Die Extraktion organischer Komponenten aus Böden ergibt aus ihrer Untersuchung eine spezielle Form bodenanalytischen Daten. Es handelt sich um umweltchemische Daten. Sie werden im Labor des LUNG M-V erhoben (Meß-Rohdaten, kombinierte Daten, Meßreihen, statistische Aussagen über Daten). Sie sind verteilt abgelegt in Laborbüchern, Rohdatenfiles der Meßgeräte, Chromatogrammen, Spreadsheet-Daten. Es existieren Daten zur Probenvorbereitung, zu den Extraktionsmitteln und -verfahren und zum Cleanup.
Die Extraktion anorganischer Komponenten aus Böden ergibt aus ihrer Untersuchung eine spezielle Form bodenanalytischen Daten. Es handelt sich um bodenchemische Daten. Sie werden im Labor des LUNG M-V erhoben (Meß-Rohdaten, kombinierte Daten, Meßreihen, statistische Aussagen über Daten). Sie sind verteilt abgelegt in Laborbüchern, Rohdatenfiles der Meßgeräte, Spreadsheet-Daten. Es existieren Daten zu den Extraktionsmitteln Doppellactat, Dithionit, Reinstwasser, Oxalat, Calciumchlorid, Strontiumchlorid und Azetaten.
Überschreiten die Gesamtgehalte an Schadstoffen die Prüfwerte der BBodSchV in Bezug auf den Wirkungspfad Boden-Mensch (Direktpfad), sind weitere Sachverhaltsermittlungen vorgesehen. Im Rahmen dieser weiteren Sachverhaltsermittlungen stellt die Bestimmung der Resorptionsverfügbarkeit von bodengebundenen Schadstoffen ein adäquates Verfahren dar. Dabei wird im Labor bestimmt, inwieweit oral aufgenommene Schadstoffe im Magen-Darmtrakt freigesetzt werden, um über die Schleimhäute in den Stoffwechsel aufgenommen werden zu können. Das Verfahren ist in der DIN 19738 beschrieben. Im Entwurf der Verordnung der Bundesregierung zur Einführung einer Ersatzbaustoffverordnung, zur Neufassung der Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung und zur Änderung der Deponieverordnung und der Gewerbeabfallverordnung (Entwurf zur Mantelverordnung; in der Fassung der Kabinettsvorlage von 05/2017) wird das Verfahren explizit zur Ermittlung der resorptionsverfügbaren Anteile der Schadstoffe im Rahmen der Detailuntersuchung genannt. Die aktualisierte Fassung dieser Norm ist im Juni 2017 erschienen (DIN 19738:2017-06). Im Rahmen des Vorhabens wurde der Einfluss wesentlicher Verfahrensparameter auf die Resorptionsverfügbarkeit durch experimentelle Untersuchungen (Robustheitsuntersuchungen) überprüft und bewertet. Letztlich wird das Ziel verfolgt, die Vorgaben der Norm anzupassen, zu präzisieren und zu modifizieren, um verlässlichere Ergebnisse zu bekommen. Auf Grundlage der gewonnenen Erkenntnisse wurde ein Ringversuch zur Validierung der aktualisierten Vorgaben der Norm durchgeführt und ausgewertet. Die Bearbeitung des Projektes erfolgte in enger Abstimmung mit dem zuständigen DIN Arbeitskreis Bioverfügbarkeit (NA 119-01-02-02-01). Quelle: Forschungsbericht
Das Projekt "Teil I" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von energy of nature, Projektgesellschaft fuer umwelttechnische Anlagensysteme Leipzig, Bereich Bioverfahrenstechnik durchgeführt. Das vorgesehene Projekt befasst sich mit der Verwertung und Verbesserung des bei der Klaerschlammfaulung entstehenden Klaergases. Dabei soll durch eine biologische Reinigung das Klaergas bis auf Erdgasqualitaet verbessert werden, so dass ein hoeherer Brennwert, die Einsetzbarkeit von Erdgas-BHKWs und eine deutliche Erhoehung der Standzeiten der BHKW zu einer Verbesserung der Wirtschaftlichkeit der Klaergasverstromung in Klaeranlagen fuehren. Die Reinigung des Klaergases soll durch den biologischen Entzug des CO2 beim Durchstroemen eines Algenreaktors erfolgen, wobei CO2 durch die Algen als Kohlenstoffquelle fuer den Aufbau von Biomasse genutzt wird. Die Algenbiomasse kann sowohl einer energetischen Nutzung durch Rueckfuehrung in die Faulung (theoretischer Energiegewinn 10-12 Prozent) wie auch einer stofflichen Nutzung als Duenger und Futter oder zur Wertstoffextraktion unterworfen werden. Das Vorhaben soll in Kooperation mit der Technischen Dresden, ISIW, das einen eigenstaendigen Teil bearbeitet, realisiert werden.
