Das Projekt "Teilprojekt: FCKW als Tracer und Indikator für Redoxprozesse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Heidelberg, Institut für Geowissenschaften durchgeführt. Das Ziel des Projektes ist es, zu überprüfen, ob der FCKW F12 als Tracer zur Verfolgung von Grundwasserbewegungen und als Datierungshilfsmittel geeignet ist und ob das Verhältnis zwischen den Gehalten an F12, F11 und F113 als Indikator für anaerobe Stoffwechselprozesse im Grundwasserleiter verwendet werden kann. Hierzu wurden/werden Grundwassermessstellen an zwei Standorten (Insel Hengsen, Oderbruch) des Schwerpunktprogrammes regelmäßig beprobt, die Proben umfassend untersucht (Hauptinhaltsstoffe, FCKW, SF6, Tritium, Heliumisotope) und die Daten mithilfe von 1-D Modellen ausgewertet. Bisher haben die Untersuchungen ergeben, dass auch F12 im anaeroben Milieu schnell abgebaut werden kann und deshalb nicht als konservativer Tracer und Datierungshilfsmittel eingesetzt werden kann. Hingegen kann der Einfluss von anaeroben Abbauprozessen an der Veränderung des Verhältnisses der Gehalte von F12 zu F11 und zu F113 erkannt werden. Die Untersuchungen haben gezeigt, dass die FCKW mit wesentlich höheren Risiken im anaeroben Milieu (Sediment, Grundwasser) abgebaut werden können als bisher bekannt. Im hier beantragten dritten Jahr des Projektes sollen weitere Beprobungen durchgeführt werden, um das Datenspektrum zu erhöhen und differenziertere Auswertungen zu ermöglichen. Dabei soll auch ein neuer Standort beprobt werden. Aufgrund des überraschend hohen FCKW-Abbaus an den bisher untersuchten Standorten wird ein zusätzliches Projektziel verfolgt. Es sollen die Ergebnisse der FCKW-Messungen hinsichtlich des Auftretens von potentiellen Produkten der reduktiven Dehalogenierung der FCKW ausgewertet werden.
Das Projekt "Teilprojekt B 1.3: Entwicklung von gekoppelten in situ-Reaktoren und Optimierung der geochemischen Prozesse im Abstrom von verschiedenen in situ-Reaktorsystemen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kiel, Institut für Geowissenschaften, Lehrstuhl für Angewandte Geologie durchgeführt. Schadstoffgemische und schwer abbaubare Substanzen wie im Bitterfelder Grundwasser lassen sich meistens nur in mehreren Schritten abbauen. Moegliche Prozesse sind die reduktive Dechlorierung von CKW durch FeO, Sorption z.B. an Aktivkohle und mikrobieller Abbau z.B. unter Zugabe von Sauerstoff. Im ersten Teil dieses Forschungsvorhabens wird untersucht, welche Kombination von in situ-Reaktoren fuer das Bitterfelder Grundwasser sinnvoll sind und welche Kombination die hoechste Effektivitaet und Standzeit bietet. Darueber hinaus werden die Wechselwirkungen anderer Grundwassertypen mit den geplanten Reaktorkombinationen untersucht, um so ueber den Standort Bitterfeld hinaus die Eignung der in situ Reaktoren fuer unterschiedliche Grundwassertypen pruefen zu koennen. Im zweiten Teil des Vorhabens werden die Auswirkungen der Sanierungsmassnahme auf den Aquifer im Abstrom untersucht. Die Fragestellungen sind: a) Wie veraendern sich Permeabilitaet und Mineralogie des Aquifermaterials, sowie die chemische Zusammensetzung des Grundwassers? b) Welche Abbau- und Mobilisierungsprozesse sind im Abstrom moeglich? c) Welche wasserrechtlichen Konsequenzen ergeben sich aus diesen Untersuchungen? Neben dem Bitterfelder Aquifer werden auch andere Aquifertypen im Labor in die Untersuchung einbezogen, um die Aussagen der Versuche auf eine verallgemeinernde Grundlage zu stellen.
