Das Projekt "Physikalisch-Chemische Aufarbeitung von CKW-Rueckstaenden zur Verwertung in chemischen Prozessen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Kleinholz Recycling, Werk Essen durchgeführt. CKW-Rueckstaende gehen nach heutigem Stand der Technik in die Vernichtung durch Verbrennung auf hoher See. Hier soll untersucht werden, welche Schritte notwendig sind, um diese Stoffe Wiederverwendungsanlagen zufuehren zu koennen. Hierbei werden integrierte Verfahren zu erarbeiten sein, die von chargenweiser Getrennt-Lagerung ueber physikalisch-chemische Reinigung bis zur Trennung in Komponenten fuer denkbare Wiederverwendungsanlagen reichen. Ziel dieses Vorhabens ist es auch, optimale, energiesparende Reinigungs- und Trennungsverfahren durch Einsatz von beheizbarem Druck-Tank-Raum zu untersuchen. Ebenso soll untersucht werden, inwieweit Sammel- und Einlagerungstechniken durch Getrenntuebernahme wirtschaftlich gestaltet werden koennen.
Das Projekt "Spaltung von stabilen Öl-in-Wasser-Emulsionen durch elektrochemische Oxidation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DECONTAS Gesellschaft für Decontaminierungs-Systeme mbH durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Nach dem derzeitigem Stand der Technik arbeitende Anlagen zur Trennung von Öl-in-Wasser-Emulsionen erreichen nur durch den Einsatz von Chemikalien zur Emulsionsbrechung und Flockung eine ausreichende Reinigungsleistung. Dabei fallen große Mengen Schlamm an, die einer teuren und umweltbelastenden Beseitigung zugeführt werden müssen. Der Einsatz von Ultrafiltrationsanlagen bietet nur bei relativ konstanter Zusammensetzung des Abwassers eine Alternative. Zur Spaltung von Emulsionen soll deshalb eine Verfahrensstufe entwickelt werden, die auf der Basis der elektrochemischen Oxidation eine Destabilisierung herbeiführt. Zugleich erfolgt eine oxidative Nachbehandlung von Restverunreinigungen. Das Verfahren kommt ohne zusätzliche Chemikalien aus. Voruntersuchungen wurden im Rahmen eines Vorprojektes erfolgreich abgeschlossen. Diese Arbeiten sind mit Ziel der Umsetzung in eine einsatzbereite technische Lösung fortzuführen. Fazit: Das Behandlungsverfahren für Öl-in-Wasser-Emulsionen wurde erfolgreich an verschiedenen Betriebsabwässern getestet: Ölabscheiderinhalte einer Entsorgungsfirma, Phenol haltiges Abwasser aus einer chemisch-physikalischen Behandlungsanlage, Abwasser aus einer Gleitschliffanlage zur Aluminiumbehandlung, Abwasser aus der Ultraschallreinigung öl- und fettverschmutzter Maschinenteile, tensidhaltiges Abwasser aus der Reinigung von Bildröhren, restbelastetes Kondensat aus der Entfettung eines Fahrzeugherstellers. Bei diesen Betriebsabwässern konnte erfolgreich ein weitgehender Tensidabbau und darüber hinaus ein Abbau organischer Inhaltstoffe erreicht werden. Durch die Einführung des Druckreaktors konnte die Leistungsfähigkeit des Verfahrens deutlich erhöht werden, zugleich vermindern sich die Betriebs- und Investkosten. Entgegen dem ursprünglichen Lösungsansatz, der einen wirtschaftlichen Einsatz ausschließlich bei selektiver Oxidation der Tenside vorsah, ist mit der Druckreaktortechnik auch eine CSB-Reduzierung wirtschaftlich machbar.
Das Projekt "Untersuchungen zum Einsatz von Aktivkohlen zur Eliminierung von PAK, PAK-Metaboliten und Hetero-PAK in der Reinigungswand an der ehemaligen Zeche und Kokerei Victoria 1/2 in Lünen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leuphana Universität Lüneburg, Institut für Ökologie und Umweltchemie durchgeführt. Auswahl der zu verwendenden Aktivkohlesorte und korrekte Dimensionierung der Reaktoren. Optimierung und Überprüfung der Reinigungsleistung. Erstellen eines Adsorptionsrankings der Schadstoffe, Ableitung allgemeiner Aussagen wie Abhängigkeit vom Kow, Bestimmung des Einflusses von Mikroorganismen und verschiedenen Störszenarien.
