@phdthesis{Romallosa,
  author    = {Romallosa, Aries Roda D.},
  title     = {Briquette Production By The Informal Sector: The Case of UCLA in Iloilo City, Philippines},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.3233},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20170620-32335},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  pages     = {156},
  abstract  = {The construction and operation of a sanitary landfill (SLF) in the Philippines presents concerns on the regulation of the activities of the informal sector in the area. In anticipation of these directives, an association of informal waste reclaimers group called Uswag Calajunan Livelihood Association, Inc. (UCLA) was formed in May 2009. One option identified was the waste-to-energy activity through the production of fuel briquettes. With the availability of raw materials in the area, what was lacking then was an appropriate technology that would cater to their needs. This study, therefore, presented the case of UCLA on how socio-economic and technical aspects was integrated for the development and improvement of a briquetting technology needed in the production of quality briquettes as part of their income generating activities. A non-experimental posttest only design was utilized for the collection of descriptive information. Descriptions and discussions were also made on the enhancement of the briquetting machine from the first hand-press molder developed until the finalized design was attained. Results revealed that the improved briquetting technology withstood the wear and tear of operation showing a significant (P<0.01) increase on the production rate (220 pcs/hr; 4 kg/hr) and bulk density (444.83 kg/m3) of briquettes produced. The quality of cylindrical briquettes produced in terms of bulk density, heating value (15.13 MJ/kg), moisture (6.2\%), N and S closely met or has met the requirements of DIN 51731. Based on the operating expenses, the briquettes may be marked-up to Php0.25/pc (USD0.006) or Php15.00/kg (USD0.34) for profit generation. The potential daily earnings of Php130.00 (USD2.95) to Php288.56 (USD6.56) generated in producing briquettes are higher when compared to the majority of waste reclaimers' daily income of Php124.00 (USD2.82). The high positive response (93\%) on the usability of briquettes and the willingness of the respondents (81\%) to buy them when sold in the market indicates its promising potential as fuel in the nearby communities. Results of briquette production citing the case of UCLA could be considered as potential source of income given the social, technical, economic and environmental feasibility of the experiment. This method of utilizing wastes in an urban setting of a developing country with similar socio-economic and physical set-ups may also be recommended for testing or replication.},
  subject      = {Biotechnologie},
  language  = {en}
}
@phdthesis{SalehiSadaghiani,
  author    = {Salehi Sadaghiani, Mohamad Reza},
  title     = {Suffusion Phenomenon in Widely Graded Soils - Influence of Homogeneity},
  publisher = {Blueprint},
  address   = {Weimar},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.2681},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20161020-26819},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  pages     = {160},
  abstract  = {Problemstellung und Zielsetzung der Arbeit D{\"a}mme und Deiche f{\"u}r z.B. Fluß-, Kanal- oder Speicherbauten sind Erdbauwerke mit großer Kubatur, die meistens großen Platzbedarf und enormen Materialverbrauch erfordern. Aus der Vielfalt von Materialien die uns zur Herstellung der D{\"a}mme zur Verf{\"u}gung stehen, muss immer die wirtschaftlichste L{\"o}sung gefunden werden. Aus diesem Grund werden im Dammbau, die im Umfeld nat{\"u}rlich anstehenden B{\"o}den verwendet. Meist handelt es sich um weitgestufte B{\"o}den, so dass bei der Herstellung der Erdbauwerke eine potenzielle Gefahr der Entmischung besteht. Bei einer hydraulischen