s/mikrobielle-laugung/Mikrobielle Laugung/gi
Das Projekt "Teil 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Novis GmbH durchgeführt. In Zusammenarbeit haben die Arbeitsgruppe Geomikrobiologie der Universität Tübingen und die Tübinger Novis GmbH folgende Forschungs- und Entwicklungsergebnisse zur biologischen Laugung der Hausmüllverbrennungsschlacke (MHKW) der Mannheimer Müllverbrennungsanlage MVV Energie erzielt. - Entwurf eines übergreifenden sozialen und politischen Konzepts zur Nutzung von Müllverbrennungsschlacken als Ressource für wirtschaftlich wertvolle Metalle und ökologisch verantwortungsvolle Baustoffe - Geochemische Charakterisierung der MHKW Schlacke: pH Wert, Wassergehalt, Elementzusammensetzung, Kohlenstoffanteil, Mineralogie - Bestimmung des wirtschaftlichen Potentials der Laugung von Metallen aus MHKW Schlacke, mit Finanzprognosen - Bestimmung chemischer Laugungsparameter der wirksamen Metalllaugung der MHKW Schlacke (pH, Temperatur, Korngröße, Verwendung verschiedener Säuren) - Bestimmung der biologischen Laugfähigkeit von laborbekannten Einzelbakterienstämmen (Acidithiobacillus ferrooxidans, Acidiphilium sp. SJH) zur wirksamen Metalllaugung von MHKW Schlacke - Bestimmung der biologischen Laugfähigkeit eines definierten mikrobiellen Gemisches aus 12 Bakterientypen (MicroVeda®) zur wirksamen Metalllaugung von MHKW Schlacke - Gewinnung innovativer, laugfähiger Bakterienkonsortien aus den Flusssedimenten des hochgradig metallhaltigen Flusses Rio Tinto in Spanien, perfekt angepasst an die geochemischen Parameter der MHKW Schlacke - Bestimmung physikalischer Laugungsparameter der wirksamen Metalllaugung der MHKW Schlacke (Art der Mischung von Schlacke und Laugungsflüssigkeit) - Errichtung einer Miniaturlaugungsanlage, die Metalle aus mehreren Kilogramm MHKW Schlacke industrienah laugt Übergreifend ist zu sagen, dass die Grundlagen zur Entwicklung einer wirksamen und ökonomischen Laugung von Metallen aus MHKW Schlacke gelegt werden konnten.
Das Projekt "Teil 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Eberhard Karls Universität Tübingen, Fachbereich Geowissenschaften, Zentrum für Angewandte Geowissenschaften (ZAG), Arbeitsgruppe Umweltphysik durchgeführt. In Zusammenarbeit haben die Arbeitsgruppe Geomikrobiologie der Universität Tübingen und die Tübinger Novis GmbH folgende Forschungs- und Entwicklungsergebnisse zur biologischen Laugung der Hausmüllverbrennungsschlacke (MHKW) der Mannheimer Müllverbrennungsanlage MVV Energie erzielt. - Entwurf eines übergreifenden sozialen und politischen Konzepts zur Nutzung von Müllverbrennungsschlacken als Ressource für wirtschaftlich wertvolle Metalle und ökologisch verantwortungsvolle Baustoffe - Geochemische Charakterisierung der MHKW Schlacke: pH Wert, Wassergehalt, Elementzusammensetzung, Kohlenstoffanteil, Mineralogie - Bestimmung des wirtschaftlichen Potentials der Laugung von