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This study investigates the hybrid integration of adsorption and microfiltration for arsenic removal from water, combining ferric oxyhydroxide adsorbents (Ferrosorp DGp and DG⁺) with polymeric membranes (UPS-150, Novamem, and 1FM 3M). Batch adsorption experiments were conducted using arsenate solutions of varying concentrations and contact times to assess the equilibrium uptake behaviour of both adsorbents. Results demonstrated that Ferrosorp DGp exhibited a higher maximum adsorption capacity and stronger surface affinity for As(V), whereas Ferrosorp DG⁺ showed faster kinetics consistent with the pseudo-second-order model, indicating chemisorption dominance. Complementary membrane filtration tests were performed in a dead-end stirred cell under three conditions—pure water, Oxide with Stirring, and Oxide without Stirring—at a constant transmembrane pressure of 200 mbar. The study revealed that stirring markedly reduced fouling and enhanced flux stability, while non-stirred operation caused permeability declines depending on membrane and oxide type. Among the membranes tested, 1FM 3M displayed the highest intrinsic permeability and strongest resistance to fouling, followed by UPS-150 and Novamem. The integration of adsorption and microfiltration demonstrated that Ferrosorp DGp ensures effective arsenate removal, while 1FM 3M offers superior hydraulic performance, making this combination the most promising for decentralized, low-pressure treatment applications. The results confirm that coupling adsorption with microfiltration provides a sustainable, energy-efficient pathway for producing low-arsenic, low-turbidity water compliant with WHO and EU drinking-water standards.

Diese Diplomarbeit befasst sich mit der konstruktiven Optimierung des bestehenden Z3 – Kopfes der Maschinenreihe ECOSPEED. Ziel ist es dessen statische und dynamische Eigenschaften signifikant zu verbessern. Ein zentraler Punkt stellt dabei die Optimierung von Steifigkeit und Schwingungsverhalten unter Berücksichtigung der realen Belastungsszenarien bei der Bearbeitung von großvolumiger Aluminium-Strukturbauteilen dar. Mit Hilfe eines eigens dafür erstellten FE – Modells in dem Simulationsprogramm ANSYS wird der Ist – Zustand der aktuellen Baugruppe ermittelt. Dieser ist die Grundlage für eigentliche Optimierung. Die Geometrie wird vereinfacht von dem CAD – Modell in das Simulationsprogramm importiert und dort vernetzt sowie mit Kräften belastet. Der Fokus liegt dabei auf die Ausgabe von Verformungsergebnissen, welche die Realität exakt widerspiegeln sollen. Durch die Verformung kann die Steifigkeit des Z3 – Kopfes berechnet werden. Die ermittelten Ergebnisse für die Steifigkeiten und die Eigenfrequenzen sind die Grundlage aller weiteren Optimierungsrechnungen. Anhand von den zuvor ermittelten Parametern Werkstoff, Länge und Breite der Schwenkarme oder dem Durchmesser des Tonnengestells werden verschiedene Varianten erstellt. Für jede dieser Varianten erfolgt eine separate FEM – Rechnung. Die Ergebnisse werden anhand selbst gewählter Anforderungskriterien in Bezug auf die Steifigkeit, der Eigenfrequenzen, der Masse oder der Anschlussgeometrie miteinander verglichen. Als optimale Variante stellt sich dabei eine Kombination von breiten und verkürzten Schwenkarmen aus Stahl heraus.

Theoretischer Hintergrund: Rückenschmerzen zählen zu den häufigsten gesundheitlichen Beschwerden in der modernen Arbeitswelt und stellen sowohl für Beschäftigte als auch für Unternehmen eine erhebliche Belastung dar. Sie entstehen durch das Zusammenspiel körperlicher, psychischer und organisatorischer Faktoren. Betriebliche Prävention gilt daher als zentrale Maßnahme, um arbeitsbedingte Beschwerden zu reduzieren und die langfristige Gesundheit der Beschäftigten zu fördern. Dennoch zeigen Studien, dass bestehende Angebote häufig nicht ausreichend genutzt oder als wenig wirksam wahrgenommen werden. Ziel- und Fragestellung: Ziel der vorliegenden Arbeit war es, das Angebot, die Nutzung und die wahrgenommene Wirksamkeit betrieblicher Präventionsmaßnahmen zur Rückengesundheit zu untersuchen. Dabei stand die Frage im Mittelpunkt, welche individuellen und organisatorischen Faktoren die Inanspruchnahme beeinflussen und welche Barrieren einer aktiven Teilnahme entgegenstehen. Darüber hinaus sollten Ansatzpunkte für die Weiterentwicklung betrieblicher Gesundheitsförderung identifiziert werden. Methodik: Die Untersuchung erfolgte als quantitative Querschnittsstudie an einer Hochschule sowie in mehreren Unternehmen. Daraus resultierten 384 auswertbare Datensätze. Hierbei wurden Daten zu demografischen Merkmalen, Rückenschmerzprävalenzen, Nutzung und Bewertung präventiver Maßnahmen sowie wahrgenommene Barrieren erhoben. Die Daten wurden deskriptiv und inferenzstatistisch mit SPSS ausgewertet. Ergebnisse: Die Ergebnisse zeigten eine hohe Prävalenz von Rückenschmerzen (86,9 % innerhalb der Stichprobe) bei gleichzeitig nur moderater Nutzung vorhandener Präventionsangebote. Frauen und ältere Beschäftigte beteiligten sich häufiger an Präventionsmaßnahmen, während Studierende und Teilzeitkräfte geringere Teilnahmequoten aufwiesen. Zeitmangel und Informationsdefizite stellten die häufigsten Barrieren dar. Diskussion und Schlussfolgerungen: Die Befunde verdeutlichten die Notwendigkeit, betriebliche Präventionsmaßnahmen stärker in den Arbeitsalltag zu integrieren, strukturell zu verankern und durch gezielte Kommunikationsstrategien sichtbarer zu machen. Eine stärkere Verbindung von ergonomischen, organisatorischen und motivationalen Ansätzen kann die Wirksamkeit und Akzeptanz betrieblicher Prävention langfristig erhöhen. Die Ergebnisse unterstreichen, dass betriebliche Prävention vor allem dann wirksam ist, wenn ergonomische, organisatorische und verhaltensbezogene Maßnahmen sinnvoll miteinander kombiniert werden und Beschäftigte aktiv in die Gestaltung einbezogen sind.