Forschung
Nitrifikantensensor
Die Abscheidung von Stickstoffverbindungen ist eine zentrale Aufgabe der biologischen Abwasserreinigung. Dazu wird durch spezielle Mikroorganismen Ammonium zu Nitrat oxidiert. Diese als Nitrifikation bezeichnete Reaktion stellte einen empfindlichen Schritt der biologischen Abwasserreinigung dar.
Besonders in industriellen Abwässern können Substanzen enthalten sein, die die Leistungsfähigkeit der Mikroorganismen stark reduzieren. In einer Kooperation zwischen der Currenta GmbH & Co. OHG und der Universität Duisburg-Essen soll ein Sensor zur Detektion solcher Abwässer entwickelt werden. Das zu entwickelnde System basiert auf der Ermittlung der respiratorischen Aktivität.
Entwicklung spezifischer Bekämpfungsstrategien gegen Schaum, Bläh- und Schwimmschlamm auf industriellen Kläranlagen
Das Forschungsvorhaben „Untersuchungen zur Bekämpfung von Schaum- und Schwimmschlammproblemen auf industriellen Kläranlagen“ befasst sich mit der Entwicklung eines betrieblichen und ergänzend eines mechanisch, chemischen Bekämpfungssystems gegen die Schaum- und Schwimmschlammbildung auf industriellen Kläranlagen. Bei den zu betrachtenden industriellen Kläranlagen handelt es sich zum einen um die Kläranlage Leverkusen-Bürrig der Currenta GmbH & Co. OHG, welche über eine vierstufige Kaskadenbiologie verfügt, in der eine dauerhafte Schaumbildung mit Übergang zur Schwimmschlammbildung in Abhängigkeit von der Jahreszeit mehr oder weniger gravierend wahrzunehmen ist. Zum anderen wird die Industriekläranlage K31 der Ineos Köln GmbH am Standort Dormagen betrachtet. Dieser Klärwerksprozess weist erfahrungsgemäß Schwimmschlammereignisse auf den Nachklärern der einstufigen Belebung mit vorgeschalteter anoxischer Zone auf, sobald ein bestimmter Abwasserteilstrom aufgrund von Stillständen oder geringerer Last des verursachenden Betriebes in verminderter Menge eingeleitet wird. Die Ursache für das Auftreten von Schaum- und Schwimmschlammereignissen liegt im massenhaften Wachstum fadenförmiger Bakterien.
Untersuchung der biologischen Methanoxidation
Im Rahmen der Deponiegasbehandlung wird die biologische Methanoxidation zur Minderung klimaschädlicher Deponiegasemissionen eingesetzt. Hierbei ist das Ziel, eine wirtschaftliche und nachhaltige Behandlungsmethode für den gesamten Nachsorgezeitraum einer Deponie zu entwickeln. Um das Verständnis der biologischen Methanoxidation zu erweitern und ihre Nutzbarkeit zu vergrößern, wurde in einem interdisziplinären DFG-Projekt ein Modell entwickelt, das die biologischen Prozesse und Umwelteinflüsse abbilden kann.
Soziale Aspekte bei der Umsetzung von Wasserinfrastrukturmaßnahmen
Damit auch in Zukunft eine nachhaltige Wasserinfrastruktur gewährleistet werden kann, müssen Managementstrategien grundlegend neu überdacht werden. Ein, in der bauingenieurlichen Planung, oft vergessener Aspekt ist die soziale Umwelt. Findet ein Projekt keinen sozialen Rückhalt, weil sich Akteure unfair behandelt fühlen, kann das zu komplexen Konflikten führen, die sich im Nachhinein nur schwer lösen lassen. Ziel ist es Akzeptanzmechanismen zu erforschen und eine Strategie zu entwickeln, die hilft, dass Akzeptanzprobleme gar nicht erst entstehen.
Proteinbestimmung zur Aktivitätsmessung in Belebtschlämmen
Die Leistungsfähigkeit einer biologischen Abwasserreinigung ist maßgeblich mit der Aktivität der beteiligten Mikroorganismen verknüpft. Die Biozönose unterliegt hierbei einer Vielzahl von Einflüssen, deren Auswirkung häufig erst im Nachgang erfasst werden können. Grund hierfür ist das Fehlen von direkten und selektiven Methoden zur Aktivitätsbestimmung. Im Vergleich zu den gebräuchlichen Parametern „Trockensubstanz“ und „organischer Anteil der Trockensubstanz“ konnte mittels der Proteinanalyse bereits eine deutlich schärfere Abbildung des Anlagenzustandes gezeigt werden. Ziel der Untersuchungen ist es daher diese Methode zu etablieren und ihre Selektivität hinsichtlich einzelner funktioneller Proteine zu steigern.
Bioleaching - Biologische Wertmetalllaugung aus Elektroschrott
Die fortschreitende Technisierung des Alltages führt zu einem gesteigerten Bedarf von Wertmetallen wie Molybdän, Antimon, Rhenium, Tantal und Tellur. Die natürlichen Lagerstätten für diese und weitere Metalle liegen außerhalb von Europa und werden mit steigendem Tempo ausgeschöpft. Gleichzeitig erhöhen sich die Gewinnungskosten der verbleibenden Erzlagerstätten.
Um diesem Problem zu begegnen, wurde eine Methode zur kontinuierlichen biologischen Laugung entwickelt, die eine Metalllaugung aus den entstehenden anthropogenen Lagern innerhalb Europas ermöglicht.
