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Entwicklung eines modularen Systems zur thermisch unterstützten Reinigung von Böden und Feststoffen (RFClean)

Das Projekt "Entwicklung eines modularen Systems zur thermisch unterstützten Reinigung von Böden und Feststoffen (RFClean)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig, Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik durchgeführt. Ziel ist die praxisorientierte Weiterentwicklung vorhandener wiss. Grundlagen für elektrisch basierte Verfahren zur Reinigung kontaminierter Feststoffe sowie deren Überführung in ein industriell anwendbares Verfahren. Das Wirkprinzip beruht auf der dielektrischen Radiowellen-Erwärmung, wodurch herkömmliche Sanierungsmethoden optimierbar sind. Eine neuartige Methodenkombination ermöglicht eine hohe Flexibilität sowie Synergieeffekte. Arbeitsplan: Schwerpunkt ist die komplexe Prozesssteuerung von HF-/NF-Sanierungsmethoden im Verbund mit integrierter Mess-, Analysen- und Sicherheitstechnik. Neben umfangreichen EMV-Untersuchungen/Maßnahmen erfolgt die Konzeptentwicklung, die schrittweise Realisierung und die praxisnahe Erprobung eines in seinen Verfahrensoptionen erweiterten modularen Anlagensystems. Verwertung: Durch das erprobte Methodenspektrum können bestehende verfahrenstechnische und apparative Lücken im Umwelttechnikbereich geschlossen sowie signifikante Marktpotenziale erschlossen werden. Partner: PAR GmbH und Co. KG, BMU GmbH, Groth GmbH und Co., OPTOCON GmbH, Umweltforschungszentrum Leipzig-Halle GmbH

Applizierung des elektrokinetischen Wirkprinzips zur Bewegung von Fluiden in Mikrokühlsystemen

Das Projekt "Applizierung des elektrokinetischen Wirkprinzips zur Bewegung von Fluiden in Mikrokühlsystemen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gebrüder Leonhardt GmbH & Co. KG Blema Kircheis durchgeführt.

Verfahren zur Sanierung von thorium- und/oder uranbelasteter Boeden

Das Projekt "Verfahren zur Sanierung von thorium- und/oder uranbelasteter Boeden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Energetik und Umwelt gGmbH durchgeführt. Ziel: - Nachweis der Einsatzfaehigkeit des elektrokinetischen Reinigungsverfahrens zur Sanierung thorium- und/oder uranhaltiger Boeden, die auch Schwermetalle enthalten (Flaechen aus der Urangewinnung, dem Erzbergbau, der Thoriumgewinnung einschliesslich -verarbeitung); - Erarbeitung der Voraussetzungen fuer eine kleintechnische Pilotanlage. Ergebnisse: - Prinzipiell Nachweis der Eignung des Verfahrens fuer Schwermetall- sowie thorium/uranbelastete Boeden; Offenes Problem: Zeitbedarf (Monate) macht Verfahren noch nicht konkurrenzfaehig.

Elektrokinetische Sanierung von Boeden, Schlaemmen und Industrieabwaessern: Labor - Technikum - Freiland

Das Projekt "Elektrokinetische Sanierung von Boeden, Schlaemmen und Industrieabwaessern: Labor - Technikum - Freiland" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Informationsdienst Technischer Umweltschutz durchgeführt. Mit Hilfe elektrischer Felder ist es moeglich, Schadstoffe, die in ionischer Form, aber auch solche, die elektrisch neutral im Boden vorliegen, gerichtet zu bewegen. Ursache der Bewegung sind elektrokinetische Prozesse, wie z.B. die Elektroosmose, die Elektromigration oder die Elektrophorese. Die genannten Effekte wurden schon mehrfach im Labormassstab zur Dekontamination von Bodenproben erfolgreich angewandt. An der Ueberfuehrung in den technisch nutzbaren Massstab wird z.Zt. gearbeitet. Mit einer Labor- und einer halbtechnischen Anlage, die mit einem Messwerterfassungssystem fuer die relevanten Groessen ausgestattet sind, koennen elektrokinetische Transportprozesse untersucht werden.ln der halbtechnischen Anlage koennen weitgehend reale Bodenverhaeltnisse simuliert werden, so dass konkrete Durchfuehrbarkeitsstudien moeglich sind. Eine Freiland-Pilotstudie auf einer Testtlaeche von 150 m= wird z.Zt. bearbeitet.