Das Projekt "Teil ICT" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie durchgeführt. Pflanzliche Biomasse ist ein geeigneter Rohstoff zur nachhaltigen Gewinnung von Wertstoffen und Energie, wenn bei der Produktion, dem Aufschluss und der Konversion zu Energieträgern die Anforderungen des Marktes und des Klima- und Umweltschutzes berücksichtigt werden. Durch die biotechnologische Bearbeitung geeigneter Pflanzen und die Auswahl der Anbauflächen muss ein hoher Nettoenergieertrag pro Flächeneinheit erzielt und eine Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion vermieden werden. In diesem Projekt sollen neue Modell- und Energiepflanzen entwickelt werden, die einer effizienten Konversion der Biomasse zu Wertstoffen und Energie zugänglich sind. Bisher war der kostengünstige Aufschluss von Biomasse und die Verwertung der in Pflanzen enthaltenen Wertstoffe (z.B. Malat, Cellulose, Lignin) ein Problem, da die für einen Aufschluss benötigten Cellulasen teuer und unter den verwendeten Bedingungen nicht sehr stabil sind. Eine neue effiziente Methode ist der fraktionierte Aufschluss der Biomasse unter Verwendung von ionischen Flüssigkeiten (ILS) bei gleichzeitiger enzymatischer Verzuckerung der Cellulose. Die dabei gebildete Glucose kann zu Biogas oder Bioethanol umgesetzt werden. Der ligninhaltige Reststoff soll durch einen chemo-enzymatischen Abbau zu Phenolderivaten umgewandelt oder zu Methan oder Synthesegas vergast werden. In diesem Projekt sollen entsprechende stabile Enzyme für einen effektiven ILs-Aufschluss von Energiepflanzen wie Luzerne, Schilf und Zuckerrüben entwickelt werden. Geeignete Cellulasen und Peroxidasen werden gesucht, durch 'gelenkte Evolution' optimiert, und für den effektiven Abbau von Cellulose vor der Ernte gezielt in den Energiepflanzen produziert. Analog wird auch die gentechnische Produktion von Malat und D-Lactat als zusätzlichem Wertstoff und als Hilfsstoff für den chemo-enzymatischen Aufschluss zunächst an Modellpflanzen getestet und nach dem Nachweis der Machbarkeit auf industrierelevante Energiepflanzen übertragen.
