Browsing by Author "Schönberger, Harald"

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    Ansprüche an die Siedlungswasserwirtschaft - Kernaufgaben versus weitergehende Anforderungen
    (Essen : Vulkan-Verlag GmbH, 2019) Eberlein, Joachim; Baumann, Peter; Kreuzinger, Norbert; Anders, Gereon; Böhm, Bernhard; Marthaler, Roland; Dittmer, Ulrich; Alt, Klaus; Barnscheidt, Inge; Reichert, Andreas; Vossler, Johann; Schönberger, Harald; Meyer, Carsten; Krauß, Manuel
    Die Herausforderungen an die Kommunalabwasserbehandlung steigen immer weiter: Mikroschadstoffeliminierung, Nährstoffrückgewinnung, Abwasserdesinfektion, Energieeffizienzsteigerung und vielleicht auch in naher Zukunft die Mikroplastikentfernung. Daneben besteht nach wie vor die klassische Aufgabe der Eliminierung von Kohlenstoff- und Nährstoffverbindungen, an die auch immer höhere Ansprüche gestellt werden. Wie können die Abwasseranlagenbetreiber all diese Aufgaben meistern? Müssen aus Sicht des Gewässerschutzes Prioritäten gesetzt werden? Welche Betriebserfahrungen gibt es mit neuartigen Technologien? Stehen die weitergehenden Anforderungen in Konkurrenz zu den bisherigen Kernaufgaben oder können Synergien sowohl bei der Technologie als auch im Betrieb entstehen?
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    Batch studies of phosphonate and phosphate adsorption on granular ferric hydroxide (GFH) with membrane concentrate and its synthetic replicas
    (2020) Reinhardt, Tobias; Veizaga Campero, Adriana Noelia; Minke, Ralf; Schönberger, Harald; Rott, Eduard
    Phosphonates are widely used as antiscalants for softening processes in drinking water treatment. To prevent eutrophication and accumulation in the sediment, it is desirable to remove them from the membrane concentrate before they are discharged into receiving water bodies. This study describes batch experiments with synthetic solutions and real membrane concentrate, both in the presence of and absence of granular ferric hydroxide (GFH), to better understand the influence of ions on phosphonate and phosphate adsorption. To this end, experiments were conducted with six different phosphonates, using different molar Ca:phosphonate ratios. The calcium already contained in the GFH plays an essential role in the elimination process, as it can be re-dissolved, and, therefore, increase the molar Ca:phosphonate ratio. (Hydrogen-)carbonate ions had a competitive effect on the adsorption of phosphonates and phosphate, whereas the influence of sulfate and nitrate ions was negligible. Up to pH 8, the presence of CaII had a positive effect on adsorption, probably due to the formation of ternary complexes. At pH > 8, increased removal was observed, with either direct precipitation of Ca:phosphonate complexes or the presence of inorganic precipitates of calcium, magnesium, and phosphate serving as adsorbents for the phosphorus compounds. In addition, the presence of (hydrogen-)carbonate ions resulted in precipitation of CaCO3 and/or dolomite, which also acted as adsorbents for the phosphorus compounds.
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    Chemikalienmanagement und Umweltschutz in der textilen Kette
    (München : DIV Deutscher Industrieverlag GmbH, 2017) Krist, Helmut; Schäfer, Thomas; Marzinkowski, Joachim M.; Schönberger, Harald; Bayer, Andreas; Förster, Johannes; Schmid, Matthias; Kohla, Monika; Seidel, Stefan D.; Minke, Ralf; Schönberger, Harald
    Die Bekleidung als Grundbedürfnis des Menschen wird heute global in sehr komplexen Lieferketten hergestellt. Nach der Ernährung, dem privaten Transport und dem Wohnen hat die Textilproduktion den höchsten Umwelt-Fußabdruck. Dazu tragen vor allem die Baumwollproduktion, die Herstellung von Farbstoffen und optischen Aufhellern, die Textilveredlung (das Vorbehandeln, Färben, Drucken und Ausrüsten) sowie die Gebrauchsphase der Textilien mit ihren vielen Wasch- und Trocknungsvorgängen bei. Von besonderer Bedeutung ist der hohe Chemikalieneinsatz, der bis zu 1 kg chemischer Produkte je Kilogramm Textil betragen kann. Angesichts tausender vermarkteter chemischer Produkte ist es schwierig, einen Überblick zu erhalten über all die chemischen Stoffe, die vor allem mit dem Abwasser aus der Textilveredlung und -pflege emittiert werden. Nur auf Basis von Fakten und der medienübergreifenden integrierten Betrachtung der textilen Kette lassen sich Konzepte und konkrete Maßnahmen definieren, die zur nachhaltigen Verminderung des Umwelt-Fußabdruckes der Textilproduktion beitragen. Deshalb wird hier aus technisch-naturwissenschaftlicher Sicht das Chemikalien- und Umweltmanagement der gesamten textilen Kette beleuchtet. Dieses umfasst die Erstellung von Positivlisten für Chemikalien sowie die Berücksichtigung von REACh und neuen Erkenntnissen bezüglich Schadstoffen, schadstoffanalytische Aspekte, die umweltfreundlichere Herstellung von Farbstoffen, optischen Aufhellern und Textilhilfsmitteln, prozessintegrierte Maßnahmen bei der Textilveredlung, den Umgang und die Lagerung chemischer Stoffe sowie die Behandlung und das Recycling von Textilabwasser einschließlich eines neuen globalen Abwasserstandards.
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    Effect of coupling primary sedimentation tank (PST) and microscreen (MS) to remove particulate organic carbon (POC) : a study to mitigate energy demand in municipal wastewater treatment plants
    (2023) Lasaki, Behnam Askari; Maurer, Peter; Schönberger, Harald
    Particulate Chemical Oxygen Demand (COD) removal is one of the first and foremost steps in a wastewater treatment plant (WWTP). It is a highly essential step that supports subsequent biological steps to achieve discharge limits. However, the energy demand for subsequent biological steps is significant due to the requirement of physical processes such as aeration. As a part of the project: WWTP of the future, it was expected that by coupling primary sedimentation tank (PST) and microscreen (MS) as advanced primary treatment (APT), around 60 to 70% removal of total COD and more than 90% of total suspended solids could be achieved which can replace such energy-intensive steps. To achieve this, a pilot plant set up including two different types of rotatory drum sieves (8 and 20 μm) was coupled with a PST in the WWTP Büsnau, Stuttgart, Germany, and the efficiency of APT was undergone for deeper investigations. The results showed that applying APT processes is an innovative and robust approach for removing more solids in municipal WWTPs so that retrofitting treatment plants comes true with a marginal footprint. However, the long-term performance of the APT system demonstrated that the system’s ability to remove solids is highly limited by MS capacity and strength of produced flocs/filter-cakes inside the MS against shear forces, which makes it easier for flocs to be detained by MS. Therefore, additional auxiliary steps like flocculation are recommended to be synchronized with APT system to enhance its efficiency. Additionally, applying a middle mesh size sieve, for instance, a 15 μm, along with changing the backwashing regime, could be considered the next alternative.
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    A fundamental study on the extraction of particulate organic carbon from municipal wastewater treatment plants
    (2023) Askari Lasaki, Behnam; Maurer, Peter; Schönberger, Harald
    In line with the strategy of transforming existing municipal wastewater treatment plants (WWTP) from disposal facilities into systems for using domestic wastewater (WW) as a source of energy and raw materials, a concept consisting of chemical, physical, and biological steps has been set up as a pilot project in WWTP Büsnau, Stuttgart, Germany. The key part of the entire process is based on the use of advanced microsieving (MS) to eliminate remaining particulate organic carbon (POC) (mg/L) from the effluent of the primary sedimentation tank (PST). Therefore, in the primary stages of this project, it was necessary to have a broad vision and a true understanding of the particle size distribution (PSD) of municipal WW. As a novel approach, in the present study, the conventional PSD method was optimized by implementing certain modifications, and the tests were conducted in situ. The modified PSD analyses facilitated in-depth investigations of solid–liquid separation at WWTPs and showed that drying samples in the oven can result in a 20% to 30% deviation in the POC (mg/L) removal results. In addition, the idea of the substitution of PSTs with an MS was supported by the results of this study. It was determined that an MS with a pore size of 45 µm to 63 µm can provide the same elimination efficiency as a PST. Another significant outcome of this study was the introduction of suitable mesh sizes for the MS which were coupled with PST in order to extract the maximum amount of POC (mg/L) from the municipal WWTPs without the addition of any chemicals. The results revealed that up to 90% of the TSS (mg/L) and 70% of the COD (mg/L) can be removed if an MS with a mesh size between 4 µm and 20 µm is coupled with a PST.