Apex predators are good indicators of environmental pollution since they are relatively long-lived and their high trophic position and spatiotemporal exposure to chemicals provides insights into the persistent, bioaccumulative and toxic (PBT) properties of chemicals. Although monitoring data from apex predators can considerably support chemicalsâ€Ì management, there is a lack of pan-European studies, and longer-term monitoring of chemicals in organisms from higher trophic levels. The present study investigated the occurrence of contaminants of emerging concern (CECs) in 67 freshwater, marine and terrestrial apex predators and in freshwater and marine prey, gathered from four European countries. Generic sample preparation protocols for the extraction of CECs with a broad range of physicochemical properties and the purification of the extracts were used. The analysis was performed utilizing liquid (LC) chromatography coupled to high resolution mass spectrometry (HRMS), while the acquired chromatograms were screened for the presence of more than 2,200 CECs through wide-scope target analysis. In total, 145 CECs were determined in the apex predator and their prey samples belonging in different categories, such as pharmaceuticals, plant protection products, per- and polyfluoroalkyl substances, their metabolites and transformation products. Higher concentration levels were measured in predators compared to prey, suggesting that biomagnification of chemicals through the food chain occurs. The compounds were prioritized for further regulatory risk assessment based on their frequency of detection and their concentration levels. The majority of the prioritized CECs were lipophilic, although the presence of more polar contaminants should not be neglected. This indicates that holistic analytical approaches are required to fully characterize the chemical universe of biota samples. Therefore, the present survey is an attempt to systematically investigate the presence of thousands of chemicals at a European level, aiming to use these data for better chemicals management and contribute to EU Zero Pollution Ambition. © 2022 The Authors.
Das Projekt "Aerober Abbau von leichtfluechtigen Chlorkohlenwasserstoffen in Wirbelschichtreaktoren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Verfahrenstechnk, Fachgebiet Umweltverfahrenstechnik durchgeführt. Da Chlorkohlenwasserstoffe immer noch im grossen Umfang als Loesungsmittel eingesetzt werden oder als Zwischenprodukte entstehen, gelangen sie leider auch in erheblichen Mengen in die Umwelt. Dies gilt auch fuer Dichlormethan und Dichlorethan, die im Verdacht stehen, krebserregend zu wirken. Dort, wo sie in Abwasserteilstroemen in konzentrierterer Form enthalten sind, ist eine Reinigung des Teilstroms durch physikalisch-chemische oder biologische Verfahren notwendig. In diesem Projekt wird nachgewiesen, dass beide Stoffe in aeroben Wirbelschichtreaktoren aus dem zufliessenden Abwasser in Bakterienmasse, CO2, H2O und HCl umgesetzt werden. Die Bakterien bilden dabei als Mischkultur pelletfoermige Flocken, die sich sehr gut im Reaktor mit Umlauffuehrung halten lassen. Der Sauerstoff wird jedoch nicht gasfoermig sondern ueber eine Membran zugefuehrt, so dass keine Anteile der leichtfluechtigen Substrate ausgestrippt werden. Es konnten hohe Abbauraten von bis zu 1400 mg/l h (Dichlormethan) und 800 mg/l h (Dichlorethan) erreicht werden. Es wurden auch zahlreiche Untersuchungen zur Ermittlung der Abbaukinetik durchgefuehrt.
Das Projekt "Entwicklung von organischen Filterhilfsmitteln mit verringerter Kompressibilität" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von J. Rettenmaier & Söhne GmbH & Co. KG durchgeführt. Ziel ist die Entwicklung von organischen Filterhilfsmitteln mit verringerter Kompressibiltiät. Durch eine 'Mineralisierung' der Faser, welche dieser eine gegen Druck und Vakuum stabiles Gerüst verleiht. Nach der Analyse und orientierenden Versuchen im Labormaßstab werden geeignete Rohstoffe und Additive ausgewählt und eine chemische Behandlung entwickelt. Für den anschließenden Waschprozess sind die Betriebsparameter festzulegen und die Eigenschaften der Produkte nach den Wasch-, Mahl- und Trocknungen zu bestimmen. Im zweiten Schritt sollen die Laborergebnisse in den Pilotmaßstab umgesetzt werden und diese Produkte auf ihre filtrationstechnischen Eigenschaften hin im eigenen Betrieb und bei ausgewählten Kunden mit extremen Druck- und Vakuumbedingungen getestet. Die Fasern werden in der sog. 'Anschwemmfiltration auf unterschiedlichen Filtersystemen zur 'Fest-Flüssig-Trennung eingesetzt. Aufgrund der verbesserten Eigenschaften werden die Durchsatzleistungen erhöht und Verbrauchsmengen je Filtration samt dazugehörigen Nebeneffekte (Entsorgungskosten, Produktverluste) minimiert. Dadurch erhöht sich das Potential dieser Fasern auf mehr als 10.000 t/a.