Das Projekt "Optimization of a household waste incineration fume treatment plant" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ares Energiesysteme GmbH durchgeführt. 1Objective: To build an efficient fume treatment process for a household waste incineration plant (District of Reims) combining semi-dry recovery of chlorinated pollutants with continuous measurement of and energy recovery from, the fumes. Annual energy saving is 865 TOE and payback time for further replications is estimated at 8,6 years. General Information: The treatment line comprises two parts: - A pulverization tower where water is vaporised in the fumes with a subsequent cooling down of the fumes from 220 degree of Celsius to 180 degree of Celsius, to increase the efficiency of chlorinated compounds recovery. A mixture of fresh Ca(OH)2 powder and recycled solids from the downstream filtration step is fed directly into the fumes duct leading from the pulverisation tower. The lime is renewed according to the HCl concentration which is continuously monitored in the fumes. Consumption of lime is 13 kg/Ton of household waste treated. - Then the fumes are filtered to eliminate dust and fine lime particles in a 880 m2 bag filter made of anti-acid glass with a teflon coating. This filter is cleaned by means of low pressure air in counter current. With this efficient fume treatment process, it is possible to recover more sensible heat from the fumes, than with conventional processes. Indeed, the dechlorinated fumes may be cooled down to 130 deg.C rather than 240 deg.C. as is usual, thus allowing for a 0.013 toe energy saving per ton of household waste treated. The energy recovered is transferred to a district heating network via an intermediate liquid heat carrier. Achievements: The project concerns the domestic waste incineration plant of the district of REIMS, FRANCE built in 1987/1988. It was essentially aimed at improving the energy saving while assuring a flue gas cleaning level corresponding to the national regulations. The temperature of the gas coming out of the boiler is inferior to the one normally found in such installations. The gases are humidified by water spray then neutralized by injection of slaked lime before being purified through sleeve filters where dusts and chlorine compounds are collected. The most innovative part of the project consisted in a last exchanger on low heat temperature flue gas to recover some final energy before exhaust. The results obtained on the first part of the project have met to expectations, the boilers have a good thermal return, and the flue gas cleaning process responds to the regulation. On the other hand, the last part of the project concerning the additional energy recovery on flue gas before exhaust was not satisfactory and had to be dropped. This decision was taken because efficient filtration tuning involved too low flue gas temperature to hope for efficient energy recovery. In addition, these conditions implied big difficulties in the running of the installation because the exchangers used to choke up every two days. This failure has many reasons: A temperature to high in the secondary...
Das Projekt "Entwicklung eines Dekontaminierungsverfahrens für PCP, DDT und Lindan bei verbauten Hölzern (HSM-Abbau)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH durchgeführt. Transhalogenierung und reduktive Dehalogenierung von Organochlorpestiziden, v.a. DDT, wird untersucht, um damit ;handelte/kontaminierte Hölzer zu dekontaminieren. Die entstehenden Produkte sind weniger toxisch, deutlich flüchtiger können so rascher aus den Hölzern emittieren, ohne dabei zu vergleichbaren gesundheitlichen Beeinträchtigungen zu führen. Das zu entwickelndes Verfahren dient der Dekontamination über eine größere Materialtiefe, was mit derzeit ;kannten Methoden nicht möglich ist.
Das Projekt "Utilization of industrial waste and especially petrochemical residues for power generation with low emissions" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Mineralöl-Raffinerie Dollbergen GmbH durchgeführt. Objective: The purpose of the project is to demonstrate a low-emission combustion unit to burn petrochemical wastes, such as distillation bottoms, light boiling petrol residues, heavy oil fractions, acid tars and PCB-containing waste oil. General Information: The concept is based on a proprietary combustion system combined with a two step, dry flue gas treatment system and an existing boiler. The combustor is composed of a high swirl, substoichiometric combustion chamber, followed by an after combustion chamber, to which secondary air is added ensuring a residence time of 0.3 s. and 1200 deg. C. The particular geometry, together with the flow pattern lead to a complete combustion, with low formation levels of NOx, CO and dioxins. The flue gas is desulphurized by injection of crushed limestone, together with recirculated flue gas to reduce the temperature to a level of 1100 - 1150 deg. C. After heat recovery, lime powder and steam are added for HCI removal. Finally, the flue gas is cleaned using bag filters. Achievements: The plant started full operation on September 1988. The burner capacity was varied between 120-450 kg oil/h while for all tests the combustion air supplied was 125. The operating temperature of the furnace was in the range of 1150-1250 deg. C and this was controlled by recycling of flue gases. The flue gases purification system was modified considerably and it was concluded that hot gas desulphurization was not needed while for HCl removal a combination of limestone and steam injection in the dechlorination reactor proved efficient and resolved all operational problems of solids, (CaCl2) accumulation. No problem was encountered with the bag filter. Emission measurements for dust, CO, SO2, HCl and total carbon are performed continuously while emission measurements for inorganic halogen compounds (HF, phosgen), BTEX-aromatics, chlorinated hydrocarbons, PCB and PCDD are performed periodically. The table below summarizes some of the results obtained. It was also formal that no significant amounts of phosgene BTEX-aromatics, chlorinated hydrocarbons and polychlorinated Biphenyles are emitted by the installation and these were always well below the limits set by TA Luft. However the emissions of dioxines and furnaces were always close to the limits specified by TA Luft and although the limits were rarely exceeded the contractor plans to continue development work in this area. Nevertheless, it can be concluded that from the emissions point of view, the furnace chamber system with swirl has proved to burn waste oils successfully. During the demonstration period which ended on 31.12.1989, the demonstration plant fulfilled almost 80 per cent of the planned capacity of waste oils combustion and about 50 per cent of the targeted energy savings. The reduced capacity was due to technical optimation at the flue gas purification system while the reduced energy savings were due to the utilization of an existing old type radiation boiler instead..
