Ziel dieses Forschungshabens ist die Herstellung säurebeständiger Umkehrosmose-Rohrmembranmodule für die Aufbereitung partikelhaltiger Prozesswässer durch neue Beschichtungsverfahren mit maßgeschneiderten polymeren Grenzschichten. Diese werden sowohl generativ als auch in einer reaktiven Grenzflächenpolymerisation aufgebracht. Die neuartigen Membranen ermöglichen in einem einzigen Verfahrensschritt die Abtrennung eines nahezu ionenfreien Permeats zur Wasserkreislaufführung. Durch die neuartige Beschichtung von Rohrmembranen mit einer dichten Umkehrosmose-Trennschicht wird das aus der Mikrofiltration bekannte Cross-flow Prinzip (zur Verringerung von Fouling) neuartig auf die Umkehrosmose übertragen, so dass in einem Verfahrensschritt (ohne zusätzliche Vorreinigung) die gewünschte selektive Trennung erfolgen kann. Eine besondere Motivation der Entwicklung stellt hier - neben der innovativen Beschichtung von Rohrmembranen und der geforderten Säurestabiliät - das Ziel der Wasserkreislaufschließung in Produktionsbetrieben dar.
Ziel des avisierten Projektes ist die Entwicklung von Verfahren zur integrierten Wasseraufbereitung für salz- und organikhaltige Prozesswässer am Beispiel der Abwässer aus der Erdöl/Erdgas- sowie der keramischen Industrie. Für die drei gewählten Anwendungen sollen maßgeschneiderte Konzepte entwickelt werden, die jedoch ebenso Potential für eine Übertragung der Technologie auf weitere Einsatzfälle erlauben. Zentrales Aufbereitungs-verfahren ist die Nanofiltration (NF) mit keramischen Membranen. Diese Membranen ermöglichen neben der Abtrennung feinster Partikel insbesondere die Teilentsalzung und die Entfernung der wesentlichen organischen Fracht auch aus hoch konzentrierten Abwässern. Der Arbeitsplan ist unterteilt in insgesamt 7 Arbeitspakete. Beginnend mit der Prozessanalyse über die Lastenhefterarbeitung zu Mengen- und Qualitätsanforderungen, Technikums- und Feldversuchen zur Optimierung vorgesehener Pilotanlagen erfolgt dann die Implementierung dieser Anlagen in reale Klärprozesse und Bewertung der Wasserqualität. Abschließend erfolgt die Zusammenfassung der Ergebnisse und ein Ausblick auf die Verwendung.
Ziel dieses Forschungshabens ist die Herstellung säurebeständiger Umkehrosmose-Rohrmembranmodule für die Aufbereitung partikelhaltiger Prozesswässer durch neue Beschichtungsverfahren mit maßgeschneiderten polymeren Grenzschichten. Diese werden sowohl generativ als auch in einer reaktiven Grenzflächenpolymerisation aufgebracht. Die neuartigen Membranen ermöglichen in einem einzigen Verfahrensschritt die Abtrennung eines nahezu ionenfreien Permeats zur Wasserkreislaufführung. Durch die neuartige Beschichtung von Rohrmembranen mit einer dichten Umkehrosmose-Trennschicht wird das aus der Mikrofiltration bekannte Cross-flow Prinzip (zur Verringerung von Fouling) neuartig auf die Umkehrosmose übertragen, so dass in einem Verfahrensschritt ohne zusätzliche Vorreinigung die gewünschte selektive Trennung erfolgen kann. Eine besondere Motivation der Entwicklung stellt hier - neben der innovativen Beschichtung von Rohrmembranen und der geforderten Säurestabiliät - das Ziel der Wasserkreislaufschließung in Produktionsbetrieben dar. Vorgesehene Arbeitsschritte im Teilvorhaben sind: Situationserfassung und detaillierte Zieldefinition, Bereitstellung der Prozesswässer für Membranscreening der neuartigen Rohrmembranen im Labor, Betriebsversuche vor Ort zur Behandlung partikelhaltiger Prozesswässer, Erstellung eines Betriebskonzeptes zur Realisierung der ressourcenschonenden Wasserkreislaufführung und Dokumentation/Ergebnistransfer.