Beanspruchung solcher B{\"o}den k{\"o}nnen verschiedene Prozesse der inneren Erosion auftreten, deren Ph{\"a}nomene in Filtration, Suffosion, Kolmation und r{\"u}ckschreitende Erosion unterschieden werden. In der Geotechnik beschreibt man den Transport von Feinteilen aus einem Erdstoff mit dem Begriff "Suffosion". Kommt es zum Materialtransport innerhalb des Bodens, verursacht dies eine Erh{\"o}hung der Wasserdurchl{\"a}ssigkeit und des Porenanteils. Gleichzeitig nehmen die Raumdichte des Bodengef{\"u}ges und die Tragf{\"a}higkeit des Bodens ab. Suffosion ist geometrisch m{\"o}glich, wenn die Porenengstellen der groben, skelettbildenden Fraktionen gr{\"o}ßer als die Korngr{\"o}ßen der mobilen feinen Fraktionen des Bodens sind. Sobald ein kritischer hydraulischer Gradient erreicht wird, werden die mobilen feinen Partikel transportiert. Wegen des starken Einfl usses der Struktur spielt die Homogenit{\"a}t des Korngef{\"u}ges bei allen Prozessen der inneren Erosion eine große Rolle. Die Effekte der Suffosion k{\"o}nnen bei verschiedenen Erdbauwerken unterschiedliche Wirkung haben und zur Beeintr{\"a}chtigung der Funktion oder zu Sch{\"a}den f{\"u}hren. Zu den Aufgaben der Ingenieure z{\"a}hlt die Absch{\"a}tzung, inwiefern die hydrodynamischen Einwirkungen einen standsicherheitrelevanten Einfl uss haben. Die Rolle der Partikelzusammensetzung zur Initialisierung und Fortsetzung des Materialtransportes (Suffosion) wurde noch nicht vollst{\"a}ndig untersucht. Alle g{\"a}ngigen Kriterien gehen von einer Homogenit{\"a}t des Gef{\"u}ges aus. Daher ist das Hauptziel dieser Arbeit, ein analytisches Suffosionskriterium unter Ber{\"u}cksichtigung der Homogenit{\"a}t abzuleiten. Das Kriterium soll in der Lage sein, die mobilen, lokal beweglichen, sowie die suffosiven, global beweglichen Fraktionen eines weitgestuften Bodens einzusch{\"a}tzen. Stand der Wissenschaft Geometrische Suffosionskriterien basieren auf Untersuchungen, die zur Dimensionierung von Erdstofffi ltern im Dammbau entwickelt wurden. Als Eingangsparameter werden die Korngr{\"o}ßenverteilungen der B{\"o}den herangezogen. Fundamentale geometrische Suffosionskriterien wurden u. a. von Ziems (1969), Burenkova (1993), Kenney \& Lau (1986), Wan und Fell (2008) und Witt (2013) entwickelt. Mit den verf{\"u}gbaren Kriterien zur Beurteilung der inneren Suffosionsbest{\"a}ndigkeit kann die Wahrscheinlichkeit eines Materialtransportes nicht quantitativ beurteilt werden. Die zahlreichen Kriterien basieren im Wesentlichen auf empirischen Ans{\"a}tzen und sind nur f{\"u}r spezifische Bodenarten und Randbedingungen anwendbar. Die Anwendungsgrenzen der Suffosionskriterien werden hinsichtlich der Bodenart und des Ungleichf{\"o}rmigkeitsgrades meist {\"u}berschritten. Dar{\"u}ber hinaus ist das Ph{\"a}nomen "Suffosion" in erster Linie ein Problem, das auf der Partikelebene untersucht werden muss. Die Homogenit{\"a}t der Kornzusammensetzung der Erdstoffe fi ndet explizit keine Rolle in den verf{\"u}gbaren Kriterien und die aktuellen internationalen Forschungsaktivit{\"a}ten zeigen, dass haupts{\"a}chlich weitere empirische Ans{\"a}tze entwickelt werden. Eingesetzte Methoden F{\"u}r die analytische Beschreibung von suffosiven Materialtransportprozessen in weitgestuften Erdstoffen unter Ber{\"u}cksichtigung der Homogenit{\"a}tseffekte, muss das Ph{\"a}nomen auf der Partikelebene beschrieben werden. Dies setzt drei Arbeitsschritte und Teilziele voraus: i) Die Kenntnis und Beschreibung der Gef{\"u}gestruktur ii) Beschreibung und Dimensionierung eines repr{\"a}sentativen Volumens iii) Konstruktion einer homogenen Packung f{\"u}r beliebige Korngr{\"o}ßßenverteilungslinien und Quantifizierung des vorhandenen Homogenit{\"a}tsgrads. Die granularen Packungen wurden sowohl experimentell als auch numerisch anhand sequentieller Mischversuche (SFT) untersucht. In einer stochastisch homogenen Packung werden der Anteil der skelettbildenden und der mobilen Fraktionen identifi ziert und ein