Investigations on the inactivation of selected bacteria and viruses during mesophilic and thermophilic anaerobic alkaline cofermentation of biological waste materials, food residues and other animal residues; Seuchenhygienische Untersuchungen zur Inaktivierung ausgewaehlter Bakterien und Viren bei der mesophilen und thermophilen anaeroben alkalischen Faulung von Bio- und Kuechenabfaellen sowie anderen Rest- und Abfallstoffen tierischer Herkunft

Energy Technology Data Exchange (ETDEWEB)

Hoferer, M. [Hohenheim Univ., Stuttgart (Germany). Inst. fuer Umwelt- und Tierhygiene sowie Tiermedizin mit Tierklinik

2001-07-01

The purpose of this study is to investigate the inactivation kinetics of a number of different bacteria (Salmonella Senftenberg, Escherichia coli O157, Enterococcus faecium) and viruses (Bovine Enterovirus (ECBO), Equine Rhinovirus (ERV), Poliovirus, Bovine Parvovirus (BPV)) during the process of anaerobic cofermentation. Experiments were conducted in a semi-technical biogas plant at the University of Hohenheim. The fermenter was fed with a mixture of slurry from pigs or cattle (75%) and leftovers (25%) and was run under mesophilic (30 C + 35 C) as well as under thermophilic temperature conditions (50 C + 55 C). Volume and filter-sandwich germ-carriers were specifically developed and/or optimised for these analyses. Parallel to the experiments at the University of Hohenheim and under almost identical process conditions, various viruses (African Swine Fever Virus, Pseudorabies Virus, Classical Swine Fever Virus, Foot and Mouth Disease Virus, Swine Vesicular Disease Virus) were examined at the Federal Research Centre for Virus Diseases of Animals in Tuebingen. The results obtained at each research institution are directly compared. (orig.)

Stabilization of the cleaning of anaerobic waste water with the aid of activated sludge following receipts of hydrogen peroxide; Stabilisierung der anaeroben Abwasserreinigung durch Belebtschlamm nach Eintrag von Wasserstoffperoxid

Energy Technology Data Exchange (ETDEWEB)

Stupperich, E. [Ulm Univ. (Germany). Abt. Angewandte Mikrobiologie; Gerstmeir, R. [Ulm Univ. (Germany). Abt. Angewandte Mikrobiologie; Marqua, J. [Ulm Univ. (Germany). Abt. Angewandte Mikrobiologie; Rothfuss, A. [Ulm Univ. (Germany). Abt. Angewandte Mikrobiologie

1996-12-31

Some municipal and industrial sewage treatment plants comprise an aerobic and an anaerobic unit. However, discharge conditions may be such as to cause strong oxidants like hydrogen peroxide (H{sub 2}O{sub 2}) to enter the anaerobic unit. As measurements of the reduction-oxidation potential in an acidification stage showed, small concentrations of H{sub 2}O{sub 2}, already, may cause irreversible damage to the anaerobic bacterial strains living there. Adding activated sludge from the aerobic unit to such a system can prevent the damage. Probably, the enzyme catalase protects the anaerobic system against the oxydizing effect of hydrogen peroxide: this enzyme from aerobic bacteria and optionally aerobic bacteria causes the ecologically compatible decomposition of hydrogen peroxide into water and oxygen, which is substantially less reactive. Optionally aerobic bacteria, which are also added, protect the anaerobic system further by consuming this oxygen. (orig.) [Deutsch] Manche kommunalen und industriellen Klaeranlagen bestehen aus einer Aerobie und einer Anaerobie. Verschiedene Einleitungsbedingungen koennen aber dazu fuehren, dass in die Anaerobie starke Oxidationsmittel wie Wasserstoffperoxid (H{sub 2}O{sub 2}) gelangen. Messungen des Redoxpotentials in einer Versaeuerungsstufe zeigen, dass bereits geringe Konzentrationen an H{sub 2}O{sub 2} die dort lebenden anaeroben Bakterienkulturen irreversibel schaedigen. Wird aber einem solchen System Belebtschlamm aus der Aerobie zudosiert, so kann diese Schaedigung verhindert werden. Wahrscheinlich schuetzt das Enzym Katalase die Anaerobie vor der oxidierenden Wirkung des Wasserstoffperoxids. Dieses Enzym aus aeroben und fakultativ aeroben Bakterien zersetzt naemlich Wasserstoffperoxid oekologisch vertraeglich in Wasser und den bedeutend weniger reaktiven Sauerstoff. Zum Schutz der Anaerobie wird auch dieser Sauerstoff durch die zudosierten fakultativ aeroben Bakterien verbraucht. (orig.)

