserbehandlung) untersucht werden. Ziel ist es, geeignete Kombinationen von Maßnahmen und ihre Randbedingungen vorzuschlagen, die sich durch eine hohe Kosteneffizienz auszeichnen. Diese Maßnahmenkombinationen sollen einer Wirkungsabschätzung zugänglich und somit gut in den Planungsprozess der Wasserrahmenrichtlinie integrierbar sein.
Eine hinreichende Wasserversorgung und ein Abwassersystem zu gewährleisten, ist besonders in Ballungsgebieten eine Herausforderung für Regierungen weltweit. Die prognostizierten dramatischen globalen Veränderungen machen diese Aufgabe noch schwieriger. Bevölkerungswachstum, Verstädterung, die voranschreitenden Industrialisierung, der Klimawandel und ein drastischer Anstieg des Wasserverbrauchs belasten urbane Wasserressourcen massiv. Um die Wasserknappheit in Ballungsgebieten zu regulieren, braucht es einen Paradigmenwechsel vom konventionellen end-of-pipe-Wassermanagement (nachgeschaltete Maßnahmen) hin zu einem integrierten Ansatz. Dieser integrierte Ansatz sollte verschiedene Elemente beinhalten. Hierzu zählen: (i) Maßnahmen für den gesamten städtischen Wasserkreislauf (sowohl Ab- als auch Frischwasser werden hier als Bestandteile von Wasserressourcen im Allgemeinen betrachtet); (ii) Optimierung des Wasserverbrauchs durch die Wiederverwendung von Abwasser und durch das Verhindern der Verunreinigung von Frischwasser; (iii) Priorisierung von natürlichen und technischen Kleinanlagen, die flexibel und kosteneffizient sind und nur einen minimalen Instandhaltungsaufwand erfordern. Solche Anlagen, wie z.B. Pflanzenkläranlagen, Rigolenversickerung, Bodenfilterung und Uferfiltration, fördern die naturnahe Wasserreinigung und -speicherung. Außerdem haben kompakte technische Anlagen wie SBR (Sequencing Batch Reactor) und MBR (Membranbioreaktoren) in den letzten Jahren einen großen Entwicklungsfortschritt gemacht. Darüber hinaus können sie große und stark variierende Schadstoffbelastungen aufnehmen, saisonale Fluktuationen in der Wasserverfügbarkeit ausgleichen und in die Stadtplanung als grüne Infrastruktur, die zusätzliche sozioökonomische Vorteile wie z.B. Erholungsmöglichkeiten bietet, integriert werden. In Europa werden diese Systeme seit vielen Jahren entwickelt und das Potential für ihre Anwendung in Entwicklungs- und neu-industrialisierten Ländern ist weithin anerkannt. Allerdings herrschen in Indien und vielen weiteren Entwicklungs- und neu-industrialisierten Ländern in wärmeren Klimazonen andere Umweltbedingungen. Unter Berücksichtigung dieser Tatsachen zielt das Projekt NaWaTech auf die Maximierung des Nutzens von natürlichen und kompakten technischen Systemen und Prozessen für das effektive Management von kommunalen Wasserressourcen, von Wasserversorgung und Abwasserentsorgung und von kommunalen Wasserkreisläufen in städtischen Gebieten in Indien. (Text gekürzt)
Ausgangslage: Das Umweltbundesamt wird regelmäßig um Mitwirkung und das Einbringen von Expertise bei Projekten im Bereich der Holzmöbelherstellung gebeten. So wirkt das Umweltbundesamt u.a. als wissenschaftlicher Partner bei der Carbon Performance Improvement Initiative (CPI2) und bringt hierfür fachlichen Input zur Berücksichtigung hoher Umwelt- und Klimaschutzstandards ein. Für die Erstellung von fundierten Beiträgen zu solchen Projekten und zur Weiterentwicklung der fachlichen Expertise im Umweltbundesamt ist es notwendig, den deutschen Stand der Technik für die Holzmöbelbranche zu ermitteln. Zielstellung: Ziel des Vorhabens ist es, den Stand der Technik in Deutschland bei Anlagen zur Herstellung von Holzmöbeln zu ermitteln. Zusätzlich sollen auch klimarelevante Umweltentlastungspotentiale identifiziert werden. Es sind konkrete Daten und Beispiele für fortschrittliche produktionsintegrierte und nachgeschaltete Maßnahmen in Anlagen zur Herstellung von Holzmöbeln zu sammeln und zu bewerten. Die Ergebnisse des Vorhabens sollen u.a die Carbon Performance Improvement Initiative im Bereich der Holzmöbel unterstützen. Methodik: Für die emissionsrelevanten Teilprozesse, wie Beschichtung, Konfektionierung und direkt mit der Möbelherstellung assoziierte Feuerungsanlagen, sind die entsprechenden Emissionen (z.B..Staub, VOC, Formaldehyd, NOx, CO), Verbräuche (Chemikalien-, Wasser-, Energieverbräuche) sowie Emissionsminderungsmaßnahmen zu ermitteln und in Form von fact sheets darzustellen. Zusätzlich sind für den gesamten Prozess der Möbelherstellung Techniken zur Verminderung und Vermeidung von CO2-Emissionen zu beschreiben. Hierfür sind zwei Fachveranstaltungen sowie Anlagenbesichtigungen geplant.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 35 |
| Wissenschaft | 11 |
| Zivilgesellschaft | 3 |
| Type | Count |
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| Förderprogramm | 35 |
| License | Count |
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| Offen | 35 |
| Language | Count |
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| Deutsch | 28 |
| Englisch | 14 |
| Resource type | Count |
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| Dokument | 1 |
| Keine | 25 |
| Webseite | 10 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 28 |
| Lebewesen und Lebensräume | 35 |
| Luft | 27 |
| Mensch und Umwelt | 35 |
| Wasser | 27 |
| Weitere | 35 |