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Flammenhemmendes Coating - ökologischer Brandschutz in Schienenfahrzeugen, Teilvorhaben 3: Entwicklung eines Flammschutzmittels auf Basis von Phosphonsäuren

Das Projekt "Flammenhemmendes Coating - ökologischer Brandschutz in Schienenfahrzeugen, Teilvorhaben 3: Entwicklung eines Flammschutzmittels auf Basis von Phosphonsäuren" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Zschimmer & Schwarz Mohsdorf GmbH & Co. KG.

Flammenhemmendes Coating - ökologischer Brandschutz in Schienenfahrzeugen, Teilvorhaben 4: Entwicklung eines Brandschutzlackes auf Basis von Phosphonsäuren

Das Projekt "Flammenhemmendes Coating - ökologischer Brandschutz in Schienenfahrzeugen, Teilvorhaben 4: Entwicklung eines Brandschutzlackes auf Basis von Phosphonsäuren" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Zschimmer & Schwarz GmbH & Co KG Chemische Fabriken.

Lokalisation der toxischen Metalle Blei und Cadmium in Pflanzenzellen

Das Projekt "Lokalisation der toxischen Metalle Blei und Cadmium in Pflanzenzellen" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Hamburg, Institut für Allgemeine Botanik und Botanischer Garten.Lebenden bzw. vorher fixierten Pflanzen bzw. Pflanzenteilen wird Blei bzw. Cadmium in unterschiedlichen Konzentrationen unterschiedlich lang angeboten. Die eingedrungenen und gefaellten Metalle werden elektronenmikroskopisch und unter Zuhilfenahme einer EDAX-Mikrosonde bzw. eines Laser-Mass-Analyzers (LAMMA) lokalisiert und charakterisiert. Ueber die Lokalisation der toxischen Schwermetalle Blei und Cadmium in Pflanzenzellen liegen bisher wenige Angaben vor. Um die Wirkungsmechanismen der Schwermetalle besser als bisher verstehen zu koennen, erscheint es notwendig, die Lokalisation eingebrachter Schwermetalle zu untersuchen. Damit werden praezisere Aussagen ueber die Entgiftungsmechanismen und Schaeden moeglich. Vorlaeufige eigene elektronenmikroskopische Untersuchungen lassen erkennen, dass das wenige Blei, das in Zellen ueberhaupt eindringt, ueber die Dictyosomen und ueber Vesikel des endoplasmatischen Retikulums entweder in Vakuolen geschleust oder wieder nach aussen transportiert wird. Die Huellen der Mitochondrien und Plastiden scheinen auch als Filter zu wirken, da in diesen Kompartimenten hoehere Konzentrationen als im Inneren der erwaehnten Organellen anfallen. Eventuell wird vor energiereichen Metaboliten an diesen Reaktionsorten Phosphorsaeure durch zelleigene Phosphatasen abgespalten, was zu einer Fuellung der Bleiionen als Bleiphosphat fuehrt. Das anfallende schwerloesliche Bleiphosphat wird dann an Orte transportiert, an denen es weniger Schaden anrichten kann.

Verwendung von Honigbienen, Honig und anderen Imkereiprodukten für das Biomonitoring von schwach radioaktiven Phosphorgipshalden

Das Projekt "Verwendung von Honigbienen, Honig und anderen Imkereiprodukten für das Biomonitoring von schwach radioaktiven Phosphorgipshalden" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Bergakademie Freiberg, Institut für Technische Chemie.

Phosphorrückgewinnung im Klärwerk Hamburg mit dem TetraPhos®-Verfahren

Die VERA Klärschlammverbrennung GmbH übernimmt die Rückstände aus der Abwasserbehandlung des Klärwerks Hamburg und verwertet diese thermisch in einer Klärschlammmonoverbrennungsanlage. In der Anlage werden jährlich etwa 125.000 Tonnen getrockneter Klärschlamm verbrannt. Dabei fallen Nährstoffe wie Phosphor in relativ konzentrierter Form in der Asche an, was grundsätzlich die Möglichkeit einer Rückgewinnung und Wiederverwertung bietet. Bisher wurden die aus der Verbrennung resultierenden 20.000 Tonnen Klärschlammasche auf Deponien verbracht. Ziel des Vorhabens ist es, den in der Klärschlammasche enthaltenden Phosphor in Form von Phosphorsäure in den Stoffkreislauf zurückzuführen. Phosphorsäure wird aus bergmännisch abgebautem Phosphatgestein hergestellt, welches hohe Gehalte an Cadmium und Uran aufweist. Eine Schwermetallentfrachtung findet bei diesem Herstellungsprozess aktuell nicht statt, sodass die Schadstoffe mit den Düngemitteln auf die landwirtschaftlich genutzten Böden und somit in die Nahrungskette gelangen. Mit Hilfe der innovativen TetraPhos ® -Anlage der VERA Klärschlammverbrennung GmbH sollen der Phosphor in mehreren Prozessschritten durch Zugabe von Säure aus der Verbrennungsasche herausgelöst und gleichzeitig die Störstoffe abgetrennt werden. Die Rückgewinnung von Phosphor aus Klärschlamm ist seit Inkrafttreten der novellierten Klärschlammverordnung für die nach Monoverbrennung anfallenden Aschen ab 2029 zwingend vorgeschrieben. Bei erfolgreichem Projektverlauf ist von einem hohen Multiplikatoreffekt des REMONDIS TetraPhos ® -Verfahrens für die gesamte Abwasserwirtschaft, insbesondere für Betreiber von Klärschlammmonoverbrennungsanlagen auszugehen. Mit dem Vorhaben können jährlich etwa 1.600 Tonnen Phosphor zurückgewonnen werden, die am Markt vielfältig einsetzbar sind. Als Abnehmer des rückgewonnenen Phosphors kommen neben der Düngemittelindustrie auch Unternehmen der Automobil-, Galvanik- und Chemiebranche in Betracht. Des Weiteren entstehen bei der Aufbereitung der Asche durch das Herauslösen des Calciums verwertbarer Gips, und nennenswerte Anteile der enthaltenen Eisen- und Aluminiumverbindungen werden in eine Lösung überführt, die auf der Kläranlage wiederum zur Phosphatelimination eingesetzt werden kann. Die übrig bleibende Asche wird deutlich volumenreduziert und kann auf Deponien abgelagert oder in der Baustoffindustrie als Zuschlagsstoff verwertet werden. Branche: Wasser, Abwasser- und Abfallentsorgung, Beseitigung von Umweltverschmutzungen Umweltbereich: Ressourcen Fördernehmer: VERA Klärschlammverbrennung GmbH Bundesland: Hamburg Laufzeit: seit 2017 Status: Laufend

Herstellung von Phosphatdünger aus Klärschlammasche (Seraplant-Verfahren)

Die Seraplant GmbH wurde 2016 als Projektgesellschaft mit dem Ziel gegründet, Düngemittel aus Sekundärrohstoffen wie Klärschlammasche und Gärresten herzustellen. Potenzielle Abnehmer sind die Fort- und Landwirtschaft, Gärtnereien sowie Industriebetriebe. Ziel des Vorhabens ist es, Phosphor aus der Klärschlammasche in eine pflanzenverfügbare Form zu überführen und dadurch mineralischen Phosphordünger zu ersetzen. Geplant ist, jährlich ca. 60.000 Tonnen Düngemittel zu produzieren. Dabei wird zunächst aus Klärschlammasche, Mineralsäure (insbesondere Phosphorsäure) und weiteren Nährstoffkomponenten eine Suspension erzeugt. Der hergestellten Suspension, ein (Phosphor)Säure-Wassergemisch, können je nach gewünschtem Endprodukt, weitere Nährstoffkomponenten zugegeben werden. Als Nährstoffkomponenten sind Stoffe zu verstehen, die das Nährstoffangebot für die angebaute Pflanze liefert oder ergänzt, um das Wachstum der Pflanze zu steuern (z.B. Stickstoff, Schwefel, Kalium). Die so erzeugte Suspension wird anschließend zur Sprühgranulation in einer Wirbelschichtanlage weitergeleitet und dort zu Düngemittelgranulate verarbeitet. Die Innovation des Vorhabens besteht daran, die beschriebenen Prozesse der Suspensionsherstellung und der Granulation voneinander zu trennen. Bei der Zusammenführung von Mineralsäure und phosphorhaltiger Klärschlammasche findet eine exotherme Reaktion statt, bei der sich die Suspension auf bis zu 60°C erwärmt. Diese Wärmeenergie soll beim Trocknungs- und Granulationsprozess nutzbar gemacht werden, wodurch sich eine Energieeinsparung von 10 Prozent ergibt. Die Rückgewinnung von Phosphor aus Klärschlamm wird laut der neuen Klärschlammverordnung für die nach thermischer Behandlung anfallenden Aschen ab 2029 bzw. 2032 zwingend vorgeschrieben. Techniken für die gezielte Rückgewinnung oder Nutzbarmachung von Phosphor aus Klärschlammaschen haben sich bisher am Markt noch nicht etabliert. Mit der neuen Anlage sollen bei der Seraplant GmbH zunächst zwei Sorten Dünger hergestellt werden: P39-Phosphordünger aus Klärschlammasche und Phosphorsäure sowie NP-Dünger aus Stickstoff, Phosphor und Schwefel. Grundsätzlich können mit der Technologie jedoch je nach verwendeter Asche und zugeführten Nährstoffkomponenten auch andere Düngemitteltypen hergestellt werden. Das Verfahren ist auf alle Klärschlammaschen übertragbar, die einen ausreichend hohen Phosphorgehalt aufweisen und die gesetzlichen Schadstoffgrenzen der Düngemittelaufbereitung einhalten. Branche: Wasser, Abwasser- und Abfallentsorgung, Beseitigung von Umweltverschmutzungen Umweltbereich: Ressourcen Fördernehmer: Seraplant GmbH Bundesland: Sachsen-Anhalt Laufzeit: seit 2019 Status: Laufend