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    Integrated best available wastewater management in the textile industry
    (Essen : Vulkan-Verlag GmbH, 2018) Krist, Helmut; Schäfer, Thomas; Schönberger, Harald; Hussain Inayath, Sajid; Govindarajan, Babu; Kandhaswamy, Ramesh; Maruthamuthu, Nagarajan; Baumann, Charel; Shahzad, Hafiz Muhammad Aamir; Minke, Ralf; Chamoun, Chawk; Kurschat, Reinhold; Kuch, Bertram; Azizi, Neda; San Martin Ruiz, Macarena; Schönberger, Harald
    Apart from cotton cultivation and the production of dyestuffs and optical brighteners, textile finishing is one of the environmental hotspots. The dominating emission mass stream from textile finishing is wastewater as practically all inorganic and most of the organic (more than 90 %) chemical compounds are discharged with wastewater. Emissions to air, although not negligible, and with solid wastes are of significant lower relevance. In addition, in many parts of the globe, water availability and water scarcity respectively are of increasing concern triggering the need to avoid, reduce or recycle textile wastewater.
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    Minimisation of wastewater emissions from textile finishing industries
    (Essen : Vulkan Verlag GmbH, 2019) Krist, Helmut; Konrad, Steffen; Yang, Libin; Qian, Yajie; Zhou, Xuefei; Zarapkar, Bhushan; Ullah, Shafqat; Briani, Filippo; Böhme, Markus; Schönberger, Harald; Maurer, Peter; Waltisberg, Josef; Schönberger, Harald
    Wastewater is the most important emission from textile finishing. There are many options to prevent and minimise textile wastewater emissions. Measures and techniques with a focus on wastewater treatment including sludge disposal are presented. However, process- and production-integrated measures are outlined as well.
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    Risiken in der Wasserversorgung : Vorsorge, Management, Minimierung, Kommunikation
    (München : DIV Deutscher Industrieverlag GmbH, 2017) Haile, Christian; Anders, Thomas; Sturm, Sebastian; Harms, Egon; Lorenz, Janine; Kiefer, Joachim; Fischer, Thilo; Niehues, Berthold; Marquardt, Uwe; Schick, Roland; Schönberger, Harald; Minke, Ralf
    Die Planung und der Betrieb von Wasserversorgungsanlagen sowie die Organisation der zugehörigen Unternehmen birgt seit jeher ein gewisses Maß an Risiken. So können sich im Laufe der Betriebszeit Planungs- und Betriebsgrundlagen wie das Wasserdargebot oder der Wasserbedarf infolge Änderungen des Klimas, der Demografie, der Bevölkerungszahlen und Wirtschaftsstruktur sowie Änderungen des Verbrauchsverhaltens stark ändern. Im Bereich der Wassergewinnung können Risiken dadurch entstehen, dass Verunreinigungen ins Rohwasser gelangen, die die Trinkwasserqualität beeinträchtigen und den Aufbereitungsaufwand deutlich erhöhen. Schließlich können wirtschaftliche und betriebliche Risiken dadurch entstehen, dass z.B. übergeordnete internationale Gesetzgebungen und Normungsänderungen Auswirkungen bis hin zur Ebene der einzelnen Wasserversorgungsunternehmen haben. Und schließlich nimmt aufgrund der zunehmenden Digitalisierung der Wasserversorgung das Risiko unbefugter Eingriffe in die IT-Infrastrukturen der Wasserversorgung zu.