Das Projekt "Mikrobieller Abbau von chlorierten C3-Verbindungen und Analyse dieser Verbindungen und ihrer Metabolite" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Technischen Umweltschutz, Fachgebiet Siedlungswasserwirtschaft durchgeführt. Kann 1,2-Dichlorpropan bakteriell umgesetzt werden? Unter welchen Bedingungen ist ein Abbau moeglich? Kann auch hier, wie bei vielen anderen Substanzen unter anaeroben Bedingungen dechloriert werden? Ist die Population stabil? Anaerob scheint eine Transformation zu Propan oder Propen moeglich.
Das Projekt "Verfahrensentwicklung und modellhafte Sanierung eines LHKW-Schadens mittels mikrobiologischer in situ-Technik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von BioSoil Deutschland GmbH durchgeführt. Ziel: Durch BioSoil wurde ein Verfahren für die anaerobe Dehalogenierung von LHKW entwickelt. Das Verfahren ist international patentrechtlich geschützt. Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurde die Leistungsfähigkeit des Verfahrens unter besonderen Bedingungen an einem Standort demonstriert. Es handelt sich um das Chemikalienlager eines ehemaligen Garnisonsgeländes in Halle/Saale. Der Boden und das Grundwasser sind mit dem Schadstoff Trichlorethen kontaminiert. Beschreibung: Das Verfahren von BioSoil nutzt die natürlichen mikrobiellen Mechanismen zum Abbau von leichtflüchtigen chlorierten Kohlenwasserstoffen (LHKW). Durch einen gesteuerten Ablauf mikrobieller Vorgänge, dem Prozess der reduktiven Dehalogenierung, erfolgt die Dekontamination im Grundwasser in-situ. Die gesättigte Bodenzone wird damit in einen Bioreaktor umgewandelt. Die reduktive Dehalogenierung von leichtflüchtigen chlorierten Kohlenwasserstoffen (LHKW) verläuft über zwei Stufen bevorzugt unter sulfatreduzierenden Bedingungen nach dem folgenden Reaktionsschema (Abb.1): Tetrachlorethen (PER) und Trichlorethen (TRI) werden über die erste Stufe zu cis-Dichlorethen (cisDCE) umgesetzt. In der zweiten Stufe wird cisDCE über Vinylchlorid (VC) zu Ethen/Ethan umgewandelt. Für den Abbau von PER und TRI zu Ethen/Ethan wird unter sulfatreduzierenden Bedingungen ein Substrat von den abbauenden Mikroorganismen benötigt. Das Substrat liefert den Elektronendonor, der für eine reduktive Dehalogenierung notwendig ist. Durch BioSoil wurde für das beschriebene Reaktionsschema ein hochwirksames Substrat entwickelt. Die Maßnahme zur Schaffung der erforderlichen Bedingungen für die Dehalogenierung von LHKW setzt die gezielte Zugabe dieses Substrats im kontaminierten Abschnitt im Grundwasser voraus. Dafür ist die Installation von Infiltrations- und Entnahmefiltern erforderlich. Die Systemfilter werden oberirdisch an Förderpumpen angeschlossenen und über eine Sanierungsanlage betrieben. Das reinfiltrierte Grundwasser wird als Transportmedium für die zugeführten Hilfsstoffe genutzt. Geologie des Projektgeländes: Über stauenden Verwitterungsschichten bildet sich ein niederschlagsabhängiger Horizont (mit Hangwasser) mit demnach unregelmäßiger und gering ergiebiger Wasserführung. Der Horizont besteht aus einem mäßig bis nahezu undurchlässigem tonigen Schluff. Im Labor wurden Durchlässigkeiten bis zu 10-8m/s ermittelt. Ergebnisse: Bei Pumpversuchen wurden im Schadenszentrum vor Beginn der Sanierungsmaßnahme maximal 120.000 myg/l TRI im Grundwasser analysiert. Im Verlauf des ersten Sanierungsjahres wurde im Schnitt für TRI 60.000 myg/l gemessen. Im zweiten Sanierungsjahr fielen die Werte für Trichlorethen auf ca. 10.000 myg/l. In der Zusammensetzung der LHKW konnte eine fortschreitende Metabolisierung nachgewiesen werden. Bereits im Verlauf des ersten Sanierungsjahres hatte cis-DCE einen Anteil von ca. 50 Prozent an der Summe LHKW, dieser erhöhte sich im zweiten Jahr auf ca. 90 bis 100 Prozent. usw.
Das Projekt "Teilprojekt 1: Standortcharakterisierung, Untersuchung des Einflusses von Auxiliarsubstraten und Nachweis des aeroben Abbaus von LCKW" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ARCADIS Consult GmbH durchgeführt. Projektziel: Ziel ist es, zunächst den Standort eingehend zu charakterisieren. Ferner soll eine Methode entwickelt werden, mit der geprüft werden kann, ob die vorhandenen Auxiliarsubstrate in der anaeroben sowie in der aeroben Abbauzone ausreichend sind, um eine vollständige Dechlorierung der LCKW zu erlauben. Mit dem Nachweis abbauaktiver Mikroorganismen sowie am Abbau beteiligter Enzyme soll insbesondere für den aeroben Bereich ein Baustein zur 'line of evidence' (dass tatsächlich ein aerober Abbau abläuft) erarbeitet werden. Daneben sollen Methoden zur Verfügung gestellt werden, mit deren Hilfe eine Prognose der künftigen Schadstoffentwicklung zuverlässiger zu erstellen ist. Die Arbeitsergebnisse sollen allgemein verfügbar sein. Der ökonomische Nutzen ist daher primär volkswirtschaftlicher Art. Projekt Ergebnis: Am Standort Düsseldorf liegt eine LCKW-Fahne innerhalb eines Terrassenkies-Grundwasserleiters vor. Die hohe Grundwasserabstandsgeschwindigkeit hat zu der vergleichsweise hohen Fahnenlänge von ca. 3,5 km beigetragen. Eingetragen wurde hauptsächlich Tetrachlorethen (PCE), 1,1,1-Trichlorethan (TCA) sowie BTEX und PAK. Innerhalb der Fahne sind mehrere sekundäre Schadstoffeinträge mit LCKW und/oder nicht-chlorierten Schadstoffen aufgetreten. Die Hauptschadstoffquelle wurde 1997 hydraulisch gesichert. In den Folgejahren (2002 und 2003) wurden 2 Grundwasserentnahmegalerien innerhalb der Fahne eingerichtet. Eine detaillierte Standorterkundung ergab, dass die Einträge der Auxiliarsubstrate (z.B. BTEX) eine Transformation der LCKW unter natürlichen Bedingungen, z.T. bis zum Ethen und Ethan erlaubt haben. Heute können fast nur noch die Metabolite cDCE, VC und DCA nachgewiesen werden. Entlang der Fahnenachse liegt eine Redoxsequenz von methanogen bis aerob vor. Lokal werden die jeweiligen Redoxzonen durch die Sekundäreinträge so verändert, dass ein komplexes Muster unterschiedlicher biogeochemischer Abbaubedingungen entsteht. Die hydraulische Sicherung führt durch Unterbindung der Nachlieferung von Auxiliarsubstraten in die Fahne zu einer Änderung der Redoxbedingungen. Der durch die Sicherung verursachte laterale Grundwasserzustrom führt zu einer langsamen Aerobisierung. Dies kann sich nachteilig, wenn noch die Ausgangsprodukte, oder vorteilhaft, wenn aerob abbaubare Metabolite vorliegen, auf den natürlichen LCKW-Abbau auswirken. Die Fahnenspitze befindet sich etwa 500 m vom Vorfluter (Rhein) entfernt. Rheinhochwasser führten zeitweise zu einer Umkehr der Grundwasserströmungsrichtung; im Bereich der Fahnenspitze wird aber nur noch ein Schlingern der Fahne beobachtet, das zu einer Vergrößerung eines aeroben Saums führt, in dem aerobe Abbauvorgänge forciert werden. Anscheinend findet ausschließlich dort eine Mineralisierung der Restschadstoffe statt. Insgesamt ergibt sich aufgrund der hydraulischen Maßnahmen sowie wegen einer natürlichen Schadstoffmineralisierung eine seit 1997 stagnierende bzw. schrumpfende Fahne. Wegen eines unterschiedlichen ve
Das Projekt "Teilprojekt B 3.1: Reduktive Dechlorierung von Chloraromaten mit elektrochemischen Methoden und membrangestuetzten Katalysatoren zur in situ-Behandlung von kontaminierten Grundwaessern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Umweltforschungszentrum Leipzig-Halle GmbH, Department Umwelttechnologie durchgeführt. Fuer die reduktive Dechlorierung von aromatischen CKW, insbesonder von PCPs, PCBs und Chlorbenzolen, unter in situ-Bedingungen im Grundwasseraquifer gibt es bisher keine technische Loesung. Die Dechlorierung gelingt glatt mit molekularem Wasserstoff in Gegenwart von Pd-Katalysatoren als Hydrogenolysereaktion gemaess R-Cl+H2 R-H und HCl. Unter Aquiferbedingungen erfolgt an Pd nahezu keine Hydrierung von aromatischen Ringen. Der kritische Punkt ist die meist geringe Standzeit des Katalysators, die durch Vergiftung (v.a. durch Schwefelverbindungen) und Verockerung limitiert ist. Unser Vorhaben zielt auf den Schutz des Katalysators und die Anreicherung von CKW mit Hilfe von duennen, porenfreien Membranen. Die hydrophobe, polymere Umgebung soll Katalysatorgifte von den katalytisch aktiven Pd-Clustern fernhalten, waehrend die Reaktanden weitgehend ungehindert durch die Membran diffundieren koennen. Die Kombination von polymergestuetzten Katalysatoren mit der elektrochemischen in situ-Erzeugung von Wasserstoff soll erprobt werden.
Das Projekt "Isotopic and Proteomic approaches to Dehalococcoides physiology (ISPADEHAL)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ, Department Isotopenbiogeochemie durchgeführt. Objective: We apply for a Marie Curie Intra-European Fellowship for Dr. Ernest Marco-Urrea from Barcelona, Spain, to the group of Dr. Lorenz Adrian at the Helmholtz-Center in Leipzig, Germany. The fellowship will allow Dr. Marco-Urrea a significant expansion of his research experience which currently is focused in the aerobic degradation of halogenated ethenes by white-rot fungi. Dr. Marco-Urrea has published four referenced papers on this topic and has acquired research experience in the USA, but the next step in his career is clearly the widening of his thematic focus and of his methodological capacities in a European context. Both will be provided by the host. Dr. Marco-Urrea will continue to investigate microbial biodegradation of halogenated compounds. However, he will cultivate and perform biochemical test consistently under anaerobic conditions; he will work with halogenated aromatics rather than with aliphatics; and he will work with bacteria rather than with fungi. He will expand his already wide spectrum of techniques to the quantitative analysis of stable isotopes and to proteomic approaches. The project will complement the work that is planned in the group of Dr. Adrian on Dehalococcoides-like Chloroflexi. Dr. Marco-Urrea's main task will be the investigation of the physiological and biochemical characteristics of strain CBDB1 in an isotopic and proteomic context. Strain CBDB1 is a remarkable organism that can transform highly chlorinated dioxins, biphenyls, phenols and benzenes. It is also unique in terms of physiology, morphology and biochemistry, and its genome is fully sequenced. After an initial training phase in which isotope fractionation during growth with perchloroethene will be investigated, Dr. Marco-Urrea will use biochemical and isotopic methods to identify water-soluble electron acceptors for strain CBDB1. In a third phase, an initial proteome map under standard conditions and with alternative electron acceptors will be determined.
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| Boden | 79 |
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