Öffentlich geförderte Projekte

MemPhOx

Entwicklung von keramischen Membranfiltrationsmodulen mit simultaner LED-basierter photokatalytischer Oxidationsfunktion zur Desinfektion und Spurenstoffelimination für „point-of use“ und „point-of-emission“-Anwendungen in der Wasserwirtschaft“

Teilprojekt:

Entwicklung von keramischen Materialverbundsystemen für die Integration in funktions-hybriden Modulen zur Filtration und Oxidation von spurenstoffbelasteten Wässern

Stand der Technik im Bereich der Abwasserbehandlung sind konventionelle Wasserinfrastruktursysteme, in denen das Abwasser in einer Schwemmkanalisation gesammelt und in zentralen Kläranlagen behandelt wird. Dabei wird vor allem organisches Material abgebaut und die Nährstoffe Phosphor und Stickstoff werden entfernt. Andere Schadstoffe, insbesondere Spurenstoffe anthropogenen Ursprungs wie beispielsweise Medikamentenrückstände und Pflanzenschutzmittel, werden mit den heute üblichen Behandlungsprozessen nicht oder nur teilweise abgebaut.

Vor diesem Hintergrund ist es das konkrete Ziel im Vorhaben MemPhOx, funktionshybride, kom-pakte, zu Stacks kombinierbare Filtrations-Photokatalyse-Materialverbundsysteme zum Abbau von Spurenstoffen zu entwickeln und zu testen. Hierfür sollen keramische Mikrofiltrationsmembranen - ausgeführt einmal als Flach- und in einem zweiten Designansatz als Tubularmembranen - und komplexe, z.T. gradierte zelluläre keramische Schaumstrukturen mit photokatalytisch hochwirksamem Titandioxid beschichtet und kompakt mit energieeffizienten, langlebigen, umweltfreundlichen UV-A-LED verbunden werden. Die vollständig betriebsmittelfrei arbeitenden Systeme sollen die Entfernung von Spurenstoffen anthropogenen Ursprunges bei gleichzeitiger Sterilfiltration und Abbau organischer Restbelastung aus Wässern am „Point of use“ und „Point of emission“ leisten.

 

Finanzierung: SAB / EFRE

Projektzeitraum: April 2019 bis März 2022

Projektpartner:

  • Rhode & Wagner Anlagenbau GmbH
  • WTA Vogtland GmbH
  • Innotas Elektronik GmbH

HTC-liq

Entwicklung eines hocheffizienten Kaskadenprozesses zur Aufbereitung von Prozesswässern aus hydrothermalen Prozessen, insbesondere der hydrothermalen Carbonisierung mit Gewinnung von organischen Säuren, anschließender energetischer Nutzung und Prozesswasserreinigung

Teilthema:

Aufbereitung von HTC-Abwässern unter Gewinnung von Carbonsäuren, Nährstoffen und Energie

Ziel des Vorhabens ist es, eine effiziente Lösung zur Nutzung von biogenen Reststoffen zu entwickeln, für die bisher kaum alternative Verwendungsmöglichkeiten existieren, d.h. biogene Reststoffe, die weder für die Verbrennung oder Vergasung noch für eine biochemische Umwandlung ideal geeignet sind. Dabei soll im Sinne einer hydrothermalen Bioraffinerie ein optimierter Prozess für eine gekoppelte Produktion von Carbonsäuren und veredeltem Festbrennstoff gefunden werden, welcher gleichzeitig zur Ressourcenschonung (Energie, Nährstoffe, Wasser) beiträgt.

Aufgabe im Teilprojekt des IKTS ist es, die werthaltigen und ressourcenrelevanten Prozesswasserinhaltsstoffe in einem kombinierten technischen Prozess abzutrennen, die verbliebenen organischen Bestandteile energetisch zu nutzen und das Prozesswasser dabei mindestens zu Indirekteinleiterqualität aufzubereiten.

 

Finanzierung: SAB / EFRE

Projektzeitraum: Oktober 2016 bis Dezember 2020

Projektpartner:

  • DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH, Leipzig
  • LTC Lufttechnik Crimmitschau GmbH

Boden 2

Entwicklung hochflexibler Aufbereitungstechniken zur Produktion neuartiger, funktionalisierter Deponieersatzbaustoffe

Keimversuche zur Phytotoxizitätsbewertung.
Einbau Rekultivierungsmaterial Deponiekörper.
Freilandversuch Deponie Rekultivierungsmaterial mit (links) und ohne (rechts) Klärschlammkompost und abgetragenem Pilzsubstrat.

Teilthema IKTS:

Granulometrische und chemische Bewertung der Stoffströme und Verfahrensauslegung

Kurzbeschreibung:

In Deutschland existieren mehrere zehntausende Altdeponien und Altablagerungen sowie aktive Deponien der Klasse 0 bis 4. Die Betreiber sind für eine Rekultivierung auf der Suche nach regional verfügbaren Bodenmaterialien und entsprechenden Verfahren zur Herstellung der entsprechenden zulassungsfähigen Deponieersatzbaustoffe für Rekultivierungs- und Wasserhaushaltsschichten.

Ziel dieses Vorhabens ist vor diesem Hintergrund die Entwicklung von funktionalisierten Deponieersatzbaustoffen für Rekultivierungsschichten in qualifizierten Deponie- oder Altlastenabdeckungssystemen sowie die Entwicklung und Erprobung von Rezepturen, Technologien und Verfahren zu deren Herstellung und Einbau.

Die Matrixsubstrate (z. B. Abraummaterial aus dem Tagebau oder Tiefbau, Material aus Bodensanierungsanlagen (biologische oder thermische Verfahren)) weisen mitunter sehr schlechte bodenmechanische Eigenschaften, geringe biologische Aktivität sowie einen ungünstigen granulometrischen Zustand auf, was durch das Einmischen von Klärschlammen und abgetragene Kultursubstrate aus der Speisepilzproduktion in verschiedenen Konzentrationen, Mischungsverhältnissen und variierender Beschaffenheit behoben werden soll. Klärschlämme besitzen aufgrund der stofflichen Zusammensetzung (Organik, Nährstoffe) sowie des Entsorgungsproblems ein hohes Verwertungspotenzial. Verbrauchte Pilzsubstrate (u.a. Champignon und Kräuterseitling) aus der Speisepilzproduktion können die pflanzenphysiologischen Eigenschaften des Rekultivierungsmaterials verbessern.

Aufgabe im Teilprojekt des IKTS ist die analytische Bewertung der Ausgangs- und Endprodukte, die Rezepturentwicklung und Herstellung der Substratmischungen im Labor, die Bewertung des Einflusses der Zuschlagsstoffe und der Aufbereitungstechnik auf die Bodenparameter sowie Durchführung und analytische Begleitung von Freilandversuchen.

 

Finanzierung: SAB / EFRE

Projektzeitraum: Januar 2017 bis Dezember 2019

Projektpartner:

  • LAV Landwirtschaftliches Verarbeitungszentrum Markranstädt GmbH
  • TU Dresden, Institut für Abfall- und Kreislaufwirtschaft
  • Silberland Sondermaschinen und Fördertechnik GmbH
  • Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH