Für alle, die nährstoffbelastete Flüsse, Seen und Küstengewässer verbessern wollen
In Seen, Buchten und Flüssen mit zu viel Stickstoff und Phosphor treten Cyanobakterienblüten, Rote Tiden und Sauerstoffmangel am Gewässergrund auf, die Fischerei, Tourismus und Wassernutzung beeinträchtigen. Novelgen erforscht und entwickelt eine Technologie, die Wasser aus dem Gewässer oder seinen Zuflüssen entnimmt. In einem geschlossenen System nehmen ausgewählte Mikroalgen Stickstoff und Phosphor auf, die als Biomasse zurückgewonnen werden; das behandelte Wasser wird zurückgeführt.
Beratung zu dieser BrancheAktueller Stand
Forschungs- und Entwicklungsphase (Partner für gemeinsame Studien gesucht)
Die Behandlung von Wasser aus natürlichen Gewässern in einem geschlossenen System, in dem Algen die Nährstoffe zurückgewinnen, befindet sich in der Forschungs- und Entwicklungsphase. Die Wirkung in realen Gewässern wird in künftigen Untersuchungen geprüft. Wir beginnen mit der Laborbewertung von Wasserproben und mit gemeinsamen Studien mit Gewässerverwaltungen, Kommunen und Beteiligten aus der Fischerei.
Herausforderungen in dieser Branche
Cyanobakterienblüten und Rote Tiden
In Seen und abgeschlossenen Buchten mit zu viel Stickstoff und Phosphor vermehren sich Algen und Cyanobakterien massenhaft, sodass Cyanobakterienblüten und Rote Tiden leichter entstehen. Manche Arten bilden Toxine.
Sauerstoffmangel am Gewässergrund
Sinken die zusätzlich gewachsenen Algen ab und werden zersetzt, verbraucht das den Sauerstoff am Gewässergrund. Zonen, in denen Fische und Schalentiere kaum überleben können, breiten sich aus.
Folgen für Fischerei, Tourismus und Wassernutzung
Es entstehen Verluste in der Aquakultur, Beeinträchtigungen des Tourismus durch Landschaftsbild und Geruch sowie eine geringere Qualität von Trinkwasserquellen.
Viele Quellen, langsame Abhilfe
Nährstoffe gelangen aus vielen Quellen ins Wasser, etwa aus Haushaltsabwasser, Ackerland und Tierhaltung. Maßnahmen an jeder einzelnen Quelle kosten deshalb Zeit und Geld.
Was Novelgen anbieten kann
Nährstoffrückgewinnung in einem geschlossenen System
Wir wollen Wasser aus dem Gewässer oder seinen Zuflüssen entnehmen, in den geschlossenen Kultivierungstanks von Bloomo Algen Stickstoff und Phosphor aufnehmen lassen und diese als Biomasse zurückgewinnen. Algen werden nicht in das Gewässer eingeleitet.
Details ansehen →Nur ausgewählte Algen ohne Toxinbildung
Wir verwenden nur Mikroalgen, bei denen feststeht, dass sie keine Toxine bilden. Toxinbildende Cyanobakterien, die schädliche Blüten verursachen, kultivieren wir nicht.
Details ansehen →Verwendung der zurückgewonnenen Biomasse klären
Die Verwendung richtet sich nach den Eigenschaften des entnommenen Wassers und den gesetzlichen Vorgaben für Futtermittel und Dünger. Wir analysieren auf Schwermetalle und andere Verunreinigungen und prüfen nur Verwendungen, die die Vorgaben erfüllen.
Details ansehen →Belege und öffentliche Informationen
In begutachteten Übersichtsarbeiten ist beschrieben, dass Eutrophierung ein Massenwachstum von Algen und Cyanobakterien auslöst, das Ökosysteme, Fischerei, Tourismus und Trinkwasser beeinträchtigt, und dass die Eutrophierung der Küsten den Sauerstoffmangel am Gewässergrund ausgeweitet hat. Zudem wird erörtert, dass zur Eindämmung der Eutrophierung sowohl Stickstoff als auch Phosphor kontrolliert werden müssen. Dass wachsende Mikroalgen Stickstoff und Phosphor aus dem Wasser aufnehmen, ist aus der Abwasserbehandlung vielfach belegt. Wasser aus Seen und Meeren ist jedoch nährstoffärmer als Abwasser und liegt in sehr viel größeren Mengen vor; die Effizienz bei dieser Anwendung müssen wir daher jeweils in eigenen Untersuchungen prüfen.
