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Found 25 results.

Verbundprojekt: Umweltvertraeglichere Produktion durch betriebsinterne Rueckfuehrung von Kuehlschmierstoffen aus Schleifschlaemmen

Kuehlschmierstoffbehaftete Schleifschlaemme fallen als Abfaelle in der metallverarbeitenden Industrie ueberwiegend bei der spanenden Bearbeitung mit geometrisch unbestimmter Schneide an. Entsorgungswege sind in der Regel zum einen die thermische Verwertung in Sonderabfall-Verbrennungsanlagen und zum anderen die Endlagerung in Deponien. Im Sinne einer umweltvertraeglichen und ressourcenschonenden Produktion (Kreislaufwirtschaftsgesetz) sollten fuer diese Abfaelle allerdings Verwertungsverfahren unterstuetzt werden. Das Ziel dieses Vorhabens ist daher, ein Verfahren zu entwickeln, welches fuer die spanende Fertigung mit Kuehlschmierstoffen (KSS) ein Schliessen des Stoffkreislaufes direkt am Ort der Entstehung und die Rueckfuehrung des an den Spaenen haftenden KSS in den Bearbeitungskreislauf ermoeglicht. Entoelungsversuche mittels Loesungsmittelextraktion werden in einer Anlage der Firma Hoffmann Maschinen- und Apparatebau GmbH am Institut fuer Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik (IWF / Prof Dr Westkaemper) sowie in den Anlagen zweier weiterer Systemanbieter durchgefuehrt. Die Untersuchungen konzentrieren sich auf nichtwassermischbare mineraloel- und nativbasische KSS, fuer die eine Aufarbeitung wirtschaftlich sinnvoll erscheint. Der Aufgabenbereich des Instituts fuer Oekologische Chemie und Abfalldynamik umfasst zunaechst die Durchfuehrung von Entoelungsversuchen im Labormassstab. Dabei werden sowohl verschiedene Loesungsmittel, als auch verschiedene Extraktionssysteme getestet. Optimierte Extraktionsverfahren werden anschliessend am IWF im technischen Massstab realisiert. Desweiteren wird die stoffliche Zusammensetzung der Eingangs- und Endprodukte moeglichst vollstaendig analytisch bestimmt. Prozessbegleitende Analysen liefern Informationen zur Effektivitaet der Verfahren sowie zur Qualitaet der recycelten KSS. Eine Erfassung von eventuellen Veraenderungen der zurueckgewonnenen KSS soll es ermoeglichen, durch spaetere Zugabe fehlender Bestandteile ihre urspruenglichen Eigenschaften wiederherzustellen. Im VW-Werk in Wolfsburg werden schliesslich in einer Pilotanlage Schleifschlammentoelungen im Rahmen der Serienfertigung vorgenommen und analytisch ueberwacht, um damit die technologische Anwendbarkeit und Verwendbarkeit der recycelten KSS nachzuweisen.

Weitergehende biologische Reinigung von Industrieabwaessern mit dem Ziel der Minimierung des Rest-CSB