Bereich als Trenndurchmesser, der Skelett und mobile Feinteile abgrenzt, bestimmt. Dadurch kann die Gef{\"u}gestruktur in suffosiv und nicht suffosive Gruppen klassifi ziert werden. Der experimentelle Ansatz wurde numerisch mittels Diskreter Element Methode (DEM) simuliert, um die Kontaktkr{\"a}fte und Anzahl der Nachbarn f{\"u}r verschiedene Bodenfraktionen (Skelett und bis zu gewissen Bereichen auch die F{\"u}llung) zu finden. Das kleinste repr{\"a}sentative Volumen (REV) f{\"u}r solch eine Bodenpackung wird numerisch bestimmt. Eine Methode zur Festlegung der relevanten Skala zur Quantifi zierung der Homogenit{\"a}t wurde vorgeschlagen. Als Bindeglied wurden 2D-Aufnahmen der experimentell oder numerisch erzeugten Packungen angefertigt, um mit Methoden der digitalen Bildverarbeitung die relevanten Kennwerte der Packung und die Anzahl der skelettbildenden Partikel zu ermitteln. Die erfassten Oberfl{\"a}chen dienen der statistischen Analyse der r{\"a}umlichen Streuung skeletviitbildender Partikel. Anhand der Berechnung der Varianz k{\"o}nnen die unterschiedlichen Parameter miteinander verglichen werden. Eine Varianz von Null bedeutet totale Homogenit{\"a}t. Ein Programm wurde in MATLAB geschrieben, um die Bildanalyse und die Varianzkalkulationen anhand unterschiedlicher Eingangsparameter durchzuf{\"u}hren. Ein analytisch beschreibbares Packungsmodell wird vorgeschlagen, um Homogenit{\"a}t und REV mit Suffosion in Verbindung zu bringen. Basierend auf diesem Modell wird ein Suffosionskriterium entwerfen, das in der Lage ist die Masse des ausgesp{\"u}lten Materials aus einem weitgestuften Boden zu prognostizieren. Wesentliche Ergebnisse Suffosion ist ein Ph{\"a}nomen der Partikelskala und der Partikeltransport ist abh{\"a}ngig von der Partikelanordnung. Die Zusammensetzung der skelettbildenden Partikel bestimmt die Eigenschaft des Porenraums. Die charakteristischen Parameter der Bodenstruktur eines weitgestuften Bodens wurden anhand sequentieller Mischversuche (SFT) festgestellt. Dadurch kann ein weitgestufter Boden in suffosiv oder nicht-suffosiv eingestuft werden. Das granulare Material formt ein Skelett, wenn die ben{\"o}tigte Mindestmasse oder das repr{\"a}{\"a}sentative Volumen erreicht wird. Dies ist eine notwendige Bedingung f{\"u}r die weiteren Untersuchungen. Diese Mindestmasse bzw. das repr{\"a}sentatives Volumen wurde numerisch mittels DEM Simulationen ermittelt. Eine statistische Methode f{\"u}r die Quantifi zierung der Homogenit{\"a}t f{\"u}r 2D-Aufnahmen in Abh{\"a}ngigkeit der Gr{\"o}ße des repr{\"a}sentativen Volumens wurde vorgeschlagen. Diese Methode wurde f{\"u}r komplexe stochastisch homogene, segregierte sowie f{\"u}r homogene Gitter-Packungen getestet. Die Ergebnisse sind vergleichbar mit dem bekannten Verfahren des Voronoi-Diagramms. Der Vorteil dieser Methode ist, dass viele Parameter ber{\"u}cksichtigt und in den Code integriert werden k{\"o}nnen. Eine in-situ Versuchsmethode f{\"u}r die Quantifi zierung der Homogenit{\"a}t wurde vorgeschlagen. Dar{\"u}ber hinaus wurde gezeigt, dass der lockerste und der dichteste Zustand eines weitgestuften Bodens, welcher gem{\"a}ß den Standardrichtlinien ermittelt werden kann, nicht die ultimativen Zust{\"a}nde sind. Die ultimativen Zust{\"a}nde k{\"o}nnen durch die vorgeschlagene Probenvorbereitung ermittelt werden. Ein homogenes Packungsmodell f{\"u}r weitgestufte B{\"o}den mit dominanter Grobmatrix wurde vorgestellt. Die Idee dieses Packungsmodells basiert auf der immer wiederkehrenden Natur der Homogenit{\"a}t und des Segregationsprozesses. Dieses Modell wurde durch Suffosionsversuche getestet und validiert. Basierend auf dem vorgeschlagenen Packungsmodell wurde eine neue experimentelle Methode zur qualitativen Beurteilung der Suffosionsanf{\"a}lligkeit vorgestellt. Ein neues analytisches Suffosionskriterium, basierend auf dem vorgeschlagenen Packungsmodel unter Ber{\"u}cksichtigung der Homogenit{\"a}t im REV wurde entworfen. Damit k{\"o}nnen die mobilen sowie suffosiven Fraktionen eines weitgestuften Bodens ermittelt werden.},
  subject      = {Homogenit{\"a}t},
  language  = {en}
}
@phdthesis{MeyerKohlstock,
  author    = {Meyer-Kohlstock, Daniel},
  title     = {Prospects for Biochar in a Bio-Waste Cascade},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.3631},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20171108-36310},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  pages     = {118},
  abstract  = {In the early 2000s the pre-Columbian, anthropologically produced black soil in the Amazon basin, „Terra Preta de {\´I}ndio", received greater scientific attention. Compared to the surrounding poor soils, this very fertile anthrosol contains significantly higher levels of microorganisms and nutrients. The reason for this was determined to be the likewise high levels of charred biomass. This stable carbon, now called biochar, has since been intensively examined as an option to improve soil and to store carbon. Although the creation of Terra Preta was most likely based on a purposeful utilization of organic residues from households and gardens, biochar plays no role in the current recycling of bio-waste. However, the implementation of biochar could lead to many improvements. Results from agricultural research suggest that not only the yield capacity of soils can be increased but also the process performance of composting and biogas plants. The latter is especially relevant since currently about 40\% of all collected bio-waste in Germany is recycled in an energy-material cascade consisting of anaerobic digestion and composting. The use of biochar in this cascade could then sequentially increase biogas yields, reduce greenhouse gas emissions, and improve compost quality. To realize the aforementioned advantages, the concept of biochar has to be integrated into the existing bio-waste cascade as practically as possible. This was done by the development of a theoretical scenario that allowed the analysis of energy and material flows to evaluate biochar's recycling performance. Furthermore, the legal and economic framework were examined to assess the feasibility of the extended cascade and to suggest possible adjustments to the frameworks.},
  subject      = {Kompost},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Schmitz,
  author    = {Schmitz, Tonia Annick},
  title     = {Entwicklung und Bilanzierung eines Photobioreaktorsystems zur Makroalgenkultivierung am Standort einer landwirtschaftlichen Biogasanlage},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.4177},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20200604-41774},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  pages     = {220},
  abstract  = {Marine Makroalgen besitzen vielversprechende Eigenschaften und Inhaltsstoffe f{\"u}r die Verwendung als Energietr{\"a}ger, Nahrungsmittel oder als Ausgangsstoff f{\"u}r Pharmazeutika. Dass die Quantit{\"a}t und Qualit{\"a}t der in nat{\"u}rlicher Umgebung wachsenden Makroalgen schwankt, reduziert jedoch deren Verwertbarkeit und erschwert die Erschließung hochpreisiger Marktsegmente. Zudem ist eine Ausweitung der Zucht in marinen und k{\"u}stennahen Aquakulturen in Europa gegenw{\"a}rtig wenig aussichtsreich, da vielversprechende Areale bereits zum Fischfang oder als Erholungs- bzw. Naturschutzgebiete ausgewiesen sind. Im Rahmen dieser Arbeit wird demzufolge ein geschlossenes Photobioreaktorsystem zur Makroalgenkultivierung entwickelt, welches eine umfassende Kontrolle der abiotischen Kultivierungsparameter und eine effektive Aufbereitung des Kulturmediums vorsieht, um eine standortunabh{\"a}ngige Algenproduktion zu erm{\"o}glichen. Zur Bilanzierung des Gesamtkonzeptes einer Kultivierung und Verwertung (stofflich oder energetisch) werden die spezifischen Wachstumsraten und Methanbildungspotentiale der Algenarten Ulva intestinalis, Fucus vesiculosus und Palmaria palmata in praktischen Versuchen ermittelt. Im Ergebnis