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WIR! - Physics for Food - Ecology, TP3: Entwicklung der Ultraschallbehandlungsmodule für Systeme zur Wasseraufbereitung und Bodensanierung

Errichtung einer Ozonungsanlage zur Entfärbung von stark farbigen Abwässern aus der Reaktivfärbung und Recycling des entfärbten Abwassers

Die Hecking Deotexis GmbH ist ein 150 Jahre altes, mittelständisch geprägtes Textilunternehmen am Standort Neuenkirchen. Das Unternehmen stellt Oberbekleidungsstoffe für Damen und Herren her. Es verfügt über eine Weberei, Färberei und Ausrüstung. So werden u. a. Baumwolle und Elastomerfäden mit Reaktivfarbstoffen und Pigmenten gefärbt. Eine Besonderheit ist die Indigo-Kettfärbeanlage für Jeans. Die Firma plant die Errichtung einer neuen Anlage, wo die konzentrierten Abwässer aus der Färberei von Baumwollwebware mit Hilfe eines Ozonungsverfahren entfärbt und praktisch vollständig wieder verwendet werden sollen. Dazu sollen die konzentrierten Farbabwässer aus den verschiedenen Behandlungsstufen zusammengeführt und in einem Reaktor mit Ozon entfärbt werden. Die Ozonungsanlage wird in eine neue betriebliche Anlage integriert. Die Wiederverwendung des entfärbten Abwassers kann allerdings wegen der Aufkonzentrierung der Salze nicht im kompletten Kreislauf stattfinden. Die eine Hälfte soll als Waschwasser wieder in die Farbnachwäsche gehen, d.h. im eigentlichen Färbeprozess wieder eingesetzt werden, die andere Hälfte soll für innerbetriebliche Prozesse wie das Reinigen von Gefäßen und Ansatzbehältern genutzt werden. Dieses hat eindeutige Vorteile gegenüber den herkömmlichen Verfahren. So ist kein Einsatz zusätzlicher Chemikalien notwendig, es erfolgt eine Verringerung der anfallenden Klärschlammmenge und eine Einsparung von über 5000 Kubikmeter Frischwasser pro Jahr. Auch die kommunale Kläranlage, in die die Färbeabwässer bislang ungeklärt eingeleitet wurden, wird deutlich entlastet. Allerdings liegt der Energiebedarf bei der Ozonung höher, soll aber durch eine Optimierung des Verfahrens gesenkt werden.

Elektrolyse mit Nutzung von Brauchwasser als Schnittstelle zur biologischen Methanisierung und Ozonierung, Teilprojekt: Pilotierung und Systemintegration der biologischen Druckmethanisierung von Klärgas unter Verwendung von Elektrolysewasserstoff und Prozesswasser

Effektive Behandlung von Krankenhausabwässern und Ausbildung von Kläranlagentechnikern, Verbundprojekt-EXI: HEALTH - Effektive Behandlung von Krankenhausabwässern und Ausbildung von Kläranlagentechnikern

Bromatbildung bei der Ozonierung von bromidhaltigem Trinkwasser

Bromat ist ein Desinfektionsnebenprodukt, das bei der Ozonierung von bromidhaltigem Wasser auftritt. Es wurde 1990 als kanzerogene Substanz klassiert und ist deshalb fuer die Trinkwasseraufbereitung von grosser Bedeutung. Die hier beschriebene Arbeit umfasst sowohl mechanistische Aspekte (molekulare Kinetik) wie auch Experimente auf Wasseraufbereitungsanlagen. Es wird gezeigt, dass eine Uebertragung vom Labormassstab auf die Groesse einer Wasseraufbereitung moeglich ist.

Elektrolyse mit Nutzung von Brauchwasser als Schnittstelle zur biologischen Methanisierung und Ozonierung, Teilvorhaben TU Berlin: Optimierende Prozessführung und modellgestütze Bewertung von Fahrweisen zur Elektrolyse mit Nutzung von Brauchwasser

Wasser in die Landschaft!

Nicht nur uns Menschen, auch die biologische Vielfalt konfrontiert der Klimawandel immer öfter mit Hitze und Trockenheit. Der instabile Landschaftswasserhaushalt hat vor allem für Feuchtgebiete und Gewässer Folgen. Zum Schutz der Feuchtgebiete legte die Berliner Strategie zur Biologischen Vielfalt schon 2012 nahe, Naturschutz, Klimaschutz und Siedlungswasserwirtschaft zu verbinden. Regenwasser zurückzuhalten, ist ein Schlüssel der Strategien Berlins zur Klimaanpassung. Vor allem in Neubauprojekten soll Regenwasser nicht mehr von versiegelten Flächen in die Kanalisation fließen, sondern vor Ort verdunsten und versickern. Das ist das Prinzip der Schwammstadt. In ihr kommt das Regenwasser der Vegetation zugute, die durch Verdunstung kühlt und Schatten spendet. Fachleute sprechen von dezentralem Regenwassermanagement. Dezentrales Regenwassermanagement Auch Berlins Abwasser ist eine wertvolle Ressource. Haushalte, Industrie und Gewerbe der Stadt verbrauchen jeden Tag fast 550.000 Kubikmeter Trinkwasser. In der im Zentrum vorherrschenden Mischkanalisation fließt dem Abwasser noch ein Teil des Regenwassers zu. Stadtweit kommen so täglich rund 624.000 Kubikmeter Wasser zusammen, die in sechs Klärwerken gereinigt und dann wieder in die Flüsse und Seen geleitet werden. Über 100 Jahre wurde die Landschaft um den Lietzengraben bei Hobrechtsfelde als Rieselfelder genutzt: Auf den Flächen versickerte das Abwasser der Stadt im heutigen Landschaftsschutzgebiet Buch zur Abwasserbehandlung Berlins genutzt. Mit der Inbetriebnahme des Klärwerks Schönerlinde wurde die Verrieselung des Abwassers 1985 eingestellt und mit der Renaturierung der Rieselfelder begonnen. Gewässer und Gräben wurden so umgebaut, dass das Wasser langsamer abfließt. Dennoch hat sich ein Wassermangel eingestellt, der sich negativ auf den Wasserhaushalt der Niedermoore, Feuchtgebiete und Gewässern ausgewirkt hat. Deshalb wird seit 2005 gereinigtes Abwasser aus dem Klärwerk Schönerlinde eingeleitet. Dank dieser Wiedervernässung haben sich artenreiche halboffene Waldlandschaften und Feuchtgebiete entwickelt, in denen seltene Vögel wie Kranich, Rothalstaucher oder Rohrweihe brüten. 2019 wurde das Projekt in der UN-Dekade Biologische Vielfalt ausgezeichnet. Pressemitteilung vom 22.08.2019 Bei der Abwasserreinigung werden derzeit etwa 97 Prozent der ungelösten und biologisch abbaubaren Nährstoffe zurückgehalten. In den nächsten Jahren wird das Klärwerk Schönerlinde mit weiteren Reinigungsstufen nachgerüstet: bis 2024 mit einer Ozonierung (um dann auch organische Spurenstoffe wie pharmazeutische Rückstände zurückzuhalten) und bis 2027 mit einer zusätzlichen Filtrationsanlage für die Nährstoffe. Damit dürften sich weitere Möglichkeiten ergeben, einen Teil des Wassers in die Landschaft zu leiten. Wie diese Potenziale aussehen, wird noch untersucht. Die Landschaft um Hobrechtsfelde und Buch, aber auch die angrenzende Blankenburger Feldmark mit der Zingergrabenniederung könnten profitieren. Eine erste Studie dazu ist 2019 im Rahmen der Gesamtstädtischen Ausgleichskonzeption entstanden. Diskutiert wird auch, mit einer weiteren Leitung Wasser in das Wuhletal zu führen. Lietzengraben

Wirkung von Ozon auf organische Wasserschadstoffe

Identifizierung und quantitative Bestimmung der bei der Ozonierung von Wasser aus den darin enthaltenen organischen Stoffen entstehenden Produkten in Abhaengigkeit von Reaktionszeit und der Ozondosis. Untersuchung der Moeglichkeit zur biologischen Nachreinigung ozonierter Abwaesser.

Regenerative Reinigung organisch und anorganisch kontaminierter Feststoffe durch Oxidation

In diesem Vorhaben werden die Einsatzmoeglichkeiten von in der Wassertechnologie gaengigen Oxidationsverfahren, speziell der Ozonung, im Bereich der Reinigung von Feststoffen untersucht. Dabei standen bisher in erster Linie organisch kontaminierte Boeden von ehemaligen Gaswerksstandorten im Mittelpunkt. Es konnte gezeigt werden, dass sowohl bei einer in-situ- als auch einer ex-situ-Behandlung eine ueber 95prozentige Elimination der Schadstoffklasse der PAK moeglich ist. Der Ozonbedarf betraegt dabei im Falle einer in-situ -Anwendung etwa 5 g Ozon je g organisch gebundenem Kohlenstoff. Durch die Einstellung geeigneter Reaktionsbedingungen, was jedoch nur ex-situ moeglich ist, laesst sich dieser Verbrauch auf 3,5 g/g reduzieren. In einer Parallelreaktion werden ferner die natuerlichen Huminstoffe und auch sulfidische Mineralphasen des Bodens umgesetzt. Dabei kommt es auf gering gepufferten Boeden zu einer Versauerung, der durch eine Kalkung entgegengewirkt werden kann. Von den organischen Oxidationsprodukten wurden nahzu 100 Verbindungen identifiziert. Diese sollen in einer nachfolgenden biologischen Behandlung vollstaendig mineralisiert und der Boden so fuer einen Wiedereinbau konditioniert werden.

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.

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