Das Projekt "Entwicklung von Verfahren zur Reinigung von Abwaessern der Kaffeeproduktion" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Biotechnologische Forschung mbH durchgeführt. Despite the environmental problems generated due to wastes produced from coffee production, until now, no effective biological treatment systems for coffee wastes exists. There are no systematic studies on the parameter, level and distribution of contamination from wet processing of coffee, eg, in Mexico. The functions of microbial communities for the degradation of the complex waste is not understood, nor are the important members known which are responsible for the detoxification of antiphysilogical compounds. The general characteristics of coffee wet processing waste water, as well as the temporal and spatial distribution of contamination in the natural fresh water steams, will be characterized and monitored throughout the harvest period. Fine analyse will be carried out of the waste waters for the presence of antiphysilogical compounds, such as polyphenols, polyhydroxyaromatics and coffeine, as well as other organic chemicals of potential environmental or health hazzards. In parallel, established laboratory scale treatment systems will be optimized by varying the inoculum and characterization of the metabolic communities. Laboratory and pilot scale installations are planned to include three distinctive modules: solids precipitation; anerobic; and aerobic treatments. Enrichment of promising anaerobic and aerobic microbial communities and the isolation of individual key bacterial members for future applications in the waste water technology is the primary microbiological aspect of the project and will be followed by the development of anerobic and aerobic microbial inocula for subsequent water treatment.
Das Projekt "Development of an advanced burial technology integrating biological systems for air purifiaction and enhanced biodecomposition leading to reduced harmful emissions into the environment" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ackermann ÖKOTEC GmbH durchgeführt. General Information: Burial technologies are very much depending on cultural backgrounds, but cemeteries throughout Europe face the same problem of shortage in space and high costs. The problem is, that after the legal lay times (between 5 15 years depending on national rules), the buried coffins, the dead bodies and especially the coffin inlays (textiles etc.) are not decomposed completely. As a result, the remains have to be exhuminated and reburied. In addition, not much is known about the effects, the decomposition process has on the environment. Potential risks can be in the gaseous emissions, liquids etc. as well as from the microbiology involved (fungal spores). Even for advanced burial technologies like aerated grave chambers, insufficient data are recorded. The proposal aims at the development of burial technologies, that promote an enhanced bio decomposition of all buried components (coffin, textiles, bodies) and at the same time climate environmental and hygienic hazards. This will be reached by the combination of latest advanced burial systems (patented by the SME proposers) with specific biologically active matrices to hygenize and biodegrade potentially hazardous emissions. The proposed research will help to identify and climate negative environmental effects of today's burial technologies. In addition it will make cemetery management more cost effective and, at the same time, help urban structures to be more in accordance to the idea of sustainable development. i The SMEs involved are manufacturers of advanced burial technologies. Their interest is, to include biological systems for further improvement of the decomposition process, to identify better, environmentally friendly materials to be used and to find concepts that will help this industrial sector to come up with new and more cornpetetive solutions.