Entfernen von organischen Kontaminanten aus Klaerschlaemmen mittels elektrokinetischen Prozessen

Das Projekt "Entfernen von organischen Kontaminanten aus Klaerschlaemmen mittels elektrokinetischen Prozessen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Energetik und Umwelt gGmbH durchgeführt. Die Dekontamination belasteter Boeden gehoert vorrangig zu den zu loesenden Aufgaben des Umweltschutzes. Die Entfernung der Schwermetalle und Organica aus den Schlaemmen bzw. die Verringerung der Konzentrationen bis unter die jeweils anzuwendenden Grenzwerte ist Voraussetzung, um die Deponierungen weitgehend zu vermeiden. Inhalt des Foerderprojektes war es, Klaerschlaemme mit der Zielstellung der Absenkung der Gehalte ausgewaehlter Kontaminanten, wie PAK, PCB, substituierte Phenole zu behandeln. Als Behandlungsmethode wurde ein elektrokinetisches Verfahren gewaehlt. Die ermittelten Ergebnisse fuehren zu der Schlussfolgerung, dass o.g. Stoffklassen aus Klaerschlamm nur dann zu entfernen sind; wenn die Kontaminationszeiten relativ kurz sind. Als Loesungsvermittler sollten anionische Tenside vom Typ der aethersulfate eingesetzt werden. Positive Anhaltspunkte fuer eine Abreicherung der Kontaminanten PAK, PCB und substituierten Phenolen ergaben sich bei einer elektrokinetischen Behandlung eines real kontaminierten Bodens. Die Ergebnisse lassen den Schluss zu, dass sowohl bei on-site als auch in-situ-Bodenbehandlungen positive Tendenzen erreicht werden koennen. Das Gesamtziel weiterer Arbeiten muss darin bestehen, ein Verfahren zu finden bzw. das fuer Schwermetalle vorhandene so zu optimieren, dass es moeglich ist, in einer weitestgehend automatisierten Anlage Schwermetalle und zugleich Organica zu entfernen.

In-situ-Bodensanierung unter Einsatz hochfrequenter Schwingungen

Das Projekt "In-situ-Bodensanierung unter Einsatz hochfrequenter Schwingungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ARBES-Umwelt - Technische Hochfrequenzanwendungen - durchgeführt. Überprüfung der bisher bei der Entwicklung eines In-situ-Bodensanierungsverfahrens auf der Grundlage des HF-Energieeintrags erzielten Erkenntnisse bei der Modellsanierung einer realen, komplexen Kontamination als wichtige Voraussetzung für die Verfahrensüberleitung in die Sanierungspraxis. Dabei sollten die Verfahrensparameter in allen Teilbereichen der Anlage (HF-Energie-Erzeugung, -übertragung und -anpassung / Sanierungsfeld mit Elektrodensystem und Absaugung / System der Schadstoffrückgewinnung) zur Schaffung der Grundlagen für eine optimale Verfahrensökonomie so weit wie möglich verbessert werden. Der Nachweis der Einhaltung der Vorschriften des Arbeits- und Gesundheitsschutzes sowie der Vorgaben der TELEKOM in bezug auf Parasitärabstrahlungen war zu erbringen. Ferner sollte festgestellt werden, bis zu welchen Eigensiedetemperaturen im Schadensherd vorhandene Kontaminanten nach dem Prinzip der Wasserdampfdestillation bzw. des Dampfstripping noch weitgehend vollständig aus den zu sanierenden Volumina ausgetragen werden können. Vor Beginn einer Modellsanierung auf dem Gelände eines U-Bahn-Betriebswerks in Berlin-Friedrichsfelde wurden zwei Laborversuche mit Originalboden aus dem Kontaminationsherd durchgeführt, um erste Erkenntnisse über die Entsorgbarkeit einzelner Schadstoffgruppen bzw. -komponenten zu gewinnen. Von Juli bis Oktober 1995 fand im Einzugsbereich einer ehemaligen Teeröltränke (Becken) die eigentliche Sanierung in drei Etappen statt, um Auswirkungen unterschiedlicher Konfigurationen auf die Verfahrensparameter untersuchen zu können. Dazu wurde im kontaminierten Volumen mittels Kurzwellen-Nachrichtensender und Elektrodensystem ein HF-Feld erzeugt, wodurch eine Bodenerwärmung durch die Verzerrung der Molekülstrukturen der polaren Bestandteile der Bodenmatrix auftrat. Über eine Bodenluftabsaugung wurde ein Schadstoffdampf-/Wasserdampf-Gemisch abgezogen, anschließend kondensiert bzw. an Aktivkohle adsorbiert. Die Sanierungsphasen unterschieden sich hinsichtlich Volumen, Elektrodenanordnung, eingesetzter HF-Leistung und Lage der Absaugpegel; in der letzten Phase wurde zur Unterstützung des Schadstoffaustrags zudem Wasserdampf zugeführt.

Applizierung des elektrokinetischen Wirkprinzips zur Bewegung von Fluiden in Mikrokühlsystemen

Das Projekt "Applizierung des elektrokinetischen Wirkprinzips zur Bewegung von Fluiden in Mikrokühlsystemen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Thermodynamik und Technische Gebäudeausrüstung durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens Die Kühlung Wärme erzeugender elektronischer Baugruppen in Computern oder anderen Bürogeräten(Fax, Kopierer) erfolgt heute in der Mehrheit der Fälle direkt durch Nutzung von Umgebungsluft. Dabei ist eine Belastung dieser Kühlluft mit innerhalb der Geräte emittierten Schadstoffen unvermeidlich. Dies führt zur Beeinträchtigung des Arbeitsklimas und vermehrtem Lüftungs- und damit Heizungsbedarf .Eine Alternative besteht im Einsatz eines geschlossenen Zweiphasen-Kühlkreislaufes bestehend aus Pumpe, Mikroverdampfer und Kondensator, wobei die Umgebungskühlluft - separat geführt - nur mit dem Kondensator in Kontakt kommt und das Gerät ohne Schadstoffbelastung wieder verlassen kann. Fazit Die im Rahmen dieses Projektes bearbeiteten Problemstellungen dienten dem Ziel, thermodynamisch effektive, geschlossene Kühlsysteme für Wärme erzeugende elektronische Bauteile zu entwickeln. Deren Vorteil liegt bei massenhaftem Einsatz in einer Senkung des Energieverbrauches für das Kühlsystem und einer Verbesserung der Arbeitsbedingungen in Gegenwart von Bürogeräten. Zur Erreichung beider Ziele konnten wesentliche Schritte getan werden, eine Fortführung der Arbeiten ist aufgrund der Komplexität der Materie unerlässlich. Besonders erfreulich ist, dass die Qualifizierung wissenschaftlichen Nachwuchses mit dem Projekt erfolgreich befördert werden konnte.

Langzeitleistung durchlaessiger reaktiver Trennschichten, die bei der Sanierung von kontaminiertem Grundwasser eingesetzt werden

Das Projekt "Langzeitleistung durchlaessiger reaktiver Trennschichten, die bei der Sanierung von kontaminiertem Grundwasser eingesetzt werden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe, Geologisches Institut, Lehrstuhl für Angewandte Geologie durchgeführt. Objective: Problems to be solved: Contaminated land, landfills and sediments pose a serious environmental threat by polluting groundwater in the surrounding area. In 14 European countries contamination caused by uranium represents a particularly serious danger where drinking water resources might be affected. Other heavy metals and organic pollutants can also have a strongly deleterious effect on groundwater. Available technologies (e.g. pump-and-treat) fall short of solving the problem because their performance is not yet adequate for effective remediation. Permeable reactive barriers (PRB) represent a promising innovative technology for passive in-situ groundwater remediation. Little is known, however, about the long-term behaviour (formation of coatings and precipitates, reduction of permeability) of PRB systems. Scientific objectives and approach: The aim of the project is to elaborate the scientific basis for, laboratory and pilot-scale testing of and the practical application of a considerably more efficient and cost-effective in-situ reactive barrier technology targeting groundwater contaminants. General objective is to evaluate and enhance the long-term performance of PRB systems, especially of those targeting heavy metals and organic contaminants using sorption and/or precipitation mechanisms. The approaches taken to meet the project objectives will be the characterisation of different reactive materials and relevant attenuation processes in the reactive matrix of the PRB and their long-term behaviour. Technological methods to enhance the long-term efficacy and cost-effectiveness of the PRB system will be developed and tested under realistic conditions. The primary model test site will be an area in southern Hungary contaminated by uranium mining - thus including a region which is due to become part of the European Union. Expected impacts: The results of this project are expected to play a major role in establishing the permeable reactive barrier technology as an accepted, reliable and cost-effective method for the remediation of contaminated groundwater. The broad spectrum of activities within the proposal offers considerable utilisation opportunities. The investigation of potentially suitable reactive materials for specific target contaminants and the clarification of attenuation processes and ageing mechanisms will enable the optimisation of reaction conditions and barrier design. New technological developments like specially taylored contaminant-targeting ligands and electrokinetic enhancement are aimed at improving the effectiveness of the groundwater-cleaning task of PRB systems. The anticipated spread in the application of PRB systems will also necessitate regulation. As far as we are aware, the Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM) in Berlin is currently the only regulatory body in Europe in a position to develop guidelines and regulations on reactive barriers...