Thermal cell solubilization of excess sludge; Thermischer Zellaufschluss von Ueberschussschlamm

Energy Technology Data Exchange (ETDEWEB)

Duennebeil, A. [LIMUS Umwelttechnik GmbH, Berlin (Germany)

1999-07-01

Thermal cell solubilization of excess sludge has the following impact on subsequent digestion: cut in the mass of solids to be disposed of, enhancement of gas production and dewatering efficiency, stabilization of the digestion process, reduction of the tendency for foam formation. This does not require additional energy in an amount worth mentioning. (orig.) [German] Durch thermischen Zellaufschluss von Ueberschussschlamm wird in der nachfolgenden Faulung - die zu entsorgende Feststoffmasse reduziert - die Gasproduktion und - der Entwaesserungsgrad gesteigert sowie - der Faulbetrieb stabilisiert und - die Neigung zur Schaumbildung verringert. Dafuer ist keine nennenswerte, zusaetzliche Energie erforderlich. (orig.)

Microbiological studies in enhanced sewage sludge degradation through cell membrane break-up; Mikrobiologische Untersuchungen zum verbesserten Klaerschlammabbau durch Zellaufschluss. Mechanische und thermische Behandlung von Schlaemmen

Energy Technology Data Exchange (ETDEWEB)

Battenberg, S.; Naeveke, R. [Gesellschaft fuer Biotechnologische Forschung mbH, Braunschweig (Germany). Bereich Mikrobiologie

1999-07-01

Mechanical disintegration breaks up the flake structure of excess sludge and solubilizes organic constituents. Bacterial cells are rendered soluble. Thermal conditioning of excess sludge, too, can release sludge constituents. This makes for enhanced and accelerated hydrolysis of polymeric sludge constituents in subsequent anaerobic processing. The yield of useful biogas is increased. (orig.) [German] Durch die mechanische Desintegration von Ueberschussschlamm wird die Flockenstruktur zerschlagen und organische Inhaltsstoffe werden in Loesung gebracht. Bakterienzellen werden aufgeschlossen. Auch durch eine thermische Behandlung von Ueberschussschlamm koennen Schlamminhaltsstoffe freigesetzt werden. Dadurch wird bei einer anschliessenden anaeroben Behandlung die Hydrolyse der polymeren Schlamminhaltsstoffe gefoerdert und beschleunigt. Die Ausbeute an verwertbarem Biogas wird gesteigert. (orig.)

Co-combustion of sewage sludge; Mitverbrennung von Klaerschlamm

Energy Technology Data Exchange (ETDEWEB)

Thome-Kozmiensky, K.J. [Technische Univ. Berlin (Germany). Fachgebiet Abfallwirtschaft

1998-09-01

Thermal sewage disposal pursues the following aims: destruction of organic pollutants contained in the sludge; concentration and removal or almost complete fixation of inorganic pollutants in the residue matrix; minimisation of the mass solid residue; production of useful products; utilisation of the caloric content. The thermal treatment chain should be as short as possible; intermediate stages in separate reactors such as digestion, drying, degasification or gasification should be avoided if the material is ultimately to be combusted. The present paper examines and assesses the co-combustion of sewage sludge. [Deutsch] Mit der thermischen Klaerschlammentsorgung werden folgende Ziele verfolgt: - Zerstoerung der im Schlamm enthaltenen organischen Schadstoffe, - Konzentration und Ausschleusung oder weitestgehende Fixierung der anorganischen Schadstoffe in die Reststoffmatrix, - Minimierung der Masse an festen Restabfaellen, - Herstellung verwertbarer Produkte, - Nutzung des Waermeeinhalts. Die thermische Behandlungskette sollte moeglichst kurz sein; Zwischenschritte wie Faulung, Trocknung, Ent- oder Vergasung in getrennten Reaktoren sollten vermieden werden, wenn letztendlich doch verbrannt wird. Das Verfahren der Mitverbrennung von Klaerschlamm wird hier untersucht und bewertet. (orig./SR)

Comparison and optimization of different processes of mechanical sewage sludge disintegration; Vergleich und Optimierung verschiedener Verfahren der mechanischen Klaerschlammdesintegration

Energy Technology Data Exchange (ETDEWEB)

Lehne, G.; Mueller, J.; Schwedes, J. [Technische Univ. Braunschweig (Germany). Inst. fuer Mechanische Verfahrenstechnik

1999-07-01

There are in principle three applications of mechanical sewage sludge disintegration within the framework of sewage treatment, which are briefly dealt with. The organic material released in the course of the disintegration process can be used as a proton donator for denitrification. In the second application, mechanical sludge disintegration improves the sedimentation properties of bulking sludge and scum. In the third application, sewage sludge disintegration enhances the anaerobic degradation behaviour of excess sludge and digester sludge. (orig.) [German] Es gibt drei prinzipielle Einsatzfaelle einer mechanischen Klaerschlammdesintegration im Rahmen des Abwasserreinigungsprozesses, auf die im folgenden kurz eingegangen wird. Das im Zuge der Desintegration freigesetzte organische Material kann als Protonendonator fuer die Denitrifikation verwendet werden. Eine weitere Anwendung der mechanischen Desintegration stellt die Verbesserung der Absetzeigenschaften von Blaeh- und Schwimmschlaemmen dar. Den dritten Einsatzfall der Klaerschlammdesintegration stellt die Verbesserung des anaeroben Abbauverhaltens von Ueberschuss- und Faulschlaemmen dar. (orig.)