Öffentliche Abwasserentsorgung

Das Hauptziel der Abwasserbehandlung ist, Gewässerbelastungen weitgehend zu reduzieren. Dabei fällt Klärschlamm an, der inzwischen zumeist in getrockneter Form thermisch verwertet wird. Die Rückgewinnung und Wiederverwertung von Stoffen wie Phosphor aus Abwasser und Klärschlamm trägt dazu bei Nährstoffkreisläufe zu schließen. Rund 10 Milliarden Kubikmeter Abwasser jährlich 8.659 öffentliche Kläranlagen haben im Jahr 2022 nach Erhebungen des Statistischen Bundesamtes über 8,33 Milliarden Kubikmeter (Mrd. m³) Abwasser behandelt und anschließend in Oberflächengewässer eingeleitet. Die behandelte Abwassermenge sank damit gegenüber der Erhebung im Jahr 2019 um 0.72 Mrd m³. Diese Abwassermenge setzte sich aus rund 4,82 Mrd. m³ Schmutz-, 1,49 Mrd. m³ Fremd- und 2,02 Mrd m³ Niederschlagswasser zusammen (siehe Tab. „In öffentlichen Kläranlagen behandelte Abwassermenge“). Schmutzwasser ist jenes Wasser aus privaten Haushalten sowie aus gewerblichen und industriellen Betrieben, das in die Kanalisation eingeleitet wird. Als Fremdwasser wird jenes Wasser bezeichnet, das nicht gezielt in die Kanalisation eingeleitet wird, also etwa in diese aus dem Boden einsickert. Fast 100 Prozent biologisch gereinigt Die rund 8.700 Kläranlagen haben im Jahr 2022 rund 99,99 % des Abwassers biologisch und weniger als 0,005 % ausschließlich mechanisch behandelt (siehe Tabelle). In einem Großteil der Anlagen wird Stickstoff in zwei Schritten entfernt. Nitrifizierung: Dabei werden Ammonium-Ionen mit Hilfe von Bakterien in Nitrat-Ionen umgewandelt. Denitrifizierung: Dabei werden Nitrat-Ionen mit Hilfe von Bakterien in molekularen Stickstoff umgewandelt. Bei einem Großteil des Abwassers erfolgt darüber hinaus die Entfernung von Phosphor. Hierbei werden Phosphat-Ionen entweder durch Zugabe von Salzen ausgefällt oder mit Hilfe von Bakterien ausgetragen und in den Klärschlamm überführt. Bei 3,7 % des Abwassers wurde in 2022 zusätzlich eine Elemination von Spurenstoffen durchgeführt. Als weitere zusätzliche Verfahrensstufen kamen Filtration und Desinfektion des Abwassers zur Anwendung. Klärschlamm aus öffentlichen Kläranlagen Auf Kläranlagen fiel im Jahr 2023 Klärschlamm mit einer Trockenmasse von etwa 1,63 Millionen Tonnen an (siehe Tabelle Destatis , abgerufen am 31.03.2025). Rund 81 % des Klärschlamms wurde 2023 thermisch verwertet (2013: 58 %). Nur noch rund 18 % des Klärschlamms wurde stofflich verwertet (2013: 42 %). Knapp 13 % wurden aufgrund der enthaltenen Nährstoffe landwirtschaftlich verwertet (2013: 27 %). Rund 0,6 % wurde bei landschaftsbaulichen Maßnahmen wie z. B. ⁠ Rekultivierung ⁠ eingesetzt (2013: 11 %). Die Deponierung unbehandelter Klärschlämme ist seit 2005 untersagt. Rohstoffquelle Abwasser und Klärschlamm Abwasser enthält neben einer Vielzahl von anthropogenen Spurenstoffen auch viele Stoffe, die es lohnt aus dem Abwasser zu recyceln. Dies betrifft vor allem die Rückgewinnung von Nährstoffen. Phosphor ist ein wichtiger Nährstoff in der Pflanzenernährung. Der weltweite Phosphorverbrauch vor allem in Form von Mineraldünger ist in den letzten Jahren deutlich angestiegen an. Deutschland und die EU sind bei mineralischen Phosphatdüngemitteln vollständig von Einfuhren z. B. aus Russland abhängig, während derzeit immer noch phosphatreiche Abfälle und Abwässer meist ohne Nutzung der Nährstoffe entsorgt werden. Deshalb schränkt die 2017 novellierte Klärschlammverordnung ab 2029 die bodenbezogene Klärschlammverwertung gegenüber einer thermischen Vorbehandlung und anschließendem Phosphorrecycling erheblich ein. Gleichzeit wird damit der unerwünschte Eintrag von anthropogenen Spurenstoffen, wie Arzneimittel oder Bioziden, weiter eingeschränkt. Klärschlamm aus großen Kläranlagen und Klärschlamm, welcher die Grenzwerte für eine bodenbezogene Nutzung nicht einhält muss ab einem Phosphor-Gehalt von 20 g/kg Klärschlamm Trockenmasse einer technischen Phosphorrückgewinnung zugeführt werden. Die Rückgewinnung des Nährstoffes Phosphor hilft Stoffkreisläufe im Sinne nachhaltiger Ressourcennutzung und -schonung zu schließen. Phosphor aus Abwasser und Klärschlamm Allein das kommunale Abwasser Deutschlands birgt ein jährliches Reservoir von mehr als 70.000 Tonnen (t) Phosphor. Zirka 65.000 t Phosphor finden sich im Klärschlamm wieder. In den letzten Jahren führt Deutschland im Schnitt jährlich mehr als 100.000 t Phosphor in Form von Mineraldüngern ein. Große Anteile kommen hiervon aus Russland. In den letzten Jahren wurden verschiedene Verfahren zur Rückgewinnung von Phosphor aus Abwasser, Klärschlamm oder Klärschlammasche entwickelt. Das Bundesumweltministerium fördert im Rahmen des Umweltinnovationsprogrammes die großtechnische Umsetzung innovativer Verfahren zur Phosphorrückgewinnung. Erste großtechnische Anlage zur Produktion zur Rückgewinnung von Phosphor – z. B. Herstellung von Phosphorsäure aus Klärschlammasche – werden aktuell umgesetzt.