Literatur
- Huisman J., Codd G.A., Paerl H.W., Ibelings B.W., Verspagen J.M.H., Visser P.M. Cyanobacterial blooms. Nature Reviews Microbiology, 2018, 16(8), 471–483. doi:10.1038/s41579-018-0040-1
- Anderson D.M., Cembella A.D., Hallegraeff G.M. Progress in understanding harmful algal blooms: paradigm shifts and new technologies for research, monitoring, and management. Annual Review of Marine Science, 2012, 4, 143–176. doi:10.1146/annurev-marine-120308-081121
- Diaz R.J., Rosenberg R. Spreading dead zones and consequences for marine ecosystems. Science, 2008, 321(5891), 926–929. doi:10.1126/science.1156401
- Conley D.J., et al. Controlling eutrophication: nitrogen and phosphorus. Science, 2009, 323(5917), 1014–1015. doi:10.1126/science.1167755
- Mohsenpour S.F., et al. Integrating micro-algae into wastewater treatment: A review. Science of the Total Environment, 2021, 752, 142168. doi:10.1016/j.scitotenv.2020.142168
So läuft ein Proof of Concept (PoC) ab
- STEP 1
Erstgespräch
Wir erfassen das betroffene Gewässer, Ihre Probleme (Cyanobakterienblüten, Rote Tiden, Sauerstoffmangel usw.), Zuflüsse und Einleitungen sowie vorhandene Untersuchungen der Wasserqualität.
- STEP 2
Bewertung im Labor
An Wasserproben aus dem Gewässer oder den Zuflüssen prüfen wir, ob die ausgewählten Algen wachsen und wie viel Stickstoff und Phosphor sie aufnehmen.
- STEP 3
Planung des Versuchs
Wir planen einen Versuch im kleinen Maßstab, einschließlich Entnahme und Rückführung, Standort, erforderlicher Verfahren und Abstimmung mit den Beteiligten.
- STEP 4
Versuch im kleinen Maßstab und Auswertung
Wir führen den Versuch in einem geschlossenen System durch und bewerten die Veränderung der Wasserqualität sowie Zusammensetzung und Sicherheit der zurückgewonnenen Biomasse.
Was Sie vorbereiten sollten
- Daten zur Wasserqualität des Gewässers (Gesamtstickstoff, Gesamtphosphor, Chlorophyll a, gelöster Sauerstoff, Temperatur usw., soweit vorhanden)
- Verlauf von Cyanobakterienblüten oder Roten Tiden (Zeitpunkt, Ort und, falls bekannt, verursachende Art)
- Wasserproben (aus dem Gewässer, den Zuflüssen usw.)
- Mögliche Standorte sowie Bedingungen für Wasserentnahme, Rückführung und Stromversorgung
- Beteiligte, mit denen eine Abstimmung nötig ist (Gewässerverwaltung, Fischerei usw.)
Häufig gestellte Fragen
- Entfernt das System Algenblüten oder Rote Tiden direkt?
- Nein. Es ist keine Anlage, die entstandene Algenblüten oder Rote Tiden einsammelt und entfernt. Ziel ist es, den Stickstoff und Phosphor, der sie verursacht, mit ausgewählten Algen in einem geschlossenen System zurückzugewinnen.
- Können Algen in das Gewässer gelangen?
- Die Algen werden in geschlossenen Kultivierungstanks gezogen und nicht in das Gewässer eingeleitet. Wir wollen die Algen abtrennen, bevor das behandelte Wasser zurückgeführt wird; das Trennverfahren und die Prüfschritte bewerten wir in den Versuchen.
- Könnten toxinbildende Algen kultiviert werden?
- Wir verwenden Stämme, von denen feststeht, dass sie keine Toxine bilden, und kultivieren keine toxinbildenden Cyanobakterien. Da das entnommene Wasser von Natur aus verschiedene Algen enthält, gehören auch Vorbehandlung und Überwachung zur Bewertung.
- Können die zurückgewonnenen Algen als Futtermittel verwendet werden?
- Die Verwendung richtet sich nach den Eigenschaften des entnommenen Wassers und den Vorgaben des japanischen Futtermittelsicherheitsgesetzes und des Düngemittelqualitätsgesetzes. Wir analysieren auf Schwermetalle und andere Verunreinigungen und prüfen nur Verwendungen, die die Vorgaben erfüllen. Natürlich entstandene Algenblüten oder Rote Tiden sammeln wir nicht ein, um sie als Futtermittel zu nutzen.
- Wie viel sauberer wird das Wasser?
- Wir wollen den Stickstoff und Phosphor verringern, die hinter Algenblüten und Roten Tiden stehen, und die zurückgewonnenen Nährstoffe als Ressource nutzen. Wie groß die Wirkung ist, hängt davon ab, wie viel Wasser behandelt werden kann, wie groß das Gewässer ist und wie viele Nährstoffe ihm zufließen. Zahlen können wir derzeit nicht nennen.
- Gibt es bereits Referenzen?
- Derzeit befinden wir uns in der Forschungs- und Entwicklungsphase. Wir nehmen gemeinsame Studien an, die mit der Laborbewertung von Wasserproben beginnen.
Hinweis: Diese Seite gibt einen Überblick auf Grundlage öffentlicher Informationen. Technische Einzelheiten wie Stämme, Kultivierungsbedingungen und einzelne Versuchsdaten teilen wir nach Abschluss einer Geheimhaltungsvereinbarung (NDA) mit.
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