Das Projekt "Untersuchung von Wirkungsmechanismen ionisierender Strahlung in der fruehen Schwangerschaft der Maus" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität-Gesamthochschule Essen, Universitätsklinikum Essen, Institut für Medizinische Strahlenbiologie durchgeführt. Es ist nicht moeglich, saemtliche Expositionssituationen zu untersuchen, die sich im Strahlenschutz potentiell ergeben koennen. Wir sind auf die Anwendung von Modellsystemen angewiesen. Fruehe Embryonalstadien in vitro stellen in diesem Zusammenhang ein sehr geeignetes Modell dar. Das Untersuchungsprogramm beinhaltet 'Adaptive response', die Entstehung von Chromosomen-Aberrationen, die Rolle phosphorylierter Proteine in der fruehen Embryonalentwicklung und Reparaturmessungen. Im Ergebnis zeigten Praeimplanationsstadien der Maus (1-Zeller bis Blastocyste; Stamm: HLG/Zte) unter Verwendung unterschiedlichster experimenteller Bindungen keinen 'adaptive response'. Aehnliches galt fuer die Lymphozyten der Maeuse des selben Stammes. Anders verhielten sich die Lymphozyten von C57B1 Maeusen. Bei ihrer Untersuchung stellte sich heraus, dass bei einem Teil der Tiere dieses Stammes die Lymphozyten tatsaechlich im Sinne eines 'adaptive response' reagierten. Auffaellig ist, dass nach Strahlenexposition des 1-zelligen Embryos unter bestimmten Expositionsbedingungen in der dritten Mitose nach Bestrahlung mehr Chromosomen-Aberrationen auftreten als in der zweiten Mitose. Dies deutet darauf hin, dass DNA-Schaeden nicht unmittelbar manifestiert werden muessen, sondern zunaechst an die folgenden Zellgenerationen weitergegeben werden koennen und erst nach zu saetzlichen Prozessen in Form von Chromosomen-Aberrationen sichtbar werden. Die Reparaturmessungen ergaben, dass es im Rahmen des Forschungsvorhabens gelungen ist nachzuweisen, dass Koffein tatsaechlich reparaturhemmend wirkt.
Das Projekt "Untersuchung zur Verbesserung der Bioverfuegbarkeit von polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAH) und oekotoxikologische Bewertung biotechnologisch sanierter Boeden mit hohen PAH-Konzentrationen (Projektphase I)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Biochemisches Institut für Umweltcarcinogene durchgeführt. In einer Vorstudie (Phase I) soll geklaert werden, ob (1) stabile Stoffwechselprodukte beim Abbau einzelner PAH entstehen, die sich bei der Bodensanierung anreichern und (2) das zur Verbesserung der Bioverfuegbarkeit der PAH in den Boden eingebrachte Coffein durch die verwendeten Mikroorganismen abgebaut wird.Fuer die hier beschriebenen Stoffwechseluntersuchungen wurde der Pilz Mucor circinelloides verwendet. Pyren,Chrysen und Benzo(a)pyren werden durch Mucor zu hydroxylierten Produkten abgebaut. So bildet sich z.B. aus Pyren das 1-Hydroxypyren und hieraus weiter 1,6- u. 1,8-Dihydroxypyren und schliesslich ein nicht naeher charakterisiertes Trihydroxyderivat. Das eingesetzte Pyren wird von Mucor innerhalb von 28 Tagen praktisch vollstaendig umgesetzt, wobei der halbe Umsatz nach ca. 4-5 Tagen erreicht wird. Aus Chrysen entsteht als Hauptprodukt 2-Hydroxychrysen neben weiteren Isomeren. Wie beim Pyren werden daraus mindestens 6 Phenole gebildet. Aus BaP werden ebenso zunaechst mehrere isomere Phenole gebildet, die dann weiter zu Diphenolen und Polyphenolen abgebaut werden. (Hauptkomponenten: 1- u. 3-OH-BaP). Ferner konnten 7-,8-,9-,10- und 12-Hydroxy-BaP identifiziert werden. Daneben fanden sich 5 Diphenole. Nach ca. 5 Tagen war ca. die Haelfte des BaP verstoffwechselt. Die aus Pyren, Chrysen und BaP enstehenden Polyphenole erwiesen sich als sehr instabil. Coffein wurde auch nach 28 Tagen unter den gewaehlten Inkubationsbedingungen nicht abgebaut.
Das Projekt "Untersuchungen zur Beschleunigung des mikrobiellen Abbaus von polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAH) in Boeden mit hoher PAH-Kontamination durch Coffein unter Praxisbedingungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Biochemisches Institut für Umweltcarcinogene Prof. Dr. Gernot Grimmer Stiftung durchgeführt. In einem frueheren Forschungsvorhaben des Biochemischen Instituts fuer Umweltcarcinogene konnte festgestellt werden, dass der PAK-Abbau durch den Pilz Mucor circinelloides unter Laborbedingungen erheblich gesteigert werden kann, wenn dem kontaminierten Boden der PAK-Komplexbildner Coffein hinzugefuegt wird. Innerhalb dieses Forschungsvorhabens sollten im Labormassstab die Randbedingungen fuer einen weitergehenden Abbau der PAK ermittelt sowie die Uebertragbarkeit des Verfahrens in die Praxis durch Versuche im halbtechnischen Massstab durch das Leichtweiss Institut fuer Wasserbau ueberprueft werden. Im Labormassstab wurden verschiedene fuer den mikrobiologischen Abbau wichtige Parameter wie z.B. Sauerstoffversorgung, Naehrstoffversorgung des Pilzes mit unterschiedlichen Naehrmedien, Einfluss des pH-Wertes im Boden untersucht und fuer die halbtechnischen Versuche optimiert. Die Uebertragung der Laborergebnisse in den halbtechnischen Massstab erfolgte durch in-situ-Infiltration mit Saeulenversuchen, durch dynamische Bodenbehandlung in einer Mischeranordnung sowie durch Mietenversuche. Eine vollstaendige Entfernung der PAK-Kontamination durch mikrobiologischen Abbau konnte nicht erreicht werden. In dem vorangegangenen Projekt (A2) hat Professor Grimmer erstmals festgestellt, dass der mikrobielle Abbau von polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffen durch Zugabe von PAK-Komplexbildnern wie z.B. Coffein um einige Zehnerpotenzen verbessert werden kann. In einem interdisziplinaeren Verbundvorhaben sollen darauf aufbauend fuer verschiedene Bodenarten geeignete Sanierungsverfahren entwickelt, ihre Effektivitaet geprueft und eine oekonomische und oekologische Bewertung im Vergleich zu herkoemmlichen Verfahren wie Bodenwaesche und thermische Behandlung durchgefuehrt werden. Ein umfangreicher Abschlussbericht liegt vor.
Das Projekt "Beschleunigung des mikrobiellen Abbaus von Polycyclischen Aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAH) in PAH-kontaminierten Boeden durch Komplexbildner" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Biochemisches Institut für Umweltcarcinogene Prof. Dr. Gernot Grimmer Stiftung durchgeführt. In Vorversuchen wurde festgestellt, dass durch Coffein, das gut wasserloesliche Komplexe mit PAHs bildet, die Abbauleistung des PAH-abbauenden Mikroorganismus Mucor circinelloides deutlich erhoeht wird. Fuer ein Demonstrationsobjekt in groesserem Massstab wurden eingangs zwoelf verschiedene PAH-belastete Boeden auf ihre Sanierbarkeit im Labormassstab untersucht. Ein geeigneter Boden wurde in Zusammenarbeit mit der 'Umweltschutz Nord GmbH' verschiedenen Sanierungsverfahren im halbtechnischen Massstab unterworfen. In diesen Dimensionen zeigte das Mietsimulationsverfahren TERRAFERM und ein Schlammreaktorverfahren gute Abbauergebnisse. Aus Kostengruenden wurde nur die Entwicklung des Mietverfahrens weiter verfolgt. Mit einem weiteren Boden ('TF-14') wurde die Uebertragung auf den halbtechnischen Massstab ueberprueft. Obwohl dieser Boden im Labormassstab (50 g) bei der Behandlung mit Mucor circinelloides innerhalb weniger Tage einen B(a)P-Abbau von etwa 50 Prozent zeigte, konnte trotz unterschiedlichen Versuchsbedingungen in groesserem Massstab kein befriedigendes Sanierungsergebnis erreicht werden. Die Beurteilung der Wirtschaftlichkeit eines mikrobiologischen Verfahrens zur Sanierung PAH-belasteter Boeden erfordert weitere Untersuchungen. Einzelheiten koennen aus dem Abschlussbericht des Vorhabens entnommen werden.
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