Die biologische Reinigung von Abwaessern aus Industriebetrieben ist aufgrund der Verschaerfungen des Paragraphen 7a WHG immer wieder vor neue Herausforderungen gestellt. Einer effektiveren Reinigung dieser hochbelasteten Abwaesser muss deshalb neben den Summenparametern BSB5, DOC und CSB auch Wissen ueber die Zusammensetzung der geloesten organischen Stoffe im Zulauf und den Ablaeufen als Grundlage vorangehen, da Summenparameter nur eine allgemeine Aussage ueber den Gehalt an organischen Stoffen liefern koennen. Durch gezielte Methoden der Prozessfuehrung und einer dem Einzelfall angepassten dynamischen Optimierung der Abwasserbehandlungsstrategie, ist eine Anreicherung von Mikroorganismengruppen mit speziellen Faehigkeiten zu erreichen. Die selektive Artenanreicherung fuehrt zu einer Steigerung der Betriebsstabilitaet von Belebtschlammanlagen ueber das Mass der herkoemmlichen eingesetzten Betriebstechnik hinaus. Dadurch soll es ermoeglicht werden, die Konzentration der scheinbar refraktaeren, organischen Reststoffe zu verringern und deren Zusammensetzung im Klaeranlagenablauf gezielt zu beeinflussen. Im Projekt sollen drei Problembereiche, die als wesentliche Ursache einer organischen Restverschmutzung erkannt wurden, vertieft untersucht werden: - biologisch schwer abbaubare organische Stoffe, - Entstehung schwer abbaubarer Biopolymere - nichtabtrennbare Belebtschlammmikroflocken. Die Reduzierung von biologisch schwer abbaubaren organischen Substanzen ist haeufig eng mit der Systemwahl und der Betriebsweise der Belebtschlammanlage verbunden. Durch das Vorhalten spezialisierter Mikroorganismengruppen in ausreichender Zahl und aktiver Leistungsbereitschaft kann die Kapazitaet der biochemischen Umsetzung erhoeht werden. Die Folge ist eine nachhaltige Verminderung der Reststoffkonzentration in Klaeranlagenablaeufen. Die im vorangegangenen Forschungsprojekt-(02 WA 9122) erzielten Ergebnisse zeigen, dass nicht nur eine erfolgreiche Behandlung der eingesetzten Holzschliffabwaesser erreicht werden kann, sondern darueber hinaus auch eine bessere Einschaetzung der organischen Reststoffe moeglich geworden ist. Das Problem der Rest-CSB-Minimierung kann mit den gewonnenen Erkenntnissen aus Laboruntersuchungen nicht ausreichend geloest werden. Die Erweiterung der auf den halbtechnischen Massstab uebertragenen und verifizierten Untersuchungen ermoeglicht eine differenzierte Herkunftsbeschreibung des CSB. Hier kommt vor allem die Einzelstoffanalyse zum Tragen. Durch Einsetzen der Kenngroessen in mathematische Belebtschlammmodelle entsteht eine Grundlage zum Erstellen von Bemessungsregeln.

Sanierungsbegleitende Untersuchungen zur Stoffbilanz, Metabolitenbildung und der Entstehung von gebundenen Rueckstaendsverfahren zur Reinigung eines mit polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK) kontaminierten Bodens

Im Auftrag der Umweltbehoerde Hamburg werden ca. 4.800t Boden, der mit polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK) belastet ist, mikrobiologisch saniert. Eine von der Stadt Hamburg beauftragte Firma wendet hierbei ein Off-Site-Weissfaeulepilz-Mietenverfahren mit Pleurotus ostreatus an. In dem wissenschaftlichen Begleituntersuchungsprogramm (WUP) soll der Sanierungserfolg untersucht werden. Vor allem ist die vollstaendige Bilanzierung der Schadstoffe und deren Umwandlungsprodukte, die Entstehung von nicht extrahierbaren Rueckstaenden (bound residues), deren Langzeitverhalten sowie die Entstehung toxischer Abbauprodukte im Sinne einer Gefahrenbewertung von Interesse. Die Untersuchungen erfolgen sowohl an Proben der Sanierungsmieten wie auch in Laborbioreaktoren unterschiedlicher Groessenordnung (100L bis 1L Volumen). Der Einsatz von Bioreaktoren ermoeglicht die Erfassung der PAK in allen Stoffpfaden, so z.B. auch in der Gasphase. Durch den Einsatz von 14C-markierten PAK in 1l-Bioreaktoren kann der Verbleib der Schadstoffe vollstaendig bilanziert werden und die Entstehung von gebundenen Rueckstaenden ist quantifizierbar.

Herstellung eines neuartigen Fuellstoffes-Pigmentextenders (Scawtit) auf der Basis einheimischer Rohstoffe nach umweltfreundlichem Verfahren und dessen praxisorientierte Erprobung in verschiedenen Einsatzgebieten

Aufgabe des vorliegenden Forschungsvorhabens ist es, einen Fuellstoff mit Extendereigenschaften herzustellen, durch den der teilweise Ersatz des nach umweltbelastenden Verfahren erzeugten TiO2 ermoeglicht wird. Die Produktion dieses neuen Produktes erfolgt aus den heimischen Kohstoffen Kalk, Quarz und Kalkstein, im umweltfreundlichen Hydrothermalverfahren. 6 Ca(OH)2 + 6 SiO2 + CaCO3 - 6 CaO x 6 SiO2 x CaCO3 x 2 H2O. Die zu produzierende Mengen sollen so gross sein, dass nach den hierbei gewonnenen Ergebnissen eine Grossanlage konzipiert werden kann. Die bisherigen Laborergebnisse sind also in den Pilotmassstab zu uebertragen und zu optimieren. Die Einsatzmoeglichkeit des neuen Produktes ist in praxisgerechten Untersuchungen zu testen. Die Untersuchungen mit der zunaechst herzustellenden Suspension mit 60 v.H. Feststoff beziehen sich bevorzugt auf den Scawtiteinsatz in der Dispersionsfarben- und Papierindustrie.

Verfahren zur Entfernung von Cadmium aus Saeuren insbesondere aus technischen Phosphorsaeuren

Die chemische Fabrik Budenheim ist auf eine neue Moeglichkeit zur gezielten Entfernung von Cadmium aus technischen Phosphorsaeuren gestossen. Die bisher gewonnenen Erkenntnisse sind vielversprechend und stellen einen Weg fuer die Reduzierung der Cadmiumgehalte in Phosphatduengemitteln dar. Das Vorhaben hat die Zielsetzungen: 1. Erweiterung der Forschungsarbeiten, um festzustellen, auf welche anderer Bereiche sich das Verfahrenskonzept anwenden laesst, 2. das Verfahren von dem Labormassstab zum Pilotanlagenmassstab hin weiterzuentwickeln. 3. Eine Pilotanlage zu erstellen, zu betreiben und zu optimieren. 4. Ein Verfahren zu entwickeln, um das abgetrennte Cadmium in einen deponiesicheren Zustand zu bringen oder eine wirtschaftliche Verwendungsmoeglichkeit zu finden.

Vergleich der biologischen Phosphorelimination in sequentiell betriebenen Belebtschlamm- und Biofilmreaktoren

Phosphor und Stickstoff sind in vielen Gewaessern wachstumslimitierende Naehrstoffe. Eine Einleitung der Naehrstoffe in ein Gewaesser kann zu einem vermehrten Algenwachstum fuehren (Eutrophierung). Deshalb ist die Entfernung beider Naehrstoffe vor der Einleitung in ein Gewaesser gesetzlich vorgeschrieben. Fuer die Bio-P-Elimination werden zum gegenwaertigen Zeitpunkt ausschliesslich Belebungsverfahren eingesetzt, bei denen die Bakterien in Form von Belebtschlammflocken im Wasser suspendiert sind. Verfahren, bei denen die beteiligten Organismen in Biofilmen fixiert werden, sind bisher nicht im Einsatz, koennen aber Vorteile vor Belebtschlammanlagen bieten: (1) Probleme mit der Absetzbarkeit des Belebtschlammes und Schwimmschlammbildung werden vermieden, (2) wegen des Fehlens der Absetzphase koennen keine Probleme durch eine eventuelle P-Rueckloesung in der unbeluefteten Absetzphase entstehen, (3) im Biofilm koennen langsam wachsende Organismen besonders effektiv angereichert werden, (4) mit Biofilmreaktoren ist es moeglich, kompaktere Klaeranlagen zu bauen, da hoehere aktive Biomassen eingesetzt werden koennen. Ziel des Forschungsprojektes ist die Optimierung der biologischen P-Elimination (Bio-P-Elimination) bei vollstaendiger Nitrifikation in einem Biofilmreaktor.

Wasseraufbereitung durch Ultrafiltration und Umkehrosmose

Ziel des Vorhabens ist die Bereitstellung von Ultrafiltrations- und Umkehrosmosemembranen, die zur Aufarbeitung von Abwaessern aus der metallverarbeitenden Industrie und zur Vorreinigung bei der Trinkwassergewinnung eingesetzt werden koennen. Diese Membranen sollen sich im Vergleich zu den bekannten Systemen durch verbesserte Standzeiten und erhoehte Permeationsstromdichten auszeichnen. Die Eignung der Membranen soll an Praxisproblemen im Labormodul untersucht werden.