Teilprojekt 2: Energie- und Massenbilanzen (Deutsch-Israelische Wassertechnologie-Kooperation)

Das Projekt "Teilprojekt 2: Energie- und Massenbilanzen (Deutsch-Israelische Wassertechnologie-Kooperation)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technique Environment GmbH durchgeführt. Im Rahmen dieses Forschungsprojektes sollen zwei innovative Technologien zur Abwasserbehandlung und die sich daraus ergebenen verfahrenstechnischen Möglichkeiten untersucht werden. Die israelischen Partner fokussieren hierbei auf eine anaerobe Behandlung mit immobilisierten Bakterien, das KIT und Vogelsang auf eine Technologie zur elektrokinetischen Desintegration. TE- Engineering hat drei verschiedene verfahrenstechnische Varianten vorgeschlagen, bei denen diese Technologien zum Einsatz kommen können. Ziel des Projektes ist es, Daten zur Analyse bestehender Anlagen zu erheben und anhand der Ergebnisse der Partner Prognosen zu treffen, welche Prozesse sich als ökologisch und/oder ökonomisch vorteilhaft darstellen. Grundlage für diese Prognosen sind Masse- und Energiebilanzen. Als Musterkläranlage für die Betrachtungen in Israel dient die Kläranlage in Karmiel. In Deutschland werden zwei Musteranlagen im Raum Karlsruhe untersucht, eine Anlage im SBR- Verfahren, eine im Johannesburg Verfahren. Die Anlagen sollen hinsichtlich ihrer Größe vergleichbar mit der Kläranlage Karmiel sein, um so Daten für die Bilanzierung sowie Schlammproben für die Untersuchungen zur elektrokinetischen Desintegration am KIT zu liefern. TE- Engineering wird Massen- und Energiebilanzen der Anlagen im aktuellen Zustand erstellen. Danach werden anhand der Ergebnisse der Partner für die drei vorgeschlagenen Prozessvarianten Prognosen zur Wirtschaftlichkeit erstellt.

Die organische Bodensubstanz und ihre Wasserbindung in anthropogen beeinflussten Böden

Das Projekt "Die organische Bodensubstanz und ihre Wasserbindung in anthropogen beeinflussten Böden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Technischen Umweltschutz, Fachgebiet Umweltchemie durchgeführt. Dieses Teilprojekt untersucht die Wasserbindung der organischen Bodensubstanz urbaner Böden. Im Zentrum stehen Geleigenschaften und Glasübergänge in der organischen Bodensubstanz mittels thermoanalytischer Methoden (insbes. DSC). Sie werden durch dielektrische Messungen und 1H-NMR-Relaxation (TP GEO) sowie kinetische Untersuchungen zur DOC-Freisetzung und Quellung ergänzt. Die Feldexperimente und Mikrokosmen der Forschergruppe dienen zur Verknüpfung der Wasserbindung der organischen Bodensubstanz mit Faktoren des Wasserhaushaltes (TP BODEN), Mikroorganismen und ihren Biofilmen (TP MIKRO), der Bodenmesofauna (TP FAUNA) sowie unterschiedlichen Elektrolytbedingungen.

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