Disposal of energetic materials by alkaline pressure hydrolysis and combined techniques

Energy Technology Data Exchange (ETDEWEB)

Bunte, G.; Krause, H.H.; Hirth, T. [Fraunhofer-Institut fuer Chemische Technologie (ICT), Pfinztal-Berghausen (Germany)

1997-07-01

Treibladungspulvern bietet die Kombination eines schnellen, chemischen Abbaus durch alkalische Hydrolyse mit anschliessender Weiterbehandlung der entstehenden Reaktionsmischungen in einer biologischen Entsorgungsanlage. Die Studie beschreibt die Ergebnisse der alkalischen Druckhydrolyse von verschiedenen Treibladungspulvern. Unter alkalischen Bedingungen (Treibmittel: NaOH=2.3:1, T=150 C, p<30 bar) werden biologisch gut abbaubare Reaktionsmischungen, erhalten. Hauptabbauprodukte in der fluessigen Phase sind einfache Mono- und Dicarbonsaeuren. Abhaengig von den Reaktionsbedingungen werden 30% bis 50% des Treibmittelstickstoffs zu Nitrit und Nitrat umgesetzt. Als gasfoermige N-haltige Produkte werden N{sub 2} (16-46%), N{sub 2}O (2-23%) und NO{sub x} (0-5%) detektiert. Insgesamt reagieren ca. 40% bis 60% des Treibmittelstickstoffs zu gasfoermigen Produkten. Im Rueckstand werden zwischen 2% bis 9% des Treibmittelstickstoffs angereichert. Hierbei handelt es sich in erster Linie um die im Treibmittel enthaltenen Additive (z.B. Centralit). (orig.)

Anaerobic degradation of paunch and pig stomach contents. Untersuchungen zum anaeroben Abbauverhalten von Pansen- und Schweinemageninhalten

Energy Technology Data Exchange (ETDEWEB)

Tritt, W.P. (Bundesforschungsanstalt fuer Landwirtschaft, Braunschweig (Germany, F.R.). Inst. fuer Technologie)

1989-11-01

Slaughtering wastes amount to about 60 kg of paunch and 1 kg of pig stomach contents per animal. Each slaughterhouse is responsible for the disposal of these wastes. Anaerobic degradation is among the solutions suggested. It is a process developing gases, and reducing odors and volumes of wastes. Details are given on investigations assessing the methane yields expected, degradation characteristics, and the required amount of inoculants. (orig.).

Biosorption of heavy metals under anaerobic conditions. Final report; Biosorption von Schwermetallen unter anaeroben Bedingungen. Abschlussbericht

Energy Technology Data Exchange (ETDEWEB)

Kreikenbohm, R.

1996-12-31

The precipitation of heavy metals as hydroxides is the standard technique for the decontamination of waste water streams polluted by these elements. On the other side, progress in research has been made concerning the biosorption onto dead biomass and bioprecipitation supported by physiologically active bacteria. As the aim of this study, a flexible strategy has been envisaged cleaning a waste water with definite heavy metal load underlying the process mentioned above. Suitable bacteria were enriched and the process was tested in a technical plant. As result, a very high efficiency of heavy metal elimination has been found. The field of application covered by the acquired process is identical with the whole range of the waste water streams polluted by heavy metals. In addition, a second stage may be necessary if there are any further contaminants to be removed. (orig.) [Deutsch] Bei der Reinigung von schwermetallhaltigen Abwaessern ist der derzeitige Stand der Technik gegeben durch die Neutralisationsfaellung als Hydroxide, waehrend in der Forschung damit begonnen wurde, Biosorption an devitaler Biomasse oder Biopraezipitation durch physiologisch aktive Bakterien zu untersuchen. Ziel des Vorhabens war die Ermittlung einer flexiblen Strategie fuer die Prozessfuehrung zur Abwasserreinigung bei vorgegebener Schadstoffbelastung auf der Basis des zuletzt genannten Prozesses. Dazu wurden geeignete Bakterien angereichert und das Verfahren in einer Technikumsanlage erprobt. Als Ergebnis wurde bei Zufuhr verschiedener Industrieabwaesser eine sehr hohe Effizienz in der Schwermetallelimination gefunden. Das Anwendungsgebiet des erarbeiteten Verfahrens erstreckt sich auf eine Vielzahl schwermetallbelasteter Abwaesser, wobei - je nach Art der weiteren Inhaltsstoffe - eine zusaetzliche Reinigungsstufe vor- oder nachgeschaltet werden muss. (orig.)