Metallen aus MHKW Schlacke, mit Finanzprognosen - Bestimmung chemischer Laugungsparameter der wirksamen Metalllaugung der MHKW Schlacke (pH, Temperatur, Korngröße, Verwendung verschiedener Säuren) - Bestimmung der biologischen Laugfähigkeit von laborbekannten Einzelbakterienstämmen (Acidithiobacillus ferrooxidans, Acidiphilium sp. SJH) zur wirksamen Metalllaugung von MHKW Schlacke - Bestimmung der biologischen Laugfähigkeit eines definierten mikrobiellen Gemisches aus 12 Bakterientypen (MicroVeda®) zur wirksamen Metalllaugung von MHKW Schlacke - Gewinnung innovativer, laugfähiger Bakterienkonsortien aus den Flusssedimenten des hochgradig metallhaltigen Flusses Rio Tinto in Spanien, perfekt angepasst an die geochemischen Parameter der MHKW Schlacke - Bestimmung physikalischer Laugungsparameter der wirksamen Metalllaugung der MHKW Schlacke (Art der Mischung von Schlacke und Laugungsflüssigkeit) - Errichtung einer Miniaturlaugungsanlage, die Metalle aus mehreren Kilogramm MHKW Schlacke industrienah laugt Übergreifend ist zu sagen, dass die Grundlagen zur Entwicklung einer wirksamen und ökonomischen Laugung von Metallen aus MHKW Schlacke gelegt werden konnten.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Silicatforschung (ISC), Projektgruppe für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie (IWKS) durchgeführt. Aus Verbrennungsaschen aus der thermischen Klärschlammverwertung wird ein nachhaltig hergestellter Langzeitdünger auf Phosphorbasis hergestellt, der keine Schwermetalle mehr enthält und langzeitpflanzenverfügbar ist. Dazu wird das P-Bac Verfahren der Fritzmeier Umwelttechnik GmbH verwendet, dass ein phosphorreiches P-Rezyklat generiert durch mikrobiologisches Phosphorleaching aus der Asche. Dieses Rezyklat wird bei ICL Fertilizers granuliert. Um ein stabiles und haltbares Granulat zu erzeugen, werden verschiedene Zusätze und stickstoffbasierte Düngemittel als Zuschlagstoffe verwendet. Die Fraunhofer-Projektgruppe IWKS begleitet beide Unternehmen auf dem Weg zum fertigen Produkt. Die Asche wird von der Münchener Stadtentwässerung zur Verfügung gestellt. Ziel des innovativen Vorhabens ist, ein marktfähiges, preislich mit konventionellen Düngemitteln konkurrenzfähiges P-Düngemittel herzustellen, das im Anschluss an dieses Verfahren großtechnisch produziert werden soll. Fritzmeier Umwelttechnik stellt das P-Bac verfahren zur Verfügung, dass im Rahmen des Vorhabens auf seine Wirtschaftlichkeit getrimmt werden soll. Dazu wird das leaching verbessert, durch geänderte Aufzuchtmethoden der Bakterienkulturen und ggfs. Anpassungen im Reaktor des laching Verfahrens. ICl prüft das gewonnene Material auf seine Einsatzfähigkeit als Ausgangsmaterial für Mehrnährstoffdünger durch Granulation (mit und ohne Zuschlagstoffe). Fraunhofer erstellt ein Konzept für die Verwertung der anfallenden Reststoffe und übernimmt die analytische Begleitung des Vorhabens.
Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ICL Fertilizers Deutschland GmbH durchgeführt. Aus Verbrennungsaschen aus der thermischen Klärschlammverwertung wird ein nachhaltig hergestellter Langzeitdünger auf Phosphorbasis hergestellt, der keine Schwermetalle mehr enthält und langzeitpflanzenverfügbar ist. Dazu wird das P-Bac Verfahren der Fritzmeier Umwelttechnik GmbH verwendet, dass ein phosphorreiches P-Rezyklat generiert durch mikrobiologisches Phosphorleaching aus der Asche. Dieses Rezyklat wird bei ICL Fertilizers granuliert. Um ein stabiles und haltbares Granulat zu erzeugen, werden verschiedene Zusätze und stickstoffbasierte Düngemittel als Zuschlagstoffe verwendet. Die Fraunhofer-Projektgruppe IWKS begleitet beide Unternehmen auf dem Weg zum fertigen Produkt. Die Asche wird von der Münchener Stadtentwässerung zur Verfügung gestellt. Ziel des innovativen Vorhabens ist, ein marktfähiges, preislich mit konventionellen Düngemitteln konkurrenzfähiges P-Düngemittel herzustellen, das im Anschluss an dieses Verfahren großtechnisch produziert werden soll. Das Granulierverhalten kann im kleinen Maßstab fast 1:1 mit einem so genannten Modellgranulierer simuliert werden (40x30 cm). Das Gerät ist ein Chargengerät. Getestet werden sollen zum einen das Ausgangsmaterial, als auch erste Produktionsergebnisse des P-bac Materials, inwieweit sich die Granuliereigenschaften nach P-Extraktion verändert haben. Wichtige Parameter dazu sind das Verhältnis von Material zu Flüssigkeit während der Granulierung, sowie die Art der Flüssigkeitszugabe. Es ist nicht bekannt, welche technischen Eigenschaften das P-bac Material hat, alle bisherigen Untersuchungen wurden vor dem Hintergrund einer Pflanzenverfügbarkeit unternommen, mechanische Stabilität und Granulierfähigkeit müssen im Rahmen dieses Vorhabens untersucht werden. Je nach Granulierfähigkeit kann das Material auch an unterschiedlichen Stellen im Produktionsbetrieb von NPK-Düngemitteln zugeführt werden (u.U. vor der Mahlung und dem nachfolgenden Mineralsäureaufschluss, oder aber am Ende bei der Produktkonfektionierung).
Das Projekt "F+E-Arbeiten zur Entfernung von Schwermetallen aus Klaerschlamm mittels bakterieller Laugung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Battelle-Institut e.V. durchgeführt. Die bei der kommunalen Abwasserreinigung anfallenden Schlaemme enthalten Schwermetalle, die bei der endgueltigen Verbringung oder Verwendung der Schlaemme umweltgefaehrdend wirken. Es wurde ein mikrobiologisches Verfahren zur Laugung des ausgefaulten Schlammes ausprobiert, um die Schlaemme hinsichtlich der Schwermetalle unbedenklich zu machen und gegebenenfalls die Metalle zu gewinnen. Die Methoden der bakteriellen Erzlaugung wurden entsprechend adaptiert.
Das Projekt "Anbahnungsreise zu CSIRO in Melbourne, Australien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Duisburg-Essen, Fachbereich Chemie, Biofilm Centre, Aquatische Biotechnologie durchgeführt. CSIRO arbeitet wie wir an der biologischen Gewinnung von Metallen aus Erzen und industriellen Rückständen sowie den Umweltproblemen durch saure, schwermetallhaltige (Bergwerks)wässer. Während sich CSIRO auf die technische Anwendung konzentriert, arbeiten wir an Grundlagen zum Verständnis der bakteriellen Umsetzungen, die zur Metallsolubilisierung führen. Aufgrund der apparativen Ausstattung incl. des Zugangs zu der Synchrotonquelle in Melbourne ist zu erwarten, dass eine Kooperation zu völlig neuen Einsichten beim Bioleaching führen wird. Beide Arbeitsgruppen befassen sich zur Zeit schwerpunktmäßig mit Grenzflächenprozessen, also mit Substanzen und Kräften im Nanometermaßstab, die zwischen Material/Werkstoff und Mikroorganismen existieren. Wir wollen klären, wie sich die Organismen und wo sie sich an die Oberflächen anheften, wie dann die Auflösungsprozesse in Gang kommen und durch welche Materialeigenschaften das beeinflusst wird. Auf diese Weise wollen wir zweierlei erreichen: die Optimierung dieser Prozesse, um möglichst hohe Auflösungsraten zu erzielen, und Möglichkeiten zur gezielten Hemmung zu entwickeln. Letzteres ist für die Lösung von Umweltproblemen wie saure Bergwerksausflüsse -Acid Mine/Rock Drainage- (Problematik Wismut oder Braunkohlerestseen in Deutschland) weltweit von größter Bedeutung. Desweiteren werden auch Lösungen von Biokorrosionsproblemen bei Metallen und industriellen Anlagen angestrebt Besuch in Melbourne und Fachdiskussionen + Synchrotonbesichtigung.
