NADINE

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Nanomodifizierte Diamantelektroden für Inline-Desinfektionsprozesse in unterschiedlichen Einsatzgebieten

NADINE Pilot-Anwendungen

NADINE Projekt – Übersicht Pilot-Anwendungen

Im Rahmen des Vorhabens NADINE sollten besonders wirksame, nanomodifizierte Diamantelektroden entwickelt und in verschiedenen Anwendungen unter realitätsnahen Bedingungen überprüft werden. Diese Verfahren sind im Erfolgsfall direkt geeignet, um die Bedingungen für die Gesundheit und Umwelt der Menschen nachhaltig zu verbessern und die Ressource Wasser erheblich häufiger einer Wiederverwendung zuzuführen.

In allen Pilotanwendungen konnte die Inline-Desinfektionswirkung nachgewiesen werden. Die nanomodifizierten Diamantelektroden ermöglichten eine Effizienzsteigerung, allerdings ist für einen Dauerbetrieb eine integrierte Entkalkung erforderlich.

Übersichtstabelle Pilotanwendungen

Übersichtstabelle Pilotanwendungen Projekt NADINE

 

 

 

 

 

 

 

 

Erzielte Ergebnisse des Projekts:

  • Entwicklung nanomodifizierter Diamantelektroden mit spezifischem elektrochemischen Verhalten
  • Organische Elektrolysenebenprodukte wie Trihalogenmethane (THM) werden von den nanomodifizierten Diamantelektroden vernachlässigbar gebildet
  • Deutliche Verbesserung des Verhältnisses Nebenprodukte zu Desinfektionsmittel um Faktor 2,5 gegenüber der Ausgangssituation, was für Brauchwasseranwendungen ausreichend ist. Für die Desinfektion von Trinkwasser muss die Nebenproduktbildung weiter reduziert werden.
  • Weiterentwicklung von Elektrolysezellen zur Effizienzsteigerung (RF von 5 mit ~7000 As/m3 oder ca. 0,04 kWh/m3), was einer Verbesserung um einen Faktor 2,5 – 10 entspricht
  • Entwicklung von effizienten Elektrolysezellen und Inline-Desinfektionsprozessen
  • Nachweis des Abbaus anthropogener Spurenstoffe
Förderkennzeichen: BMBF - FKZ 03X0087
Laufzeit: 01.05.2010 - 30.04.2013 (verlängert bis 31.12.2013)

Projektleitung

Dr. Matthias Fryda, CONDIAS GmbH

Projekt-Partner

CONDIAS GmbH
Esau & Hueber GmbH
Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches e.V. (DVGW)
EVAC GmbH
Fraunhofer Institut für Schicht- und Oberflächentechnik (IST)
Fraunhofer Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS)
m-u-t AG
eins Energie in Sachsen GmbH & Co. (ehemals Stadtwerke Chemnitz AG)
Technische Universität München (TUM)

Veröffentlichungen

2014

  • Heim C., Ureña De Vivanco M., Rajab M., Müller E., Letzel T., Helmreich B. (2014). Rapid inactivation of waterborne bacteria using boron-doped diamond electrodes. Int J Environ Sci Technol, 1-10.

2013

  • Rajab M., Heim C., Greco G., Helmreich B., Letzel T. (2013). Removal of Sulfamethoxazole from Wastewater Treatment Plant Effluents by a Boron-doped Diamond Electrode. International Journal of Environmental Pollution and Solutions, 1(3): 88-97. DOI: 10.7726/ijeps.2013.1008
  • Ureña De Vivanco M., Rajab M., Heim C., Letzel T., Helmreich B. (2013). Setup and Energetic Considerations for Three Advanced Oxidation Reactors Treating Organic Compounds.Chem Eng Technol, 36(2): 355-361.

2011

  • Heim C., Ureña de Vivanco M., Rajab M., Glas K., Horn H., Helmreich B., Letzel T. (2011). Ozone II: Characterization of In Situ Ozone Generation Using Diamond Electrodes. Brewing Science 64 (Sept/Oct 2011), 83-88.

Alle verfügbaren Abschlussberichte des NADINE Konsortiums finden Sie auf den Seiten der TIB Hannover https://www.tib.eu/de/  
  • Condias GmbH (2014). Nanomodifizierte Diamantelektroden für Inlinedesinfektionsprozesse in unterschiedlichen Einsatzgebieten : Herstellung und Optimierung nanomodifizierter Diamantelektroden und Elektrolysezellen für Inlinedesinfektionsprozesse ; Schlussbericht zu dem Projekt: NADINE. Behrendt-Fryda, Barbara; Condias GmbH, FKZ 03X0087A; TIB Hannover

2014

  • Rajab M., Heim C., Letzel T., Helmreich B. (2014). Electrochemical disinfection combined with micropollutant degradation using a boron-doped diamond electrode. EcoSTP-Konferenz, 23-27.06.2014, Verona, Italien. [Vortrag]