Das Projekt "Laugung von Metallen in Gegenwart von Chlorid" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Bergakademie Freiberg, Institut für Biowissenschaften durchgeführt. Bei der Haldenlaugung sulfidischer Kupfererze in Chile ist es ein bekanntes Problem, dass sich durch das Recycling des Wassers nach der Solventextraktion des Zielmetalls andere Ionen in der Laugungslösung anreichern. Hier spielt insbesondere Chlorid eine wesentliche Rolle. Für die Laugung des europäischen Kupferschiefers ist es ggf. von Interesse, mit HCl anzusäuern und dann auch in Gegenwart von Chlorid zu laugen. Chlorid hemmt jedoch normalerweise die essenziell wichtigen Eisenoxidierer. Deshalb soll ein deutsch-chilenisches Konsortium gebildet werden, welches gemeinsam im Rahmen eines internationalen r4-Projektes untersucht, wodurch Eisenoxidierer verschiedener Gattungen in die Lage versetzt werden, Chlorid zu tolerieren, und wie diese Eigenschaft praktisch im Rahmen von Haldenlaugung und Reaktorlaugung zur Gewinnung verschiedener Metalle genutzt werden kann. Vorgesehene Partner sind auf deutscher Seite die TU Bergakademie Freiberg (Institute für Biowissensch., Mineralogie, Therm. Verfahrenstechnik, Umwelt- und Naturstoffverfahrenst., sowie für Anorganische Chemie), Fa. G.E.O.S. Halsbrücke, Fa. Erz und Stein Bobritzsch, Fa. Umwelt- und Ingenieurstechnik Dresden und die Universität Duisburg-Essen (Biofilm Centre). Auf chilenischer Seite soll das Konsortium unter Koordination von Prof. Gloria Levicán (Universidad de Santiago de Chile), die Universidad Católica del Norte in Antofagasta, die Universidad Andrés Bello in Santiago und die Fa. Biosigma umfassen sowie ggf. weitere Partner, mit denen erste Gespräche geführt worden sind. Im Rahmen des hier beantragten Projektes soll von Oktober 2014 bis Januar 2015 Personal zur Vorbereitung eines r4-Antrages eingestellt werden. Zudem plant der Projektleiter, im Oktober nach Chile zu reisen, um mit den möglichen dortigen Partnern zunächst Einzelgespräche zu führen. Im Dezember sollen dann im Rahmen eines Workshops (mit Exkursion zu einer Biolaugungsanlage) in Chile weitere Gespräche zwischen allen Beteiligten stattfinden.
Das Projekt "VP2.8 - Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse durchgeführt. Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines neuen Verfahrens zur Gewinnung von Phytosterolen aus dem Kraft-Aufschluss von Nadelholz. Dabei wird angestrebt, diese im Kiefernholz natürlich vorkommenden bioaktiven Bestandteile so zu extrahieren und aufzureinigen, dass sie zur Herstellung von Kosmetika und Nahrungsergänzungsmitteln eingesetzt werden können. An die Verfahrensentwicklung im Labormaßstab schließen sich der Scale-up des entwickelten Verfahrens in den Technikumsmaßstab sowie die Vorbereitung der industriellen Umsetzung des Prozesses am Zellstoffwerk Stendal an. Bei der Herstellung von Kraftzellstoff aus Kiefern- und Fichtenholz sammeln sich die Holzextraktstoffe in konzentrierter Form als Nebenproduktstrom an. Die Mischung der verschiedenen Holzextraktstoffe enthält auch Sterole in nicht unerheblichen Mengen. Die Verwendung von Sterolen im Rahmen von Formulierungen für (Natur)kosmetika oder auch Nahrungsmitteln ist ein wachsendes Feld mit hoher Wertschöpfung. Gegenüber etablierten Verfahren der Phytosterolgewinnung aus Destillationsrückständen der Tallölraffination werden deutliche wirtschaftliche Vorteile und Verbesserungen der Produktqualität erwartet. Das Fraunhofer CBP untersucht zu Beginn im Labormaßstab ein Extraktionsverfahren mit umweltfreundlichen Alternativen zu gängigen Lösungsmitteln. Basierend auf den Ergebnissen der Laborversuche wird dann das optimierte Gesamtverfahren am CBP in den Technikumsmaßstab überführt.
Das Projekt "Use of rape as domestic and engine fuel substitute, fertiliser and cattle feed" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Entwicklungstechnologie durchgeführt. Objective: To use rape oil and straw as a substitute for diesel fuel for domestic and drying requirements, as fertiliser and a cattle feed. General Information: This project uses the rape produced from an area of 40 ha. Rape straw (150 to 200 t/y) will be pelletized and/or briquetted to obtain a fuel usable in an automatic loading combustion plant. The rape oil (4,000 l) obtained by a double screwpress will be used to fuel two different engines. After purification some will be used in a modified tractor engine, the remainder, after ethyl/methyl esterification, in a conventional diesel engine. Residual straw (30 to 200 t) will be ploughed-in for soil improvement while the high oil content (70 to 75 t) rape cake will be used as cattle feed. The oil extraction is made by use of a double screw press from Monforts + Reiners Co. The press is fed directly from the seed store. The oil flows with the pressing temperature of 60 deg. C. to settling tanks. The residues are passed back to the filling funnels. The oil passing through a 10 mu filter and is stored in the filling station for later use, either directly in the rape-oil tractor, or for transesterification. The rape meal (expeller cake) is automatically transported to a silo which is cleared regularly by the transporter of the animal feed mill. A small scale transesterification unit is being developed for on-farm operation. The use of new kinds of catalysts with long duration stability and a high degree of automatic operation and control of process parameters allows for operation of the chemical process by agrotechnologists without a special formation. The unit is designed for optimum process performance, high product quality, minimum energy requirements and high reliability of the equipment. The preceeding transesterification for the free acids with an acidic catalysts is continuous and is double batch for the basic catalytic step for transesterification of the triglycerides. A separation and wash-out step guarantees the quality of the final products: methylester as diesel fuel and glycerol for the chemical industry. The straw-pelletizer unit consists of a chipping unit which reduces the straw-bales into 2 to 5 cm long stalks. These are intermediately stored in a buffer from where they are transferred by a screw-conveyor to the pelletizer, which operates with dentate matrix and rollers. The high-density pellets are fed to a cooler and conveyed to a silo. The electric energy for the unit is generated by a methylester fuelled diesel-generator set.