Das Projekt "Verwertung von Haldenreststoffen in Glasprodukten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Bergakademie Freiberg, Institut für Glas und Glastechnologie, Juniorprofessur Energie- und Rohstoffeffiziente Glastechnologie durchgeführt. Ziel ist es die Reststoffe aus Bergbau und Verhüttung, d.h. Schlacken und Sande aber auch Reststoffe aus aktuellen rECOmine Aufbereitungsprojekten in Glas und geeignete Glasprodukte zu überführen. So sollen ergänzend zu ReMining und ReMiningPlus im beantragten Vorhaben vor allem die inerten Bestandteile nach der Biolaugung und Wertstoffgewinnung nutzbar und gleichzeitig die Restschadstoffe immobilisiert, bzw. beseitigt werden. Auch an das Projekt ZAUBER anknüpfend sollen deren Reste aus der Verwertung von eisenhaltigen Grubenschlämmen für die Glasherstellung evaluiert werden. Ganz konkret sollen zwei Lösungsansätze verfolgt werden: A) Hydrothermales Auflösen der Reststoffe, bzw. eines über Alkalien Zugabe erzeugten Wasserglases, nasschemisches Abtrennen von verbliebenen Wertelementen, bzw. Schadelementen und Erzeugung einer Wasserglaslösung (d.h. flüssigen Wasserglases, =Produkt) für den Einsatz z.B. als Bindemittel (z.B. Mineralfarben), Abdichtmaterial im Bauwesen, aber auch von Deponien oder im Untertagebau oder für die Gießereitechnik B) Ausnutzung der verschiedenen Reststoffe und Abfallströme in der Kombination für die Breitstellung alternativer Rohstoffe und Zusätze zur Herstellung von Glasfasern z.B. für Kompositmaterialien, Fasermatten und Glasfasergewebe z.B. im Einsatz als Hitzeschutz aber auch für Isolationsanwendungen. Dabei werden die komplexen Reststoffe nicht nur charakterisiert und vorbehandelt, sondern durch ein Verschneiden verschiedener Reststoffe werden optimale Rezepte für die Glasherstellung erstellt, um die Wirtschaftlichkeit der Produktion zu verbessern. Im UN International Year of Glass 2022 wird der Beitrag den Glas und Glasprodukte zum Erreichen der Nachhaltigkeitsziele 2030 (SDG) leistet, gewürdigt. Dabei adressiert Glas 11 der 17 Ziele. Die Ergebnisse im vorgeschlagenen Projekt lassen sich klar den mit rECOmine überlappenden Zielen SDG 3.9, SDG 8.4, SDG 11.4/5/b, SDG 12.4/5/6 zuordnen.
Das Projekt "TP1: Entwicklung technologisch relevanter Parameter für die Glasherstellung und Bewertung erzeugter Glasprodukte" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Bergakademie Freiberg, Institut für Glas und Glastechnologie, Juniorprofessur Energie- und Rohstoffeffiziente Glastechnologie durchgeführt. Ziel ist es die Reststoffe aus Bergbau und Verhüttung, d.h. Schlacken und Sande aber auch Reststoffe aus aktuellen rECOmine Aufbereitungsprojekten in Glas und geeignete Glasprodukte zu überführen. So sollen ergänzend zu ReMining und ReMiningPlus im beantragten Vorhaben vor allem die inerten Bestandteile nach der Biolaugung und Wertstoffgewinnung nutzbar und gleichzeitig die Restschadstoffe immobilisiert, bzw. beseitigt werden. Auch an das Projekt ZAUBER anknüpfend sollen deren Reste aus der Verwertung von eisenhaltigen Grubenschlämmen für die Glasherstellung evaluiert werden. Ganz konkret sollen zwei Lösungsansätze verfolgt werden: A) Hydrothermales Auflösen der Reststoffe, bzw. eines über Alkalien Zugabe erzeugten Wasserglases, nasschemisches Abtrennen von verbliebenen Wertelementen, bzw. Schadelementen und Erzeugung einer Wasserglaslösung (d.h. flüssigen Wasserglases, =Produkt) für den Einsatz z.B. als Bindemittel (z.B. Mineralfarben), Abdichtmaterial im Bauwesen, aber auch von Deponien oder im Untertagebau oder für die Gießereitechnik B) Ausnutzung der verschiedenen Reststoffe und Abfallströme in der Kombination für die Breitstellung alternativer Rohstoffe und Zusätze zur Herstellung von Glasfasern z.B. für Kompositmaterialien, Fasermatten und Glasfasergewebe z.B. im Einsatz als Hitzeschutz aber auch für Isolationsanwendungen. Dabei werden die komplexen Reststoffe nicht nur charakterisiert und vorbehandelt, sondern durch ein Verschneiden verschiedener Reststoffe werden optimale Rezepte für die Glasherstellung erstellt, um die Wirtschaftlichkeit der Produktion zu verbessern. Im UN International Year of Glass 2022 wird der Beitrag den Glas und Glasprodukte zum Erreichen der Nachhaltigkeitsziele 2030 (SDG) leistet, gewürdigt. Dabei adressiert Glas 11 der 17 Ziele. Die Ergebnisse im vorgeschlagenen Projekt lassen sich klar den mit rECOmine überlappenden Zielen SDG 3.9, SDG 8.4, SDG 11.4/5/b, SDG 12.4/5/6 zuordnen.
Das Projekt "Blockierung von Laugungsprozessen und Sanierung von Halden in Bergbaugebieten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ADW - Institut für Biotechnologie durchgeführt. Auf den Halden der Bergbaugebiete finden natuerliche Laugungsprozesse statt, die zu Drainagewaessern mit tiefem pH-Wert, hohen Schwermetall- sowie Sulfatgehalten fuehren. Aufgabe ist es deshalb, diese Laugungsprozesse zu unterbinden. Erste Ergebnisse haben zu Konzepten einer Blockierung durch Chemikalien und organische Wirkstoffe gefuehrt. Es ergeben sich folgende Teilaufgaben: Charakterisierung der Reaktion; Analyse der mikrobiellen Population und Aufklaerung aller Reaktionen in den Biozoenosesystemen; taxonomische Charakterisierung der Mikroorganismen und ihre Kultivierung zur Ableitung von Einflussparametern - Ableitung und Erprobung von Massnahmen zur Inhibierung in Labor- und Pilotversuchen (2000 t Haufwerk).
Das Projekt "Untersuchungen zur Entwicklung eines optimalen Verfahrens der Vergärung von Biogas Crops (Maissilage) durch zweistufige Prozessführung mit Bioleaching" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg, Institut für Umwelttechnik, Lehrstuhl Abfallwirtschaft durchgeführt. Die Vergärung von Gülle und tierischen Exkrementen ist ein bekanntes Verfahren. Pflanzliche Biomasse und Abfallstoffe wurden bisher als Co-Fermente eingesetzt. Das Ziel des Lehrstuhls Abfallwirtschaft in dem Vorhaben ist die Optimierung des Biogasprozesses für den Einsatz pflanzlicher Monosubstrate. Die Untersuchungen werden am Beispiel von Maissilage durchgeführt. Zur anaeroben Behandlung wird in ein vom Lehrstuhl Abfallwirtschaft entwickeltes zweistufiges Vergärungsverfahren (Bio-leaching) eingesetzt. Mit der Durchführung von Versuchen werden prozesstechnische sowie substratspezifische Parameter optimiert. Mit der Ermittlung kinetischer Parameter wird die Modellierung des Prozesses vorbereitet, womit schließlich die Steuerbarkeit des Prozesses ermöglicht wird. Die Untersuchungen erlauben die Bilanzierung des Biogasprozesses. Die kinetischen Parameter ermöglichen die mathematische Modellierung der Teilprozesse. Die Prozessbilanzierung und die entwickelten Modelle dienen weiteren Forschungsvorhaben sowie der Weiterentwicklung von Verfahren und Anlagen.
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