Ozonid-Verfahren zur Behandlung kontaminierter Boeden

In einem Kooperationsprojekt mit dem Institut fuer Technische Chemie, Universitaet Hannover wird die Anwendung von Ozon beim Abbau polyaromatischer Kohlenwasserstoffe in Boeden untersucht. Im Vordergrund steht dabei die praxisorientierte Anwendung. Die Arbeit an dem Projekt laesst sich dabei in drei Hauptgruppen unterteilen: Zunaechst werden die optimalen Betriebsparameter fuer die Ozonbehandlung bestimmt. Dazu werden Versuche in verschiedenen Massstaeben, angefangen vom Labormassstab bis zum Pilotmassstab, durchgefuehrt, um die fuer einen Abbau noetigen Ozonmengen in Abhaengigkeit der Bodenparameter wie z.B. Wassergehalt, Korngroessenverteilung und Gehalt an organischen natuerlichen Bodeninhaltsstoffen bestimmen zu koennen. Des weiteren wird der Abbauweg untersucht, indem die Abbauprodukte analysiert und mit Hilfe von Biotests deren Toxizitaet bestimmt wird um die Freisetzung gefaehrlicher Substanzen nach einer Rueckverfuellung des behandelten Materials zu verhindern. Ein weiterer vielversprechender Ansatz liegt in der Kombination des chemischen Sanierungsverfahrens mit mikrobiologischen Verfahren, bei der der kontaminierte Boden zuerst mit Ozon voroxidiert und anschliessend mikrobiologisch nachbehandelt wird. Durch die Ozonbehandlung werden die Schadstoffe anoxidiert und so einem mikrobiellen Abbau leichter zugaenglich gemacht. Auf diese Weise sollen die zur Behandlung des kontaminierten Materials benoetigten Ozonmengen in einem wirtschaftlichen Rahmen gehalten und der mikrobiologische Abbau durch die erhoehte Verfuegbarkeit der Schadstoffe erheblich beschleunigt werden.

Anreicherung, Isolierung und Charakterisierung von metallmobilisierenden Bakterien aus erzhaltigen Habitats

Das Projekt sieht vor, mit Hilfe spezieller Anreicherungs- und Kulturmethoden neue metallmobilisierende Bakterien aus Erzlagerstaetten und vulkanischen Quellen des mesophilen Bereichs zu gewinnen. Die Neuisolate sollen in taxonomischer, biochemischer und physiologischer Sicht charakterisiert werden, wobei vorgesehen ist, die Faehigkeit zur Mobilisierung verschiedenster Metalle aus in Deutschland gaengigen Erzen besonders intensiv zu untersuchen. Mit den leistungsfaehigsten Isolaten sollen Probelaugungen im Labormassstab sowie in situ durchgefuehrt werden, um die Eignung fuer den grosstechnischen Einsatz zu pruefen. Daneben ist beabsichtigt, Versuche zur Entfernung von Schwermetallen aus Klaerschlamm mit Hilfe der Isolate durchzufuehren.

Biologische Reinigung von Abwaessern aus Kohle-Vergasungsanlagen durch Einsatz einer Nitrifikations- und Denitrifikationsstufe - Phase I

In der ersten Phase des Gesamtvorhabens sollen im Labormassstab Grundsatzuntersuchungen zur Behandlung von Abwasser aus der Vergasung verschiedener Kohlesorten, insbesondere zur Moeglichkeit der biologischen Reinigung, durchgefuehrt werden, deren Hauptbelastungsstoffe Cyanide, Sulfide, Ammonium und daneben eine Vielzahl anorganischer und organischer Stoffe sind. Verfahrenstypische Abwaesser werden aus vorhandenen Versuchsanlagen im Labor erzeugt und auch aus produzierenden Betrieben entnommen. Es werden Batchversuche im Festbett-Reaktor mit einem Vorratsgefaess von 6,5 l durchgefuehrt. Die sich aus der Untersuchung ergebenden Messdaten dienen als Grundlagen fuer die Auslegung und den konstruktiven Entwurf einer mobilen Abwasserreinigungs-Versuchsanlage. Bei erfolgversprechendem Ausgang der Phase I wird ein weiterer Antrag (Phase II) zum Bau und Einsatz der Versuchsanlage als Vorstufe fuer eine grosstechnische Betriebsanlage gestellt werden.

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