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    Sichere Trinkwasserversorgung trotz Klimawandel - wie resilient sind unsere Systeme und wo besteht Handlungsbedarf? : 32. Trinkwasserkolloquium, 20.02.2020
    (Stuttgart : Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft der Universität Stuttgart ISWA, 2020) Langner, Markus; Gudera, Thomas; Jeromin, Christoph; Haakh, Frieder; Ott, Franz; Witte, Ralf; Haakh, Frieder; Jeromin, Christoph; Schönberger, Harald
    Das Trockenjahr 2018 war ein Vorbote dessen, was selbst bei Einhaltung des 2°-Ziels der globalen Erwärmung zukünftig als Normaljahr zu erwarten ist. Wie kann auch in Zukunft eine sichere Wasserversorgung in Baden-Württemberg gewährleistet werden?
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    Spurenstoffe und antibiotikaresistente Bakterien - Schnittstelle Abwasserent- und Wasserversorgung
    (Essen : Vulkan-Verlag GmbH, 2018) Eberlein, Joachim; Schick, Roland; Jeromin, Christoph; Hillenbrand, Thomas; Tettenborn, Felix; Stange, Claudia; Tiehm, Andreas; Göpfert, Lisa; Meyer, Verena; Elsner, Martin; Seidel, Michael; Schönberger, Harald; Scheurer, Marco; Triebskorn, Rita; Schönberger, Harald; Meyer, Carsten
    Thema des Abwasserkolloquiums 2018 ist die Schnittstelle Abwasserentsorgung-Wasserversorgung. Renommierte Expert*innen präsentieren ihre aktuelle Sicht auf Spurenstoffe und antibiotikaresistente Bakterien in der Umwelt: Herkunft, Verbreitungswege, Wirkungen und Gefahren, analytische Nachweisverfahren sowie konzeptionelle und technische Maßnahmen zur Minderung bzw. Elimination. Welche diesbezüglichen gemeinsamen oder auch unterschiedlichen Aufgaben werden Abwasserentsorger und Wasserversorger in Zukunft zu bewältigen haben?
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    Stand des Umwelt- und Arbeitsschutzes bei der Verchromung von Metall und Kunststoff
    (München : DIV Deutscher Industrieverlag GmbH, 2016) Killer, Andreas; Kästner, Gero; Hauser, Herbert; Thönes, Christoph; Wieske, Martin; Hering, Patric; Hering, Sascha; Marzinkowski, Joachim M.; Röhrig, Christian; Leuthold, Sandra; Willand, Wolfram; Schönberger, Harald
    Die Verchromung von Metall und Kunststoff ist ein kritischer Produktionsprozess, der sich durch einige Neuregelungen aktuell im Umbruch befindet. Zum einen wird giftiges und kanzerogenes sechswertiges Chrom in Form der Chromsäure eingesetzt. Sechswertiges Chrom darf künftig nur noch mit besonderer Autorisierung nach REACH verwendet werden. Zum anderen werden oft persistente per- oder polyfluorierte Verbindungen eingesetzt. Diese Stoffe sind für den Arbeits- und Umweltschutz von besonderer Bedeutung.
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    State of the art of the co-incineration of waste-derived fuels and raw materials in clinker/cement plants
    (2021) Schönberger, Harald; Garrecht, Harald (Prof. Dr.-Ing.)
    The treatise is about the co-incineration of waste-derived fuels and raw materials in clinker/cement production plants and its impact on emissions to air. Depending on the incineration conditions, emissions to air can exceed existing requirements. This is demonstrated and explained by both conventional parameters such as dust, nitrogen oxides, sulphur dioxide, carbon monoxide, volatile organic carbon, mercury and other heavy metals, ammonia and hydrogen chloride and special organic pollutants such as benzene, polychlorinated dibenzo-p-dioxins and furans (PCCD/F), polychlorinated biphenyls (PCB), hexachlorobenzene (HCB) and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH).