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Wechselwirkungen zwischen N2-Fixierung und Denitrifizierung in einem Erdsystem-Modell mit flexibler Stöchiometrie und deren Einfluss auf das marine Stickstoffinventar in einem sich wandelnden Klima

Das Projekt "Wechselwirkungen zwischen N2-Fixierung und Denitrifizierung in einem Erdsystem-Modell mit flexibler Stöchiometrie und deren Einfluss auf das marine Stickstoffinventar in einem sich wandelnden Klima" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft.Der Schlüssel zu Verständnis und Projektion des künftigen Stickstoffinventars des Ozeans und der Veränderung der Biologischen Pumpe im globalen Klimawandel liegt in der Frage, wie und wie stark die Fixierung von atmosphärischem Stickstoff und die Denitrifizierung im Ozean gekoppelt sind. Während in bisherigen Modellstudien Stickstofffixierung und Denitrifizierung eng gekoppelt sind, zeigt ein neu entwickeltes optimalitätsbasiertes Ökosystemmodell mit flexibler Stöchiometrie (OPEM) im globalen UVic-ESCM eine deutlich schwächere Kopplung. In diesem Projekt sollen die Faktoren und Mechanismen, die die Kopplung steuern, identifiziert und ihre Veränderung in ver- schiedenen Klimaszenarien untersucht werden. Hierzu wird OPEM in einem vorindustriellen Szenario, einem Szenario der Maximalphase der letzen Eiszeit und einem heutigen Szenario angewendet und die Sensitivität der Modellergebnisse in Bezug auf das ozeanische Stickstoffinventar und die biolo- gische Kohlenstoffpumpe bewertet. Das Ziel des Projekts ist es, die Steuerungsprozesse des marinen Stickstoffinventars genauer abzubilden, um bessere Projektionen der biogeochemischen Kreisläufe im Ozean und ihrer Auswirkungen auf den CO2-Gehalt der Atmosphäre zu ermöglichen.

Biogeochemie von Spurenelementen im Südost-Atlantik; ein deutscher Beitrag zum internationalen GEOTRACES-Programm

Das Projekt "Biogeochemie von Spurenelementen im Südost-Atlantik; ein deutscher Beitrag zum internationalen GEOTRACES-Programm" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (GEOMAR), Forschungsbereich 2: Marine Biogeochemie, Forschungseinheit Chemische Ozeanographie.Unsere bewilligte Forschungsfahrt M121 mit FS Meteor im Südostatlantik wird im November/Dezember 2015 stattfinden. Mit dem vorliegenden Antrag beantragen wir Mittel für Personal zur Teilnahme an der Fahrt und Kosten für die Auswertephase nach der Fahrt. Der Fokus des Projektes liegt auf der Biogeochemie und chemischen Ozeanographie von Spurenmetallen, wofür aber auch physikalische und biologisch-ozeanographische Informationen gesammelt werden. Die Untersuchungsschwerpunkte sind die detaillierte Erfassung der Verteilung von Spurenelementen in der Wassersäule des Südostatlantiks, die Untersuchung von Eintrags- und Austragsmechanismen, die biogeochemischen Zyklen dieser Spurenelemente, und deren Zusammenhänge mit dem Stickstoffkreislauf im Untersuchungsgebiet. Die Ausfahrt wird als offizieller Bestandteil in das international koordinierte GEOTRACES-Programm eingebettet sein. Der erste Schwerpunkt wird die detaillierte Untersuchung der Verteilung der Spurenelemente in der Wassersäule des Benguela-Auftriebs sein, von denen einige als limitierende Mikronährstoffe der Bioproduktivität und der Diazotrophie fungieren. Wir werden die Beziehung zwischen Makro- und Mikronährstoffkonzentrationen und den Flüssen dieser Nährstoffe untersuchen sowie die Beziehung zur biologischen Produktivität und dem Stickstoffzyklus. Die Spurenmetallverteilung soll auch mit der Verteilung und Mischung der Wassermassen im Benguela-Auftriebsgebiet und deren Eigenschaften in Verbindung gebracht werden, insbesondere den Sauerstoffgehalten und dem Austausch mit dem anoxischen Schelf. Weiterhin werden wir den Eintrag und die Eintragswege der Spurenmetalle über Staub (Wüste Namib), Sediment und große Flüsse (hauptsächlich Orange und Kongo) erfassen. Den Abschluss der Projektarbeiten wird die Verteilung der Spurenmetalle in der gesamten Wassersäule im offenen Ozean des Südostatlantiks als Funktion der großskaligen Ozeanzirkulation und Wassermassenmischung sein; diese Arbeiten werden in enger Kooperation mit J. Scholten und M. Frank (Kiel) stattfinden, die einen komplementären Antrag einreichen. Die Arbeiten dieses Projektes haben eine Bedeutung für das globale Verständnis der Rolle unterschiedlicher Prozesse, die die chemischen Umweltbedingungen im Ozean, mit dem Fokus auf Spurenmetalle, steuern und in denen die Ökosysteme funktionieren.

