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Bioabbaubarkeit von Oelen und Fetten in aeroben kommunalen Abwasserreinigungsanlagen

Durch den Einsatz von Enzymen und adaptierten apothogenen Bakterien, sowie durch eine Optimierung der Betriebsbedingungen wurde versucht, die Bioabbaubarkeit von Fettsubstanzen in aeroben Abwasserreinigungsanlagen bei Stossbelastung zu verstaerken und somit der Schlammbildung entgegen zu wirken. Der Einfluss auf die Sauerstoffuebertragung, Schlammbiozoenose und Nitrifilation wurde ebenso untersucht. In Laborversuchen und am Beispiel einer kommunalen Abwasserreinigungsanlage wurde ein neues Bakterien- und Enzympraeparat auf dessen Wirksamkeit getestet.

Entwicklung eines Verfahrens zur biologischen Elimination schwerer abbaubarer Stoffe aus Abwasser sowie zur Verringerung des Ueberschussschlammanfalles bei der biologischen Abwasserreinigung

Verringerung von Umweltbelastungen durch Optimierung von Fütterungsprozessen mittels Sensor zur Erfassung der Fressneigung von Nutzfischen

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Für die Sicherung des Nahrungsmittelbedarfs der Bevölkerung mit Fisch kommt der intensiv betriebenen Nutzfischaufzucht eine immer größere Bedeutung zu. Allerdings ist diese nur wirtschaftlich, wenn sie kosteneffizient betrieben wird. Die in Aufzuchtanlagen auflaufenden Personalkosten sind entscheidend für die Gesamtkosten. Um diese auf möglichst niedrigem Niveau halten zu können, werden vermehrt automatisierte Fischfütterungssysteme eingesetzt. Die von den Fütterungssystemen auszubringende Futtermenge wird auf der Grundlage von Wiegeergebnissen, dem Alter der in der Aufzucht befindlichen Fische und anderer Faktoren von computergesteuerten Automatisierungsanlagen bestimmt. Da die Futtermittel sehr teuer sind, kommt es auf deren optimalen Einsatz an, um die gestellten, betriebswirtschaftlichen Zielstellungen erreichen zu können. So perfekt manche Aufzuchtanlagen auch hinsichtlich der Fütterungstechnik ausgestattet sein mögen, sie sind nicht in der Lage, die tatsächliche Fressneigung der Fische in die Futtermittelkalkulation einzubeziehen. Dieser Umstand führt dazu, dass eine durch äußere Einflussfaktoren (Sauerstoffmangel, verminderte Temperatur, Krankheitskeime) bedingte Herabsetzung der Fressneigung bei Fischen während des Fütterungsprozesses grundsätzlich unerkannt bleibt. Die Folge ist, dass die zuvor berechneten Futtermengen ohne Korrektur in die Aufzuchtbecken eingetragen werden. Sie korrespondieren nicht mit dem Futteraufnahmevermögen der Fische. Das heißt, dass nur ein Teil des Futters durch die Fische wirklich genutzt wird, und der ungenutzte Teil auf den Boden des Fischaufzuchtsbeckens sinkt. Das hat zur Konsequenz, dass einerseits Futter verschwendet wird und sich andererseits die auf dem Boden der Fischaufzuchtsbecken befindlichen Futterreste zum Nährboden für Faulschlamm entwickeln. Der mit Fischexkrementen versetzte, giftige Faulschlamm muss entsorgt werden. Es häufen sich Umweltschadstoffe an, zu deren Beseitigung ertragsmindernde, finanzielle Mittel benötigt werden. Solange der Faulschlamm im Aufzuchtbecken verbleibt, trägt er durch die Bindung des im Wasser gelösten Sauerstoff zur Verschlechterung der Lebensbedingungen der Fische bei. Die Abnahme des Sauerstoffgehalts im Wasser stresst die Fische und wirkt ebenfalls kontraproduktiv in Bezug auf die gestellten Aufzuchtzielstellungen. Die Verminderung von Umweltschadstoffen und die Verminderung der Aufzuchtkosten sind Herausforderungen vor denen im Interesses des Umweltschutzes als auch im Interesse der Betreiber von Fischaufzuchtsanlagen die Entwickler moderner automatisierter Aufzuchtanlagen stehen. Die Lösung beider Problemstellungen hängt von der weiterführenden Verbesserung des Fütterungsprozesses ab. ...

Improvement of Microbiological Control in Closed Water Systems for the Paper and Board Industry - MICO

State of the art: The more a water system is closed the higher the benefit to the environment will be. State of the art is a 3-cycle system which saves in the average 90-95 percent of about 250 m3 water which are needed to produce one ton of paper. On the other hand the frequency of problems related to microorganisms and biofilming increases with the closure rate because of increasing nutrients and an excess of carbon. Currently biocides are being applied to inhibit or destroy microorganisms in the process water of paper machines to prevent slime formation, metal corrosion, bad odors and contamination in the product and to support paper machine operation in closed water systems. Being toxic, they usually impair the metabolic activities of microorganisms. For the same reason they can impose threats to man's health and to the environment. This is why improved microbiological control is needed to cope with these annoying microorganisms, but without negative impacts on human health. The key to environmentally friendly microbial control is the knowledge of microbial behavior and interaction in process waters. The understanding of the role of these microorganisms in deposition phenomena will enable the creation of improved treatments targeted to limiting bacterial sliming and proliferation, and an assessment of their performance. Against this background the project was broken down into six work packages. Because of the complexity of this project the knowledge and know how of research institutes, industry and university are combined to achieve synergy effects. The participating partners are CTP, KCL and PTS, the French, Finnish and German research institutes for the paper and pulp industry, as well as a department of the R and D center of Rhone Poulenc and a department of the Technical University in Compiegne. Objectives: The project aims to control microbial activity in closed water systems without applying hazardous substances. This requires an in-depth knowledge of microbial behavior and interaction in process waters. Therefore the general objectives are to understand the role of microorganisms in deposition phenomena as well as to describe the boundary conditions which lead to annoying slime formation. In addition, stressing physical, chemical and biotechnical treatments should be considered and investigated to cope with annoying microorganisms. Finally, promising technologies and techniques are to be derived in terms of microbiological and slime control and under an economic aspect.

H2020-EU.3.5. - Societal Challenges - Climate action, Environment, Resource Efficiency and Raw Materials - (H2020-EU.3.5. - Gesellschaftliche Herausforderungen - Klimaschutz, Umwelt, Ressourceneffizienz und Rohstoffe), Introduction of an online hydrogen sulphide analytic device for the creation of an efficient andeconomical and ecological sustainable waste water infrastructure in Europe (H2S ANALYZER)

Wechselwirkung von Additiven mit Motoröl unter Berücksichtigung des Eintrags von Biokraftstoff - Kurzbezeichnung: Motoröladditivierung

Wissenschaftliches Ziel des Vorhabens ist die Klärung der Frage, auf welchem Weg Motoröl mit Biodieseleintrag dahingehend stabilisiert werden kann, dass die unerwünschte Ölschlammbildung verzögert oder verhindert wird. Im ersten Schritt werden die bislang ermittelten Kenntnisse über den Mechanismus der Wechselwirkungen von Biodieselmolekülen im Motoröl überprüft. Danach werden Additive ausgewählt und erprobt, die die Oligomerisierung von Alkylestern verhindern. Zur Durchführung dieser Untersuchungen muss zunächst ein Verfahren zur Ölschlammbildung im Labor weiterentwickelt werden. Die Alterung des Motoröls wird derzeit im Labor durch einen Aufbau simuliert, der ursprünglich bei der Volkswagen AG entwickelt und erprobt wurde und sich zur Generierung von Ölschlamm eignet. Durch eine Variation des Temperaturprofils und ggf. der Alterungsbedingungen soll das Optimierungspotenzial verdeutlicht werden, sodass das Auftreten von Alterungsprodukten wie z.B. Oligomeren sensitiver erfasst werden kann. Dieses ist die Grundlage zur mechanistischen Aufklärung und zur Untersuchung der Effizienz von Additiven bzw. Additivpakten. Um die besten Ergebnisse unter realen Bedingungen zu erproben, werden die Laborversuche durch Motorentests auf den Motorenprüfstand, z.B. im Johann Heinrich von Thünen-Institut in Einzylindermotor und im Anschluss bei Volkwagen in Realmotoren überprüft.

Haldenstabilisierung und -sanierung - Teilprojekt: Untersuchungen zur Sickerwasserbilanz, Schadstoffaustrag und Haldenbränden (Standort Nui Beo), Wassermanagement und Wasserbehandlung (RAME) - Teilprojekt: Exemplarische Behandlung von Bergbauwässern in Labor- und Technikumsmaßstab am Beispiel eines Bergbaustandortes in Vietnam (Vang Danh)

SANIRESCH: Nachhaltiges Sanitär-Recycling Eschborn, Teilprojekt 5: Optimierung der Sanitäranlagen, Leitungssysteme und Sammelspeicher

Erstmaliger Betrieb einer Sanitäranlage mit Trenntoiletten, Sammel und Speichersystem. Überwachung der Anlage. Wartung der Anlage+ Installation einer Füllstandsmessung. Neben der Akzeptanz, dem Nutzerverhalten muss der tägliche Umgang mit der Anlage geprüft und optimiert werden. Hierzu gehören Reinigung der Toilette, Inkrustierungen in den Leitungen und deren Beseitigung, Schlammbildung in den Sammelbehältern etc. Diese Ergebnisse sind für eine weit verbreitete Nutzung der Technologie von großer Bedeutung. Einweisung, Beratung, Inbetriebnahme, Überwachung, Wartung der Anlage - mehrmals im Jahr - durch Roediger Personal. Einsatz von besonderen Reinigungsmitteln; Einbau einer Füllstandsmessung. Das Gesamtkonzept ist, nach erfolgreicher Testphase, eine wirtschaftlich bedeutende Alternative zu konventionellen Techniken, mit einem enormen Marktpotential insbesondere in Ländern ohne existierende Sanitär-Infrastruktur

Untersuchung der Wechselwirkung von Motoröl mit neuen Kraftstoffen sowie Entwurf von Maßnahmen zur Verlängerung des Ölwechselintervalls

Das Projektziel ist die Aufklärung der Wechselwirkungen zwischen Motoröl und neuen Kraftstoffen wie Biodiesel oder auch HVO. Im Vordergrund steht hierbei die thermische oder chemische Entfernung von Biodiesel aus Motoröl zur Verlängerung des Ölwechselintervalls. Ein Nebenziel des Projektes ist die Aufklärung, warum Dieselkraftstoff aus Motoröl bei 120 Grad Celsius destillativ entfernbar ist und welche Parameter dafür verantwortlich sind. Neben der chemischen Entfernung von Biodiesel aus dem Motoröl soll eine Sensorik weiterentwickelt werden, die den Ölzustand auch dann noch überwachen kann, wenn die Biodieselanteile im Motoröl chemisch modifiziert worden sind. Dazu werden die Messkapazitäten des vTI (Johann Heinrich von Thünen-Institut) eingesetzt. Auch die Problematik der Ölschlammbildung ist Thema des durchzuführen- den Projekts. Ölschlamm wirkt sich äußerst schädlich für den Motor aus. Das Auftreten von Ölschlamm wird nicht selten durch einen kapitalen Motorschaden begleitet. Die Firma ASG-Analytik unterstützt das Vorhaben durch Ölanalysen und gewinnt dadurch wichtige Erkenntnisse für die Erweiterung des eigenen Analytikangebots mit Blick auf additivierte Langlauföle.

Understanding and tailoring aerobic granular sludge wastewater treatment systems

Aerobic granular sludge-based systems have been recently proposed as a promising innovative alternative for wastewater treatment. Aerobic granular sludge may be developed in bubble column-type reactors operated in a sequencing batch mode with anaerobic and aerobic phases. The advantages are relatively low operating and maintenance costs and a high density biomass sludge blanket which results in a compact and efficient treatment system. For a successful operation of this promising treatment system, formation of physically and metabolically stable granular sludge is a prerequisite. A detailed understanding of the granule formation, the bacterial populations involved, and the physical structure is still missing and therefore we investigate three main objectives: (i) the competition and relative importance of PAO and GAO in granular sludge structure, (ii) granule formation and stability for optimized nitrogen and phosphorus removal, and (iii) the microbial assembly and community in relation to granular structure. A combination of process engineering approaches with the molecular characterization of the microbial communities of the granules is applied. The results of the first two project years showed that with propionate as substrate a more stable biological phosphorous removal by PAO could be achieved than with acetate. Microbial community characterization showed that it was indeed dominated by PAO in the propionate reactor whereas GAO were predominant when phosphorous removal was low in the acetate reactor. A new methodology to measure PAO activity in real time inside the reactor based on conductivity measurement was developed and will now be applied to study the competition between PAO and GAO in aerobic granular sludge. Different aeration strategies for improving nitrogen removal were also successfully tested leading to increased biological nitrogen removal. Furthermore, a detailed characterization of granule structure showed that they are composed of multiple micro-granules containing one population and that they resemble rather a cauliflower than an onion with several layers. This increased understanding of the granular sludge formation, activity and structure will allow tailoring aerobic granules with desired physical and metabolic characteristics which is required for a robust implementation and reliable operation of this novel system for the treatment of different kinds of wastewaters from municipalities or industry.

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