Developing an optimized treatment strategy for anaerobic waste water cleaning; Entwicklung einer optimierten Behandlungstrategie fuer die anaerobe Abwasserreinigung

Energy Technology Data Exchange (ETDEWEB)

Wenzel, W.; Manz, W.; Szewzyk, U.; Kozariszczuk, M.; Kraume, M. [Technische Univ. Berlin (Germany)

1999-07-01

The paper looks into the opportunities for and limitations of using oligonucleotide probes for in-situ hybridisation in anaerobic systems. As is demonstrated, a large part of the populations can be detected using this method and different physiological groups like sulfate reducers and methanogens can be verified with a high resolution. The technique permits assessing the physiological activity of these groups so that inferences to reactor performance can be drawn. Various physiological groups such as fermenters and homoacetogenous bacteria so far can be detected with inadequate resolution only. Ongoing work with a view to amending this is described. (orig.) [German] Dieser Beitrag beschaeftigt sich mit den Moeglichkeiten und Limitierungen des Einsatzes von Oligonukleotidsonden zur in situ Hybridisierung in anaeroben Systemen. Es wird gezeigt, dass ein grosser Teil der Population mit Hilfe dieser Methode erfasst werden kann und verschiedene physiologische Gruppen wie die Sulfatreduzierer und die Methanogenen mit hoher Aufloesung nachgewiesen werden koennen. Die physiologische Aktivitaet dieser Gruppen kann abgeschaetzt werden und damit sind Rueckschluesse auf die Reaktorleistung moeglich. Verschiedene physiologische Gruppen wie die Gaerer und die homoacetogenen Bakterien werden bisher nur in unzureichender Aufloesung erfasst. Die derzeit laufenden Arbeiten zur Loesung dieser Probleme werden beschrieben. (orig.)

Introducing a dimensioning and simulation model useful for engineering practice for the modelling/optimization of enhanced biological P elimination.; Vorstellung eines in der Ingenieurpraxis nutzbaren Bemessungs- und Simulationsmodelles zur Abbildung/Optimierung der vermehrten biologischen P-Elimination

Energy Technology Data Exchange (ETDEWEB)

Wichern, M.; Rosenwinkel, K.H.; Binder, M.

1999-07-01

The paper describes in excerpts a stationary model, suitable for engineering practice, for assessing the efficiency of enhanced biological P elimination. Adapted to the latest state of knowledge and based on only a few measuring data, it can be used to dimension or optimize existing plant. It takes into account knowledge such as the following: growth of organisms with enhanced phosphorus accumulation (PAOs) in an anoxic environment, modelling of biomass die-back in an anaerobic environment, different yield and die-back rates of PAOs and non-bioP organisms, the share of denitrifying PAOs and degradation processes through hydrolysis/fermentation. (orig.) [German] Im Rahmen dieses Beitrages wird ein in der Ingenieurpraxis anwendbares stationaeres Modell zur Abschaetzung der Leistungsfaehigkeit der vermehrten biologischen P-Elimination in Auszuegen vorgestellt, das, angepasst an neueste Erkenntnisse, auf Basis weniger Messdaten zur Bemessung sowie Optimierung von bestehenden Anlagen eingesetzt werden kann. Erkenntnisse, wie z.B. das Wachsen der vermehrt phosphorspeichernden Organismen (PAO) im Anoxischen, die Abbildung des Biomassensterbens im Anaeroben, die unterschiedlichen Ertrags- und Sterberaten von PAOs und Nicht-BioP-Organismen, der Anteil der denitrifizierenden PAOs und Abbauprozesse durch Hydrolyse/Fermentation sind im Modell beruecksichtigt. (orig.)

Selective separation of anaerobic sludge by means of hydrocyclones; Selektive Abtrennung von Anaerobschlamm mit Hydrozyklonen

Energy Technology Data Exchange (ETDEWEB)

Mueller, M.; Bohnet, M. [Technische Univ. Braunschweig (Germany). Inst. fuer Verfahrens- und Kerntechnik

1999-07-01

In anaerobic waste water cleaning, biomass concentration constitutes a central problem because of long generating times and low biomass sinking speeds. In order to decouple hydraulic retention time from biomass retention time, biomass must be fed back into the reactor. The fact that separation by means of common gravitational separators such as sedimentation tanks and baffle plate thickeners is unspecific results in the enrichment in the reactor of inorganic solids, whose presence is corollary to the anaerobic sludge process. Hence, industry has a great interest in separating anaerobic sludge into organic and inorganic constituents as a means of safeguarding high operating stability and degradation efficiency of anaerobic reactors. Hydrocyclones, permitting selective separation, are an obvious approach. (orig.) [German] Bei der anaeroben Abwasserreinigung ist die Biomassekonzentrierung aufgrund langer Generationszeiten und geringer Sinkgeschwindigkeiten der Biomasse ein zentrales Problem. Zur Entkopplung der hydraulischen Verweilzeit von der Verweilzeit der Biomasse ist eine Rueckfuehrung der Biomasse erforderlich. Da bisher eingesetzte Schwerkraftabscheider, wie Absetzbecken und Lamellenklaerer, unspezifisch trennen, kommt es zu einer Anreicherung anorganischer Feststoffe im Reaktor, die sich prozessbedingt im Anaerobschlamm befinden. So hat die Industrie ein grosses Interesse an einer Auftrennung des Anaerobschlamms in organische und anorganische Bestandteile, um eine hohe Betriebsstabilitaet und Abbauleistung der Anaerobreaktoren zu gewaehrleisten. Hierzu bieten sich Hydrozyklone an, weil mit ihnen eine selektive Trennung moeglich ist. (orig.)