2013

  • Rajab M., Heim C., Letzel T., Helmreich B. (2013). Electrochemical degradation of the emerging contaminant sulfamethoxazole in secondary effluent using a boron-doped diamond electrode. Micropol & Ecohazard 2013, 16.-20.06.2013, Zürich, Schweiz. [Poster]
  • Rajab M., Urena, M., Heim, C., Letzel, T., Helmreich, B. (2013). Nanomodifizierte bordotierte Diamantelektroden und ihr Effekt auf die Bildung von Desinfektionsnebenprodukten. 3. Clustertreffen NanoCare und NanoNature, 14.-15.01.2013., Frankfurt/Main, Deutschland. [Poster]
  • Becker M., Deutschmann A., Saft F., Lehmann E., Sundheim A.-K., Warnck S. (2013). NADINE - Anwendung von nanomodifizierten Diamantelektroden für Inlinedesinfektionsprozesse. 3. Clustertreffen NanoCare und NanoNature, 14.-15.01.2013., Frankfurt/Main, Deutschland. [Poster]

2012

  • Letzel T., Ureña de Vivanco M., Scheerle R. K. (2012). Studying oxidative and reductive reactions using a potentiostat coupled to MS: Applications in water research and enzymology. 9. Langenauer Wasserforum, 12.-13.11.2012, Langenau, Deutschland. [Poster]
  • Ureña de Vivanco M., Rajab M., Helmreich B., Letzel T. (2012). Massenspektrometrischer Vergleich der Abbauwege des Sulfamethoxazol bei verschiedenen AOPs. 9. Langenauer Wasserforum, 12.-13.11.2012, Langenau, Deutschland. [Poster]
  • Ureña de Vivanco M., Rajab M., Helmreich B., Letzel T. (2012). Oxidation von Carbamazepin mit Hilfe einer bordotierten Diamantelektrode, Elektrochemie-Massenspektrometrie, UV/H2O2 oder der Photo-Fenton-Reaktion: Massenspektrometrische Studien der Abbauprodukte. 9. Langenauer Wasserforum, 12.-13.11.2012, Langenau, Deutschland. [Poster]
  • Ureña de Vivanco M., Rajab M., Helmreich B., Letzel T. (2012). Oxidation von Carbamazepin mit Hilfe einer bordotierten Diamantelektrode, Elektrochemie-Massenspektrometrie, UV/H2O2 oder der Photo-Fenton-Reaktion: Massenspektrometrische Studien der Abbauprodukte. Kolloquium LC-MS in der Umweltanalytik 2012, 11.-13.06.2012, Leipzig, Deutschland. [Poster]
  • Helmreich B. (2012). Disinfection and degradation of pharmaceuticals in different water matrices. 11. Workshop on the application of diamond electrodes – CONDIAS, 06.09.2012, Itzehoe, Deutschland. [Vortrag].
  • Rajab M., Ureña de Vivanco M., Heim C., Letzel T., Helmreich B. (2012). The Applicability of a Boron-Doped Diamond Electrode for Water Disinfection. 6th IWA Specialist Conference: Oxidation Technologies for Water and Wastewater Treatment, 07.-09.05.2012, Goslar, Deutschland. [Poster]
  • Rajab M. (2012). The Applicability of a Boron-Doped Diamond Electrode for Water Disinfection. 6th IWA Specialist Conference: Oxidation Technologies for Water and Wastewater Treatment, 07.-09.05.2012, Goslar, Deutschland. [Vortrag]
  • Ureña de Vivanco M., Letzel T., Helmreich B. (2012). Carbamazepine Electrochemical Degradation by a Boron-Doped Diamond Electrode in Various Waters. 6th IWA Specialist Conference: Oxidation Technologies for Water and Wastewater Treatment, 07.-09.05.2012, Goslar, Deutschland. [Poster]
  • Ureña de Vivanco M. (2012). Carbamazepine Electrochemical Degradation by a Boron-Doped Diamond Electrode in Various Waters. 6th IWA Specialist Conference: Oxidation Technologies for Water and Wastewater Treatment, 07.-09.05.2012, Goslar, Deutschland. [Vortrag]
  • Helmreich B. (2012). Elimination of pharmaceutical residues from wastewater as a future requirement in wastewater treatment processes. Exploratory-Workshop on an Integrated Approach to Water Research and Technology Development, 03.-04.05.2012, München, Deutschland. [Vortrag]
  • Helmreich B., Ureña de Vivanco M., Rajab M., Glas K., Heim C., Letzel T. (2012). Abbau von Carbamazepin bei gleichzeitiger Inaktivierung von Escherichia coli mit einer bordotierten Diamantelektrode. 2. Clustertreffen NanoCare und NanoNature, 12.-14.03.2012, Frankfurt/Main, Deutschland. [Poster]
  • Becker M., Deutschmann A., Schwarzkopf S., Sundheim A.-K., Warnck S. (2012). NADINE - Anwendung von nanomodifizierten Diamantelektroden für Inlinedesinfektionsprozesse. 2. Clustertreffen NanoCare und NanoNature, 12.-14.03.2012, Frankfurt/Main, Deutschland. [Poster]
  • Fryda M., Warnck, S. (2012). NADINE - Organisation des Projektes und der Prozesse. 2. Clustertreffen NanoCare und NanoNature, 12.-14.03.2012, Frankfurt/Main, Deutschland. [Poster]
  • Letzel T., Ureña de Vivanco M., Scheerle R. (2012). Studying Oxidative and Reductive Reactions Using a Potentiostat Coupled To MS: Applications in Water Research and Enzymology. Gemeinschaftliche Tagung der Polnischen Gesellschaft für Massenspektrometrie mit der 45. DGMS-Jahrestagung, 04.-07.03.2012, Poznan, Polen. [Poster]