Für eine bestehende Durchlaufanlage der TU Dresden mit Folienwickeleinrichtung wird eine PECVD-Linienquelle für die Abscheidung von a-Si:H und Mikro c-Si:H-Schichten auf Folien mit folgenden Zielen entwickelt: - Anpassung des Entladungsraumes an die besonderen geometrischen Gegebenheiten der Folie, - VHF-Tauglichkeit für hohe Depositionsraten, - LQ für Deposition auf Folien bei niedrigen Temperaturen geeignet - preiswerter, skalierbarer Aufbau für hohe Arbeitsdrücke geeignet, - minimale parasitäre Depositionen außerhalb des Reaktionsraumes. Nachfolgende technische Arbeitsziele sollen im Rahmen des Projektes von der FAP bearbeitet werden: - Umbau eines Linienquellen-PECVD-Systems einschließlich deren VHF-Leistungseinkopplung für den Frequenzbereich 80 ... 150 MHz speziell für Folienwickelsysteme; - Optimierung des Beschichtungsbereiches/Transportsystems (Erdung), homogene Entladungsausbildung, Entladung ohne parasitäre Plasmen; - partikelarmer Reaktionsraum während der Beschichtung; - Untersuchung verschiedener Entladungsraumgestaltungsvarianten; - Untersuchung der Prinzipien für die Aufskalierung der Linienquelle für höhere Bearbeitungsbreiten.
Ziel des Projektes ist die Entwicklung von Verfahren zur integrierten Wasseraufbereitung für salz- und organikhaltige Prozesswässer am Beispiel der Abwässer aus der Erdöl/Erdgas- sowie der keramischen Industrie. Für die gewählten Anwendungen sollen maßgeschneiderte Konzepte entwickelt werden, die jedoch ebenso Potential für eine Übertragung der Technologie auf weitere Einsatzfälle erlauben. Zentrales Aufbereitungsverfahren ist die Nanofiltration (NF) mit keramischen Membranen. Diese Membranen ermöglichen neben der Abtrennung feinster Partikel insbesondere die Teilentsalzung und die Entfernung der wesentlichen organischen Fracht auch aus hoch konzentrierten Abwässern. Die NF wird mit weiteren Technologien wie z.B. Elektrodialyse und elektrochemischer Totaloxidation zur Zerstörung organischer Inhaltsstoffe kombiniert, um auch die aufkonzentrierten Retentate der Membranprozesse effektiv aufzuarbeiten und das Wasser bedarfsgerecht für die industriellen Prozesse zur Verfügung zu stellen. - Die Weiterentwicklung und Anpassung weltweit einmaliger keramischer NF-Membranen - Die Prozessentwicklung und -erprobung mit diesen Membranen zur effizienten Aufbereitung organik- und salzhaltiger Abwässer. - Die Entwicklung und Erprobung von Elektromembranverfahren zur Retentataufbereitung und Salzrückgewinnung - Die Entwicklung und Erprobung eines kombinierten Flotations/Mikrofiltrations-verfahrens zur Vorbehandlung von Abwässer der Erdöl-/Erdgasindustrie - Die Erprobung der nachgeschalteten Verfahren Totaloxidation und Eindampfung - Die Entwicklung, die Erprobung und die Einbindung neuartiger Messtechnik zwecks Realisierung eines neuartigen in-line-Monitorings - Pilottests an realen Abwässern.
Der Einsatz von Biomasse zur Wärmeerzeugung in kleinen Festbrennstofffeuerungen, wie z.B. Kaminöfen, trägt zum Erreichen der politischen Ziele von Bundesregierung und Europäischer Kommission in den Bereichen Klimaschutz und Ressourcenschonung bei. Die Entwicklung und Umsetzung von Minderungsmaßnahmen für Feinstaub und für Produkte unvollständiger Verbrennung durch Primärmaßnahmen sind Ziel dieses Projektvorhabens. Anschließend soll die praktische Anwendung der entwickelten Minderungsmaßnahmen in Demonstrationsfeuerungen in Zusammenarbeit mit Geräteherstellern erfolgen. Durch das Vorhaben sollen Minderungsmöglichkeiten aufgezeigt und praxistaugliche Maßnahmen zur Reduzierung der Partikelemissionen und zur Verbesserung der Verbrennungsbedingungen umgesetzt werden. Mit Hilfe der Untersuchungs- und Entwicklungsergebnisse sowie der wirtschaftlichen und technischen Bewertung erfolgt die Erarbeitung eines Grundlagenhandbuches für die Entwicklung von Feuerräumen mit geringen Emissionen.
Thema: Der Einsatz von Biomasse zur Wärmeerzeugung in kleinen Festbrennstofffeuerungen, wie z.B. Kaminöfen, trägt zum Erreichen der politischen Ziele von Bundesregierung und Europäischer Kommission in den Bereichen Klimaschutz und Ressourcenschonung bei. Die Entwicklung und Umsetzung von Minderungsmaßnahmen für Feinstaub und für Produkte unvollständiger Verbrennung durch Primärmaßnahmen sind Ziel dieses Projektvorhabens. Anschließend soll die praktische Anwendung der entwickelten Minderungsmaßnahmen in Demonstrationsfeuerungen in Zusammenarbeit mit Geräteherstellern erfolgen. Durch das Vorhaben sollen Minderungsmöglichkeiten aufgezeigt und praxistaugliche Maßnahmen zur Reduzierung der Partikelemissionen und zur Verbesserung der Verbrennungsbedingungen umgesetzt werden. Mit Hilfe der Untersuchungs- und Entwicklungsergebnisse sowie der wirtschaftlichen und technischen Bewertung erfolgt die Erarbeitung eines Grundlagenhandbuches für die Entwicklung von Feuerräumen mit geringen Emissionen. Ziele: Wesentliches Ziel dieses Vorhabens ist die Weiterentwicklung der Feuerungstechnik für Kaminöfen, Kachelöfen und Kamineinsätze und die Umsetzung von praxistauglichen Minderungsmaßnahmen für Feinstaub und für Produkte unvollständiger Verbrennung durch Primärmaßnahmen. Maßnahmen: In dem Forschungsvorhaben sollen Demonstrationsfeuerungen (kleine chargenweise beschickte Feuerstätten - Kaminofen, Kachelofen-Heizeinsatz, Kamineinsatz) für Holz mit geringen Emissionen von Partikeln und anderen Produkten unvollständiger Verbrennung in Zusammenarbeit mit Geräteherstellern und dem Industrieverband Haus-, Heiz- und Küchentechnik entwickelt werden. Aufgaben des IFK im Projekt sind die Aufarbeitung des wissenschaftlichen und technischen Standes der Technik, die Entwicklung eines Musterfeuerraumes mit geringen Partikelemissionen in Zusammenarbeit mit den beteiligten Herstellern Ulrich Brunner GmbH, LEDA Werk GmbH & Co. KG und Hase Kaminofenbau GmbH sowie die Ausarbeitung eines Entwicklungshandbuches. Schwerpunkte: - Einzelraumfeuerungen - Primärmaßnahmen zur Emissionsminderung.
Ziel ist ein SCRi-Abgasnachbehandlungssystem zur NOx- und Partikelminderung für die Nachrüstung von Nutzfahrzeugen und mobilen Arbeitsmaschinen zu entwickeln, welches durch die Anwendung einer aktiven Beheizung unter allen Umständen betriebsbereit ist. Unabhängig von Fahrzyklus und Fahrzeugeinsatz sollen Reduktionsraten von Partikeln um 60 Prozent und NOx um 80 Prozent erreicht werden.
Because inland waters only cover a small portion (6-15%) of the terrestrial surface they are often not regarded as an important component of the global carbon (C) cycle. However, as part of the terrestrial landscape these active, rather than passive, conduits receive and transform substantial amounts of organic C. In fact, the global carbon dioxide (CO2) emissions from inland waters was estimated to be about 1.4 Gt C year-1 corresponding to about 50 % of the terrestrial C sink. Together with methane (CH4) this results in C emissions from inland waters that correspond to about 75 % of the terrestrial sink. However, there is a large degree of uncertainty in these estimates as most studies on rivers and streams have focused on CO2 emissions, with little research performed on CH4 emissions and turnover processes. Furthermore, studies on C-fluxes and turnover processes in small streams are highly under-represented. Thus, the overall objective of this proposal is to study the dynamics of C fluxes (CO2 and CH4), and the pathways of CH4 production in Alpine streams influenced by managed Alpine pastures, thereby adding another puzzle piece to the understanding of C-cycling in small streams It is still common in Switzerland to drive livestock up into the Alps for summer farming and grazing. However, the associated fecal and urine deposits may strongly influence the species composition of the vegetation in mountain meadows, the quality of soil organic matter and thus dissolved organic matter quality entering adjacent streams. Once the organic matter enters the stream in particulate and/or dissolved form, it will be degraded by microbes either aerobically or anaerobically (or both) while producing CO2 and CH4. CH4 can be produced via acetate fermentation or CO2 reduction. Which of these two pathway used for CH4 production depends on the quality and age of the organic matter. The effect of Alpine summer farming on C emissions (CO2 and CH4) and C turnover processes will be investigated in headwaters draining intensely farmed Alpine/subalpine pastures. A field study will be performed based on 1) a stable isotope approach, 2) resolving CH4 and CO2 fluxes, 3) investigating the CH4 production pathways and 4) changes in microbial communities.
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