Investigations on radionuclide release and on the corrosion behaviour of spent fuels from research reactors under disposal conditions. Final report; Untersuchungen zur Radionuklidfreisetzung und zum Korrosionsverhalten von bestrahltem Kernbrennstoff aus Forschungsreaktoren unter Endlagerbeedingungen. Abschlussbericht

Energy Technology Data Exchange (ETDEWEB)

Bruecher, H.; Curtius, H.; Fachinger, J.; Kaiser, G.; Mazeina, L.; Nau, K.

2003-12-01

und zum Korrosionsverhalten von bestrahltem Kernbrennstoff aus Forschungsreaktoren unter Endlagerbedingungen' mit dem Foerderkennzeichen FKZ 9108, der im Zeitraum vom 01.06.98 bis 30.11.2001 durchgefuehrt wurde, sind folgende Ergebnisse zu entnehmen: U/Al-FR-Brennelemente korrodierten unter anaeroben Bedingungen bei 90 C in Granitwasser (Grimsel-West) so langsam, dass die Aufloesung des gesamten Brennelements nach bisherigen konservativen Ergebnissen im Bereich von 10{sup 3} Jahren liegen wuerde. In Salzlaugen, speziell in magnesiumchloridreichen Laugen, ist die Korrosionsrate dagegen hoch. Einen beschleunigenden Effekt hat die Zugabe von GGG40 (Werkstoff des Brennelementbehaelters, in dem Eisen der Hauptbestandteil ist). Eine vollstaendige Aufloesung des Brennelementes wird in wenigen Monaten erreicht. Unter aeroben als auch unter anaeroben Bedingungen zeigte sich, dass ein Grossteil der freigesetzten Radionuklide an und/oder in den Korrosionsprodukten (sekundaeren Phasen) gebunden werden. Eine Veraenderung der Ionenstaerke des Auslaugmediums fuehrte allerdings zur Remobilisierung der Aktiniden. Fuer diese Radionuklidfreisetzungen koennen Umwandlungsprozesse innerhalb der sekundaeren Phasen verantwortlich sein. Sekundaere Phasen, entstanden bei der Korrosion eines unbestrahlten U/Al-FR-Brennelementes wurden erstmalig analysiert und Hydrotalkite als Phasenbestandteile konnten identifiziert werden. Dieses Ergebnis berechtigt zur Annahme, dass Hydrotalkite Bestandteile der sekundaeren Phasen von bestrahlten U/Al-FR-Brennelemente sind. Zur Klaerung der Frage, welche Bindungsverhaeltnisse zwischen Radionuklid und sekundaerer Phase vorliegen, wurden Sorptionsuntersuchungen mit endlagerrelevanten Radionukliden an Mineralien (diese Mineralien koennen als thermodynamische Endstufen der Korrosionsprodukte angesehen werden) in Salzlaugen und Granitwasser durchgefuehrt. In Salzlaugen zeigte Pu quantitative Sorptionstendenzen, wobei Pu in kationischer Form kovalent bindet

Environmentally compatible sewage sludge disposal; Umweltgerechte Klaerschlammentsorgung

Energy Technology Data Exchange (ETDEWEB)

Mueller, J. [Technische Univ. Braunschweig (Germany). Inst. fuer Mechanische Verfahrenstechnik; Schwedes, J. [Technische Univ. Braunschweig (Germany). Inst. fuer Mechanische Verfahrenstechnik

1997-09-01

Cleaning of municipal and industrial waste water is done by means of biological processes: micro-organisms degrade pollutants. The resulting products are, besides cleaned waste water, sewage sludge and surplus sludge. Their disposal involves ecological and economic problems. One approach to their partial disposal is their degradation in a digester. Approximately one half of the organic substance is converted by anaerobic bacteria into energy-rich biogas. Optimization of this digestion process accelerates the anaerobic degradation process, increases the accruing amount of digester gas and reduces the volume of digested sludge to be disposed of. With these objectives, the Institute fuer Mechanische Verfahrenstechnik is conducting research into the mechanical treatment of micro-organisms remaining in surplus sludge by means of different treatment devices. The project is sponsored under the programme of the Deutsche Forschungsgemeinschaft DFG ``Biological processes with dispersive solids``. Mechanical treatment renders the cell constituents exploitable to anaerobic bacteria; the resulting sludge degradation is more rapid and more complete. (orig./ABI) [Deutsch] Zur Reinigung haeuslicher und industrieller Abwaesser werden biologische Prozesse eingesetzt. Dabei sorgen Mikroorganismen fuer den Abbau der Verunreinigungen. Neben dem gereinigten Abwasser fallen Primaer- und Ueberschussschlamm an, deren Entsorgung oekologische und oekonomische Probleme verursacht. Ein Weg zur partiellen Beseitigung dieser Klaerschlaemme ist ihr Abbau in einem Faulbehaelter. Dabei wird etwa die Haelfe der organischen Substanz durch anaerobe Bakterien zu einem energiereichen Biogas umgewandelt. Eine Optimierung dieses Faulprozesses beinhaltet: 1. Beschleunigung des anaeroben Abbauprozesses, 2. Erhoehung der anfallenden Faulgasmenge und 3. Reduzierung der zu entsorgenden Faulschlammenge. Mit diesen Zielsetzungen wird am Institut fuer Mechanische Verfahrenstechnik im Rahmen der DFG

Sewage sludge disintegration - a review of current processes; Klaerschlammdesintegration - Ueberblick ueber verschiedene Verfahren

Energy Technology Data Exchange (ETDEWEB)

Nickel, K. [ULTRAWAVES Wasser- und Umwelttechnologien GmbH, Hamburg (Germany); Neis, U. [Technische Univ. Hamburg-Harburg, Hamburg (Germany). Arbeitsbereich Abwasserwirtschaft

2003-07-01

Anaerobic stabilisation is an established technology for reducing sewage sludge volumes, but it has the drawback of low conversion rates. The speed of the process is determined by the hydrolysis of the solid fraction of the sludge. According to the current state of knowledge, exoenzymes produced by the fermenting microorganisms attack the particulate material and dissolve monomers. Production of exoenzymes is an energy-consuming process for the microorganisms; it reduces the energy gain and slows down cell growth. The same bacteria are responsible for aerobic and anaerobic hydrolysis. Therefore, the process of sludge destabilisation can be intensified considerably by making the whole organic fraction biologically available, i.e. by replacing the slow stage of enzymatic sludge hydrolysis by a chemical, thermal or mechanical stage. Sludge disintegration by one of these processes would intensify anaerobic degradation, reduce sludge volumes and enhance biogas production. (orig.) [German] Die anaerobe Stabilisierung ist anerkannte Regel der Technik und fuehrt zu einem teilweisen Abbau der organischen Bestandteile des Rohschlammes. Eine Verminderung der zu entsorgenden Schlammmasse geht damit einher. Wesentlicher Nachteil der anaeroben Klaerschlammstabilisierung ist die geringe Umsatzleistung dieses Prozesses. Dem Aufschluss der Feststoffe/grossen Molekuele des Schlammes kommt eine Schluesselrolle zu: die Hydrolyse der Rohschlammfeststoffe stellt den geschwindigkeitsbestimmenden Teilschritt des aneroben Abbauprozesses dar. Nach den gegenwaertigen Vorstellungen greifen von den fermentierenden Mikroorganismen produzierte Exoenzyme das partikulaere Material an und loesen Monomere heraus. Die Herstellung der Exoenzyme ist fuer die Mikroorganismen energetisch sehr aufwendig und vermindert den Energiegewinn und damit das Zellwachstum. Die Hydrolyse ist unabhaengig davon, ob sie aerob oder anaerob erfolgt, sie wird von denselben Bakterien bewerkstelligt. Man kann sich demnach

Evaluation of anthropogenic urban soils. Final report; Bewertung anthropogener Stadtboeden. Abschlussbericht

Energy Technology Data Exchange (ETDEWEB)

Blume, H.P.; Schleuss, U. [eds.

1997-12-31

Gesteine als Pflanzenstandorte und Filter bewerten lassen. Entsprechende Bewertungsmethoden, die auf einfachen im Felde bei der Kartierung erhebbaren Standorteigenschaften beruhen, waren fuer die Verhaeltnisse von Boeden anthropogener Substrate zu optimieren und ggfs. neu zu entwickeln. Hierzu wurden von 1993-1996 typische Boeden anthropogener Lithogenese hinsichtlich ihrer Eigenschaften als Pflanzenstandorte, Lebensraum von Bodenorganismen sowie Filter, Puffer und Transformatoren gegenueber umweltrelevanten Schadstoffen gemeinschaftlich untersucht. Dazu wurden in den Staedten Berlin, Eckernfoerde, Essen, Halle, Kiel, Rostock und Stuttgart repraesentative Boeden aus technogenen (Bau- bzw. Truemmerschutt, Hausmuell, Aschen, Schlacken, Schlaemme) sowie umgelagerten natuerlichen alkalischen (Hafenschlick) bzw. sauren (Kipplehm, Kokereilehm) Substraten bzw. Substratmischungen ausgewaehlt. Einige der Boeden waren grundwassergepraegt; die Boeden gleichen Ausgangsgesteins unterschieden sich in der Dauer der Bodenentwicklung. (orig./SR)

Dosisabhängiger Anstieg von Knochenformatinsmarkern in Serum und Knochen unter Zink-Supplementation - eine Untersuchung an der erwachsenen weiblichen Maus

Directory of Open Access Journals (Sweden)

Dimai H-P

1998-01-01

Full Text Available Zink (Zn ist eine essentielles Spurenelement. Es spielt eine wichtige Rolle in zahlreichen metabolischen Prozessen und wird auch für das normale Knochenwachstum benötigt. Ziel der vorliegenden Untersuchung war es, den Effekt von Zn auf a die Aktivität der alkalischen Phosphatase (ALP in Serum und Knochen, b das Serum-Osteocalcin, c die Tartrat-resistente saure Phosphatase (TRAP im Knochen, sowie d den Protein-Gehalt des Knochens darzustellen. Erwachsene weibliche Swiss-Webster-Mäuse erhielten entweder eine Zn-freie Diät, oder eine Diät, welche einen normalen, oder einen 2-, 3-, 4-, oder 5-fach höheren Zn-Gehalt als die Normal-Diät hatte. Die Diät wurde für 2, 4, oder 6 Wochen verabreicht. Es zeigte sich eine positive Korrelation zwischen der Menge des mit der Nahrung aufgenommenen Zn und der Serum-ALP (4 und 6 Wochen, p 0,001, der tibialen ALP (2, 4 und 6 Wochen, p  0,03, sowie dem tibialen Protein (2,4 und 6 Wochen p 0.001; weiters zeigte sich eine negative Korrelation zwischen Zn und tibialer TRAP (2, 4 und 6 Wochen, p 0,001. Kovarianzanalysen zeigten überdies, daß die Aktivität der Serum-ALP, der tibialen ALP und der tibialen TRAP, sowie die Menge des tibialen Proteins sowohl durch die Zn-Dosis (p 0,005, als auch die Dauer der Therapie (p 0,03 beeinflußbar sind. Zn zeigte auch einen signifikanten Einfluß auf den Serum-Osteocalcin-Spiegel (p 0,03 bei 3 x höher Zn-Menge als in der Normaldiät. In einer ergänzenden Studie zeigte sich auch, daß Zn zu einem dosisabhängigen Anstieg der ALP und des Proteins, und zu einem signifikanten Abfall der TRAP in murinen osteoblastenähnlichen MC3T3-E1 Zellen führt. Insgesamt kann aus den Ergebnissen der vorliegenden Studie geschlossen werden, daß eine schrittweise Erhöhung des Zn-Gehaltes der Nahrung zu einem entsprechenden Anstieg der ALP-Aktivität von Serum und Knochen führt. Da in dieser Studie klar gezeigt werden konnte, daß Zn auch zu einem Abfall der TRAP-Aktivität in

Development of an aerobic/anaerobic process for in-situ-rehabilitation of a mostly with mineral oil contaminated location. Final report; Entwicklung eines aeroben/anaeroben Verfahrens zur `In situ-Sanierung` eines vorwiegend mineraloelkontaminierten Altlaststandortes. Abschlussbericht

Energy Technology Data Exchange (ETDEWEB)

Auerbach, C; Winsel, E; Wartenberg, G

1994-12-31

- A location contaminated with mineral oil was tested for the possibility of a bioremediation; - the microbiological tests showed, that there is both an aerobiotic and an optional anaerobic autochthonous pollutants degrading microflora but only the activation of the aerobiotic germs was possible by both suitable nutrients and test conditions; - in degrading tests with a high concentration of pollutants a degradation was possible by addition of different nutrients. Within a week a degradation of about 70% was shown. In areas of lower concentration the possible degradation was smaller. - An in-situ-rehabilitation by a hydraulic supply of the soil microorganisms was not possible because of the anisotropic conditions at the location in a depth of 5-10 m; - an in-situ-rehabilitation with both soil air aspiration and aeration, for the supply of the soil microorganisms too, is even possible at anisotropic soil conditions; - now there is knowledge about both a variable filtration and tubing for an optimal adaptation for the bioremediation to the damage; - apparatus were developped for in-situ-rehabilitation for small and medium locations, useable for biological processes too; - there is a wide utilization of the aeration apparatus is because of the careful environmental use. (orig.) [Deutsch] - Ein Mineraloel-kontaminierter Altlaststandort wurde im Hinblick auf eine moegliche biologische Sanierung untersucht. - Die mikrobiologischen Untersuchungen ergaben, dass eine aerobe und fakultativ anaerobe autochthone schadstoffabbauende Mikroflora vorhanden ist, aber nur der aeroben Keime durch geeignete Naehrstoffe und Versuchsbedingungen aktivierbar waren. - In Abbauuntersuchungen durch Zusatz unterschiedlicher Naehrsalze konnte bei hoher Schadstoffkonzentration schon nach 1 Woche ein Abbau > 70% erreicht werden. In niederen Konzentrationsbereichen war die Schadstoffabbaupotenz wesentlich geringer. - Die anisotropen Verhaeltnisse am Standort in 5-10m Tiefe liessen eine In-situ-Bodensanierung ueber eine hydraulische Versorgung der Boden-Mikroorganismen nicht zu. - Eine In-situ-Bodensanierung ueber Bodenluftabsaugung und Belueftung, auch zur Versorgung der Boden-Mikroorganismen, ist selbst unter stark anisotropen Bodenverhaeltnissen durchfuehrbar. - Es wurden Erkenntnisse zur variablen Verfilterung und Verrohrung und somit zur optimalen Anpassung der Sanierung an den Schadensfall gewonnen. - Es wurden Geraete fuer die In-situ-Sanierung kleiner und mittlerer Standorte entwickelt, die auch fuer biologische Verfahren anwendbar sind. - Die Verwertbarkeit des Belueftungsgeraetes ist auf Grund der umweltsicheren Nutzungsmoeglichkeit gross. (orig.)

Development of a method for influencing the nutrient content ofs stabilised sewage sludge by further treatment. Final report; Entwicklung eines Verfahrens zur Beeinflussung der Naehrstoffgehalte bei der weitergehenden Behandlung von stabilisierten Klaerschlaemmen. Verfahren der Aerob-Anoxischen Nachbehandlung - AAN-Verfahren. Abschlussbericht

Energy Technology Data Exchange (ETDEWEB)

Voigtlaender, G.; Lopp, M.

2002-11-01

Depending on the sludge age (recommended age: 7 - 10 d) and on the concentration of available organic C, a nitrogen reduction of 50-70 percent was to be achieved in non-dehydrated, anaerobically stabilised sewage sludge. After dehydration, N recirculation is reduced by about 70 percent, while the N freight in dehydrated sewage sludge is reduced by about 45 percent. The dry matter in sewage sludge is reduced by 20-25 percent by further decomposition of organic compounds. This corresponds to an equivalent volume reduction of the dehydrated sewage sludge. The dehydration properties of the sludge are improved significantly. Especially the improved separation efficiency and improved sludge water quality result in cost savings for chemical additives, e.g. polyelectrolyte. Practical tests have proved the improved dehydration properties. Shorter digestion times (about 15 d) will bring about further potential savings. A combination with sewage sludge desintegration is recommended especially for very short digestion times (about 10 d). Tests with simultaneously aerobically stabilised sludges resulted in a nitrogen reduction of only up to 15 percent, i.e. below expectations. In all, it can be stated that the project was successful. The results were very positive with respect to the goals envisaged, and the cost estimate was kept. The reduction of nitrogen concentrations will increase the acceptance of sewage sludge as a fertiliser. Especially the combination of the described effects will make the process interesting for practical application. [German] In Anlehnung an die Hauptzielrichtungen des Projektes lassen sich die Forschungsergebnisse wie folgt beschreiben: In Abhaengigkeit von Schlammalter (empfohlen: 7... 10 d) und vom Gehalt an verfuegbarem org. C sind Stickstoffreduzierungen im nicht entwaesserten und zuvor anaerob stabilisierten Klaerschlamm von 50...70% zu erzielen. Nach der Entwaesserung sind gegenueber der einfachen Faulung die Schlammwasser

Chemical strategies for modifications of the solar cell process, from wafering to emitter diffusion; Chemische Ansaetze zur Neuordnung des Solarzellenprozesses ausgehend vom Wafering bis hin zur Emitterdiffusion

Energy Technology Data Exchange (ETDEWEB)

Mayer, Kuno

2009-11-06

besitzt eine Reihe von Vorteilen gegenueber klassischen ''trockenen'' Laserverfahren. Das urspruenglich auf reinem, deionisiertem Wasser als Strahlmedium aufbauende System wurde im Rahmen dieser Arbeit so modifiziert, dass der Fluessigkeitsstrahl nunmehr nicht nur als fluessiger Lichtleiter dient, sondern gleichzeitig auch als Transportmedium fuer Aetzmittel, welche den thermischen Abtrag des Siliziums durch den Laserstrahl unterstuetzen. Den praktischen Teil dieses Arbeitspaketes bildete der Test zweier Aetzmedien im Experiment. Dabei konnte gezeigt werden, dass wasserfreie Strahlmedien basierend auf perfluorierten Loesemitteln mit bereits sehr geringen Zusaetzen gasfoermigen Chlors als Aetzmittel fuer Silizium waessrigen alkalischen Aetzsystemen jeder Konzentration prinzipiell ueberlegen sind. Den zweiten thematischen Schwerpunkt der Arbeit bildet die Modifizierung der nasschemischen Schritte zwischen dem Wafering und dem ersten Hochtemperatur-Fertigungsschritt in der Solarzellen-Produktion, der Emitterdiffusion. Kernanliegen des praktischen Teils dieses Arbeitspaketes ist zum einen die Suche nach alternativen Texturmitteln zum 2-Propanol. Zum anderen sollte der auf die Textur folgende Reinigungsprozess rationalisiert werden, um Prozesskosten zu minimieren, entweder durch eine Straffung des Prozesses durch Verringerung des Chemikalienverbrauchs und einer Reduzierung der Prozesszeit oder durch eine Verringerung der Chemikalienkosten. Mit 1-Pentanol und p-Toluolsulfonsaeure wurden zwei Substanzen ermittelt, welche in der Zukunft als praktikable Alternativen zu 2-Propanol als Texturadditive dienen koennten. Abschliessend konnte noch gezeigt werden, dass drahtgesaegte Substrate, die bei gleicher Prozesszeit mit den neuen Texturmitteln prozessiert wurden, ueber erheblich hoehere mechanische Stabilitaeten verfuegen, als jene, bei denen das klassische Texturmittel 2-Propanol eingesetzt wurde.