2011

  • Letzel T., Ureña de Vivanco M., Helmreich B., Horn H. (2011). Pos/Neg-Switching LC-MS Detection of Pharmaceutical Degradation Products from Diamond Electrode Treatment of Water and Wastewater. 8. Langenauer Wasserforum; 07.-08.11.2011, Langenau, Deutschland. [Poster]
  • Heim C., Ureña de Vivanco M., Rajab M., Helmreich B., Glas K., Letzel T., Horn H., Parlar H. (2011). Desinfektion von Wasser und Abwasser unter Einsatz einer Diamantelektrode. 5. Wasserseminar für die Getränke- und Lebensmittelindustrie, 15.-16.09.2011, Waidring, Deutschland. [Poster]
  • Heim C., Ureña de Vivanco M., Rajab M., Buscham T., Glas K., Horn H., Parlar H. (2011). Einsatz von ozonhaltigem Wasser zur Desinfektion von Brauereianlagen. 5. Wasserseminar für die Getränke- und Lebensmittelindustrie, 15.-16.09.2011, Waidring, Deutschland. [Poster]
  • Letzel T., Ureña de Vivanco M., Helmreich B., Horn H. (2011). Pos/Neg-Switching LC-MS Detection of Pharmaceutical Degradation Products from Diamond Electrode Treatment of Water and Wastewater. 5. Wasserseminar für die Getränke- und Lebensmittelindustrie, 15.-16.09.2011, Waidring, Deutschland. [Poster]
  • Ureña de Vivanco M. (2011). Abbau von Arzneimittelwirkstoffen und Mikroorganismen durch in-situ erzeugtes Ozon. 5. Wasserseminar für die Getränke- und Lebensmittelindustrie, 15.-16.09.2011, Waidring, Deutschland. [Vortrag]
  • Heim C., Ureña de Vivanco M., Rajab M., Helmreich B., Glas K., Letzel T., Horn H. (2011). Einsatz einer Diamantelektrode zur Wasser- und Abwasserdesinfektion. GDCh Wissenschaftsforum Chemie, 04.-07.09.2011, Bremen, Deutschland. [Poster]
  • Heim C., Ureña de Vivanco M. (2011). Application of a Diamond Electrode for Water and Wastewater Disinfection. GDCh Wissenschaftsforum Chemie, 04.-07.09.2011, Bremen, Deutschland. [Vortrag]
  • Ureña de Vivanco M., Heim C., Schübel K., Letzel T., Helmreich B., Horn H. (2011). Oxidation of Pharmaceutical Substances with Nano-Modified Diamond Electrodes. GDCh Wissenschaftsforum Chemie, 04.-07.09.2011, Bremen, Deutschland. [Poster]
  • Letzel T., Ureña de Vivanco M., Helmreich B., Horn H. (2011). Pos/Neg-Switching LC-MS Detection of Pharmaceutical Degradation Products from Diamond Electrode Treatment of Water and Wastewater. ITP-Tagung, 28-31.08.2011, Tbilisi, Georgien. [Poster]
  • Ureña de Vivanco M., Letzel T., Helmreich, B. (2011). Die Diamantelektrode: Wie ein Isolator zur erfolgsversprechenden elektrochemischen Methode für die Abwasserreinigung werden kann. ANAKON-Tagung, 22.-25.03.2011, Zürich, Schweiz. [Poster]
  • Ureña de Vivanco M. (2011). Desinfektion und Abbau von persistenten Arzneimittelwirkstoffen mit Hilfe nanomodifizierter Diamantelektroden. CHEMLAB, 14.04.2011, Weihenstephan, Deutschland. [Vortrag]
  • Helmreich B., Ureña de Vivanco M., Letzel T., Heim C., Glas K., Horn H. (2011). Abbau von Arzneimittelwirkstoffen mit einer Diamantelektrode. 1. Clustertreffen der NanoCare- und NanoNature-Projekte; 10.-11.03.2011, Frankfurt/Main, Deutschland. [Poster]
  • Becker M., Zeitlmeir M., Saft F., Schwarzkopf S., Sundheim A.-K., Warnck S. (2011). NADINE - Anwendungsszenarien von nanomodifizierten Diamantelektroden für Inlinedesinfektionsprozesse. 1. Clustertreffen der NanoCare- und NanoNature-Projekte; 10.-11.03.2011, Frankfurt/Main, Deutschland. [Poster]

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