Wissenschaftliche Ueberrechnung des Erweiterungsentwurfes der Klaeranlage Limburg

Das Projekt "Wissenschaftliche Ueberrechnung des Erweiterungsentwurfes der Klaeranlage Limburg" wird/wurde gefördert durch: Abwasserverband Limburg. Es wird/wurde ausgeführt durch: Gesamthochschule Kassel, Fachbereich 14 Bauingenieurwesen, Institut für Gewässerschutz, Fachgebiet Siedlungswasserwirtschaft.Um die Klaeranlage Limburg nach den anerkannten Regeln der Technik zu betreiben, wurde im Jahr 1986 eine Erweiterungsentwurf erarbeitet, der eine gezielte Stickstoffelimination durch Nitrifikation und Denitrifikation ermoeglichen sollte. Aufgrund der seither gewonnenen Erkenntnisse auf dem Gebiet der weitergehenden Abwasserreinigung, war eine wissenschaftliche Ueberpruefung des Entwurfes sinnvoll. Dieser umfasste Messphasen zur Erstellung aktueller Stoffbilanzen sowie zur Erfassung dynamischer Belastungszustaende. Diese dienten als Grundlage fuer dynamische Simulationen mit einem am Fachgebiet Siedlungswasserwirtschaft entwickelten mathematischen Modell (SIMKA) fuer Klaeranlagen. Die Reinigungsleistung der Klaeranlage wurde fuer verschiedene Ausbauvarianten untersucht und Empfehlungen fuer eine optimierte Erweiterung gegeben.

Anpassung der Klaeranlage Bregenz an der Stand der Technik

Das Projekt "Anpassung der Klaeranlage Bregenz an der Stand der Technik" wird/wurde gefördert durch: Amt der Landeshauptstadt Bregenz, Abwasserreinigung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Wien, Institut für Wassergüte und Abfallwirtschaft.Anpassung der bestehenden Klaeranlage Bregenz an der Stand der Technik (weitgehende N- und P-Elimination).

Wissenschaftliche Begleitung bei der Anpassung der Klaeranlage Tamsweg an den Stand der Technik

Das Projekt "Wissenschaftliche Begleitung bei der Anpassung der Klaeranlage Tamsweg an den Stand der Technik" wird/wurde gefördert durch: Reinhalteverband Zentralraum Lungau. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Wien, Institut für Wassergüte und Abfallwirtschaft.Es handelt sich um eine Klaeranlage im zentralalpinen Raum, die Abwassertemperaturen sind waehrend der Schneeschmelze sehr gering. Ein wirtschaftliches und zuverlaessiges Reinigungskonzept soll erstellt werden, um die Anforderungen an Nitrifikation und Naehrstoffentfernung zu erfuellen. Eine Zusammenarbeit zwischen wissenschaftlicher Planung (Technische Universitaet Wien) und Bauplanung (Ziviltechniker) soll zu einer optimalen Loesung fuer diesen Standort fuehren.

Nährstoffrückgewinnung aus Klärschlamm

Das Projekt "Nährstoffrückgewinnung aus Klärschlamm" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit. Es wird/wurde ausgeführt durch: Abwasserverband Braunschweig.Der Abwasserverband Braunschweig optimiert mit einer technischen Innovation die Energiebilanz seiner Kläranlage und gewinnt wertvolle Nährstoffe aus dem Klärschlamm zurück. Das Bundesumweltministerium fördert dieses Vorhaben mit knapp 2 Millionen Euro aus dem Umweltinnovationsprogramm. Ziel des Vorhabens ist eine energetisch optimierte Schlammbehandlung mit erhöhter Faulgasausbeute und damit erhöhter Stromproduktion sowie die Rückgewinnung der Nährstoffe Stickstoff und Phosphor aus dem Abwasser für den späteren Einsatz als Düngemittel. Das Vorhaben leistet somit einen wichtigen Beitrag zur Erhöhung der Energie- und Ressourceneffizienz in der Abwasserwirtschaft und ist insbesondere in Hinblick auf die Nährstoffrückgewinnung auf andere Abwasserbehandlungsanlagen übertragbar. Das jährliche Einsparpotenzial an CO2-Emissionen beträgt circa 430 Tonnen. Zudem führt das Verfahren zu einer Verbesserung der energetischen Bilanz der Kläranlage. Und so funktioniert das neue Verfahren: In einer Zentrifugenanlage wird ausgefaulter Überschussschlamm auf circa 15 Prozent Trockenrückstand entwässert und direkt einer thermischen Desintegration zugeführt, in der mittels Druckhydrolyse eine Erhöhung des abbaubaren Anteils des Schlamms erreicht wird. Damit fällt eine höhere Menge an Faulgas an, gleichzeitig sinkt die zu entsorgende Schlammmenge. Die beim Zentrifugieren anfallende hoch nährstoffreiche Flüssigkeit - das Zentrifugat - wird nacheinander den beiden Nährstoffrückgewinnungsstufen, der Magnesium-Ammonium-Phosphat-Fällung und der Ammoniak-Strippung, zugeführt. Sowohl das dabei gewonnene Magnesium-Ammonium-Phosphat als auch das Ammoniumsulfat sind von hoher Qualität und zum Einsatz als Düngemittel geeignet. Das Bundesumweltministerium fördert mit dem Umweltinnovationsprogramm erstmalige, großtechnische Anwendungen einer innovativen Technologie. Das Vorhaben muss über den Stand der Technik hinausgehen und sollte Demonstrationscharakter haben.

Variantenstudie zur Anpassung der Klaeranlage Saalbach-Hinterglemm an den Stand der Technik

Das Projekt "Variantenstudie zur Anpassung der Klaeranlage Saalbach-Hinterglemm an den Stand der Technik" wird/wurde gefördert durch: Gemeinde Saalbach-Hinterglemm. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Wien, Institut für Wassergüte und Abfallwirtschaft.Die bestehende Klaeranlage Saalbach-Hinterglemm erfuellt derzeit nicht die oesterreichischen Anforderungen an Nitrifikation, Stickstoff- und Phosphorentfernung. Im Rahmen des Projektes werden Vorschlaege zur Anpassung der Klaeranlage an den Stand der Technik erarbeitet, wobei einerseits die eingeschraenkte Platzsituation erschwerend wirkt, und andererseits der Umstand beachtet werden muss, dass die Anlage die staerksten Saisonschwankungen im Bundesland Salzburg aufweist.

Langzeitverhalten einer naturnahen Klaeranlage fuer haeusliches Abwasser

Das Projekt "Langzeitverhalten einer naturnahen Klaeranlage fuer haeusliches Abwasser" wird/wurde ausgeführt durch: Zentrum fuer angewandte Oekologie.Die naturnahe Klaeranlage Schattweid reinigt seit 1986 das haeusliche Abwasser des Oekozentrums. Seit dieser Zeit wird die Anlage kontinuierlich wissenschaftlich begleitet und war daneben auch Ort einiger Sonderuntersuchungen. Die Rahmenbedingungen fuer den Betrieb sind damit sehr gut bekannt. Die Anlage gehoert heute zu den am laengsten und besten untersuchten naturnahen Klaeranlagen in Europa. Die Langzeitforschung soll ermoeglichen, Aussagen ueber die Lebensdauer und die Veraenderung der Abbauleistung zu erarbeiten. Bei der N-Elimination wurde eine Verbesserung von ca 50 Prozent (1986) auf ueber 80 Prozent (1993) festgestellt. Auch SCB-Abbau und Nitrifikation verbessern sich weiterhin. Beim P-Rueckhalt ist mit einer Erschoepfung zu rechnen, die sich aber bisher noch nicht abzeichnet.

Betriebliche Abwasserreinigung im Kombibecken

Das Projekt "Betriebliche Abwasserreinigung im Kombibecken" wird/wurde ausgeführt durch: Berliner Hochschule für Technik, Verfahrens- und Umwelttechnik, Studienschwerpunkt Bioverfahrenstechnik.Die Mindestanforderungen fuer die Einleitung von kommunalem Abwasser sind durch die Novelle des Anhang 1 der Rahmen-Abwasser-Verwaltungsvorschrift vom 08.09.89 verschaerft worden. Fuer die Phosphor- und Stickstoffelimination bedeutet dies, dass nahezu alle Klaeranlagen mit unterschiedlichem Aufwand saniert bzw. erweitert werden muessen. Das hier entwickelte Kombibecken soll durch Modifikation der Prozessfuehrung sowie durch konstruktive Aenderungen den neuen Anforderungen angepasst werden. Das nach dem Submersverfahren arbeitende einstufige Kombibecken im Pilotmassstab ist fuer die betriebliche Abwasserreinigung konzipiert worden und besteht aus einem Belebungsteil mit integriertem Sedimenter sowie einer Ueberschussschlammtasche. Ruehrer und Tauchstrahlbeluefter ermoeglichen das Einstellen definierter Sauerstoffpartialdruecke. In ersten orientierenden Versuchen wird der CSB von Abwaessern aus der Lebensmittelindustrie in Hoehe von 4.000 bis 7.000 mg O2/l um etwa 70 Prozent gesenkt; beim Einsatz in einem Berliner Klaerwerk betraegt die CSB-Reduktion des kommunalen Abwassers etwa 90 Prozent. Die Nitrifikation entspricht der des Klaerwerkes. Die intermittierende Denitrifikation laesst sich hier zunaechst bis zu Raumbelastungen von 0,39 kg BSB 5/m3 realisieren und wird durch periodische Belueftungsintervalle aufrechterhalten. Zur Zeit werden Mehrkammersysteme mit integrierter Phosphorelimination erprobt.

Phosphor- und Stickstoffelimination von Abwasser in einer Bio-P/N-Reaktoranlage

Das Projekt "Phosphor- und Stickstoffelimination von Abwasser in einer Bio-P/N-Reaktoranlage" wird/wurde ausgeführt durch: Berliner Hochschule für Technik, Verfahrens- und Umwelttechnik, Studienschwerpunkt Bioverfahrenstechnik.Eine vierstufige Laborreaktorkaskade zur kontinuierlichen aeroben CSB-Reduktion ist unter dem Aspekt konzipiert worden, fuer spezifische betriebliche Fragestellungen passende Anlagenschaltungen zur biologischen Phosphor- und Stickstoffelimination zu entwickeln. Die hier vorgeschlagene Anlagenschaltung im Hauptstromverfahren ermoeglicht eine nahezu vollstaendige Phosphor- und Stickstoffelimination von Abwaessern mit erhoehten Ammonium- und Nitratfrachten. Sie basiert auf dem A/O-Verfahren, ergaenzt durch zwei anoxe Reaktoren, in denen der Zulauf, der Rueckschlamm sowie die im aeroben Reaktor durch Nitrifikation erzeugten Nitratverbindungen denitrifiziert werden. Bei einer Substratzulaufkonzentration (DOC) von etwa 100 mg/l betraegt der Substratabbaugrad 95 bis 100 Prozent, der Phosphateliminationsgrad bei einem Zulauf PO4-P von etwa 5 mg/l 85 bis 100 Prozent. Die stufenweise bis auf 25 mg/l erhoehten NH4-N Zulaufkonzentrationen werden nach einer Einfahrphase bis zu 100 Prozent abgebaut, der Nitratabbaugrad liegt bei 0,9 und 1,0.

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