wird f{\"u}r den gegenw{\"a}rtigen Entwicklungsstand der Kultivierungsanlage eine positive Bilanz f{\"u}r die stoffliche Verwertung der Algenart Ulva intestinalis und eine negative Bilanz f{\"u}r die energetische Verwertung aller untersuchten Algenarten erzielt. Wird ein Optimalszenario betrachtet, indem die Besatzdichten und Wachstumsraten der Algen in der Zucht erh{\"o}ht werden, bleibt die Energiebilanz negativ. Allerdings summieren sich die finanzielle Einnahmen durch einen Verkauf der Algen als Produkt auf j{\"a}hrlich 460.869€ f{\"u}r Ulva intestinalis, 4.010€ f{\"u}r Fucus vesiculosus und 16.913€ f{\"u}r Palmaria palmata. Im Ergebnis ist insbesondere eine stoffliche Verwertung der gez{\"u}chteten Gr{\"u}nalge Ulva intestinalis anzustreben und die Produktivit{\"a}t der Zuchtanlage im Sinne des Optimalszenarios zu steigern.},
  subject      = {Makroalgen},
  language  = {de}
}
@misc{Viehmann2008,
  author    = {Viehmann, Cornelia},
  title     = {Perkolierte Feststoffverg{\"a}rung von Stroh im Batchbetrieb bei Einsatz von Enzymen},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.1347},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20080902-14223},
  year      = {2008},
  abstract  = {Basierend auf den aus dem vermehrten Anbau von Energiepflanzen resultierenden {\"o}kologischen und geselschaftpolitischen Konflikten r{\"u}ckt die Verwertung von Abfallprodukten zur Biogasgewinnung zunehmend in den Mittelpunkt. Demzufolge wurden in der vorliegenden Arbeit Versuche zum Einsatz von Stroh in der perkolierten Trockenfermentation durchgef{\"u}hrt. Stroh besteht aus den strukturreichen Polysacchariden Cellulose und Hemicellulose die mit anaerob nicht abbaubaren Lignin verbunden sind. Folge dessen ist ein langsames Anlaufen des anaeroben Abbauprozesses und somit lange Verweilzeiten bzw. geringe Biogas- und Methanausbeute. Dem soll durch eine geeignete Vorbehandlung entgegengewirkt werden. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Enzympr{\"a}parat f{\"u}r die Vorbehandlung des Strohs verwendet. Anschließend daran erfolgt die Bewertung des Einsatzes von stroh in der perkolierten Trockenfermentation im Allgemeinen sowie der Einfluss des Enzympr{\"a}parates.},
  subject      = {Perkolation},
  language  = {de}
}
@misc{Meisgeier2008,
  author    = {Meisgeier, Susanne},
  title     = {Perkolierte Feststoffverg{\"a}rung von Treibsel im Batchbetrieb},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.1348},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20080902-14238},
  year      = {2008},
  abstract  = {Bei anaeroben Prozessen handelt es sich um bekannte biotechnologische Vorg{\"a}nge, an denen unterschiedliche Mikroorgansimengruppen beteiligt sein k{\"o}nnen. Zu diesen Gruppen geh{\"o}ren auch die Methanbakterien, die als Endprodukt ihres Stoffwechsels Methan und Kohlendioxid produzieren. Die erste wirtschaftliche Nutzung in Deutschland begann in den 20er Jahren des letzten Jahrhunderts mit dem Versuch, Biogas aus Kl{\"a}rschlamm zu gewinnen. In vergangener Zeit intensivierte sich aus unterschiedlichen Gr{\"u}nden das Interesse an der Biogastechnik. Diese Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit der anaeroben Behandlung des Substrates Treibsel, welches an den norddeutschen K{\"u}sten aufgrund nicht funktionierender Verwertungsmethoden ein viel diskutiertes Problem darstellt. Inhalt und Ziel dieser Arbeit ist die Untersuchung, ob die Trockenfermentation von Treibsel eine {\"o}kologisch wie {\"o}konomische Alternative zu den bisher angewendeten Verfahren darstellt. Ziel der Versuche im Labormaßstab ist ein funktionierender stabiler anaerober Prozess und eine hohe Biogasproduktion. Weiterhin soll in diesen Versuchen der Effekt einer m{\"o}glichen Aufkonzentration von Salzen und eine daraus resultierende Hemmwirkung des Prozesses untersucht werden, da sich Treibsel zum gr{\"o}ßten Teil aus Halophyten (Salzpflanzen) zusammensetzt.},
  subject      = {Perkolation},
  language  = {de}
}