Das Projekt "Teilprojekt: Fh IVV" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung durchgeführt. Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung eines neuartigen Verfahrens zur Herstellung einer aktiven Lebensmittelverpackungsfolie. Die Imprägnierung mittels überkritischem CO2 ermöglicht es, Kunststofffolien mit pflanzenbasierten Wirkstoffen antimikrobiell auszurüsten und somit auf toxische organische Lösungsmittel zu verzichten. Derartig funktionalisierte Verpackungen können dazu beitragen, die Sicherheit frischer, leicht verderblicher Lebensmittel zu erhöhen und deren Haltbarkeit zu verlängern. Der Prozess der Imprägnierung von Polymeren mit antimikrobiell aktiven Substanzen durch überkritisches CO2 ist neu im Bereich der Lebensmittelverpackungsfolien. Für dieses neuartige und nachhaltige Verfahren werden neben dem 'grünen' Lösungsmittel CO2 nur Substanzen natürlichen Ursprungs, wie Pflanzenextrakte oder darin vorkommende Einzelsubstanzen verwendet. Das Projekt leistet daher einen wertvollen Beitrag zu einer nachhaltigen und biobasierten Wirtschaft. Um die Projektziele zu erreichen, arbeitet ein internationales Team von chilenischen und deutschen Forschungs- und Industriepartnern eng zusammen. Es werden Pflanzenextrakte entwickelt und bezüglich ihrer antimikrobiellen Wirksamkeit, ihren sensorischen Eigenschaften und ihrer Verarbeitbarkeit bewertet. Parallel dazu wird der Imprägnierungsprozess im Labormaßstab etabliert und optimiert. Es wird der Einfluss unterschiedlicher Verfahrensparameter auf die chemischen, mechanischen und antimikrobiellen Eigenschaften der Folien untersucht. Dies bildet die Grundlage für das anschließende Scale-up auf den Industriemaßstab. Hierzu werden konventionelle Anlagen, welche normalerweise für die Extraktion mit überkritischen CO2 verwendet werden, herangezogen. Die so imprägnierten Verpackungsmaterialien werden erstmalig direkt am Lebensmittel auf ihre Wirksamkeit überprüft und ihr Einfluss auf die Qualität und die Haltbarkeit der Produkte untersucht. Die Anwendbarkeit wird zudem lebensmittel- und verpackungsrechtlich beurteilt.
Das Projekt "Middle temperature drying of extracted sugar beet pulp by using secondary energy" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Elektronenstrahltechnik Nord GmbH & Co. (ETN) durchgeführt. Objective: Aims to demonstrate a sugar beet convection dryer that uses waste heat within a sugar refinery. Heat from evaporators, condensers and surplus steam is used to pre-heat ambient air entering the dryer. The dryer consists of several circular horizontal sieve plates which are fixed to a rotating shaft. This is contained by Asilo like structure. Air fed into the dryer is 70-90 degree of Celsius. The beet pulp is transferred from one plate to another to the base of the dryer. The process is 82 per cent more efficient, saving 1.28 t/h oil, about 2272 t/y oil. The process technology of this project is innovatory.