RePhoR: (Umsetzungsphase) - Klimaneutrale und reststofffreie Klärschlammverwertung mit Phosphorsäureproduktion in Südost-Niedersachsen, Teilprojekt 4

Das Projekt "RePhoR: (Umsetzungsphase) - Klimaneutrale und reststofffreie Klärschlammverwertung mit Phosphorsäureproduktion in Südost-Niedersachsen, Teilprojekt 4" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt. Es wird/wurde ausgeführt durch: PARFORCE Engineering & Consulting GmbH.

RePhoR: (Umsetzungsphase) - Klimaneutrale und reststofffreie Klärschlammverwertung mit Phosphorsäureproduktion in Südost-Niedersachsen, Teilprojekt 3

Das Projekt "RePhoR: (Umsetzungsphase) - Klimaneutrale und reststofffreie Klärschlammverwertung mit Phosphorsäureproduktion in Südost-Niedersachsen, Teilprojekt 3" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt. Es wird/wurde ausgeführt durch: Lukson Aktiengesellschaft - Büro Pulheim.

RePhoR: (Umsetzungsphase) - Klimaneutrale und reststofffreie Klärschlammverwertung mit Phosphorsäureproduktion in Südost-Niedersachsen, Teilprojekt 2

Das Projekt "RePhoR: (Umsetzungsphase) - Klimaneutrale und reststofffreie Klärschlammverwertung mit Phosphorsäureproduktion in Südost-Niedersachsen, Teilprojekt 2" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt. Es wird/wurde ausgeführt durch: Knoke-Industrie-Montagen GmbH - Standort Salzgitter.

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