Das Projekt "Reinigung oelkontaminierter Sandfangrueckstaende mittels Mahlattrition" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Erlangen-Nürnberg, Institut für Verfahrenstechnik, Lehrstuhl für Umweltverfahrenstechnik und Recycling durchgeführt. Gegenstand des Projektes sind kleintechnische und halbtechnische Untersuchungen zur Mahlattrition als einem neuen Prozess fuer die Reinigung oelkontaminierter Sande. Insbesondere geht es um ein Verfahren zur Aufbereitung von Oelsanden, die stark mit Mineraloelen verunreinigt sind. Solche Oelsande fallen vor allen Dingen als Sandfangrueckstaende, insbesondere auch von Tankstellen oder Kraftfahrzeugwerkstaetten an. Bei Kontaminationen von mehreren tausend mg/kg bieten sich fuer die Reinigung besonders chemisch-physikalische Verfahren als wirtschaftlich vorteilhaft an. Thermische Verfahren sind wesentlich kostenintensiver und oekologisch problematisch. Biologische Verfahren bringen ihre Vorteile erst bei groesseren Massen (z.B. kontaminierte Boeden), aber nicht bei zu hohen Gehalten an freiem Oel zur Geltung. Massgeblich fuer den Reinigungserfolg ist die Losloesung der Kontaminationen von der Kornoberflaeche. In diesem Zusammenhang soll eine Intensivierung der Ruehrattrition erreicht werden durch Zugabe von Mikro-Mahlkoerpern zur Ruehrattrition. Dabei handelt es sich um eine Modifizierung der im Prinzip bekannten Feinstmahlung in Attritionsmuehlen. Erste Versuche hierzu sind erfolgversprechend verlaufen. Der gereinigte Sand soll als Recyclingbaustoff eingesetzt werden.
Das Projekt "Teilprojekt 1: Untersuchung und Adaption von RGS-Polymeren fuer die Reinigung sprengstoffbelasteter Grundwaesser" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Leipzig, Institut für Analytische Chemie durchgeführt. Im Rahmen der Entwicklung eines neuartigen Verfahrens zur Verminderung des Abfallaufkommens durch Reinigung sprengstoffkontaminierter Grundwaesser mit RGS-Polymeren werden die physikalisch-chemischen Grundparameter und die analytisch-chemischen Voraussetzungen erarbeitet. Hochgeschwindigkeitsadsorberpolymere (RGS-Polymere) zeigen aufgrund ihrer hohen Durchlaessigkeit, ihres geringen Volumens und der daraus resultierenden geringeren Anlagengroesse und geringeren Kosten einige Vorteile gegenueber der derzeitigen Verwendung von Aktivkohle. Adsorberpolymere werden bereits in vielen Bereichen der Wertstoffrueckgewinnung und Abwasserbehandlung eingesetzt, da sie eine hohe Reinigungsleistung haben, regenerierbar und spezifisch einsetzbar sind. Im Labormassstab soll das Sorptions-, Elutions- und kinetische Verhalten bestimmt werden. Nach dem Studium von Modellsystemen werden natuerliche Wasserproben untersucht. Es werden analytische Methoden fuer Bestimmungen im extremen Spurenbereich entwickelt bzw. optimiert.
Bereits seit mehr als 100 Jahren ist Mitteldeutschland mit den Zentren Halle-Merseburg und Bitterfeld-Wolfen ein traditioneller Standort der chemischen In-dustrie. In der ehemaligen DDR prägten vor allem die Betriebe des Chemiekombinats und die Filmfabrik die im Einzugsgebiet der Mulde gelegene Region Bitterfeld-Wolfen und machten sie zu einem der schmutzigsten Gebiete in ganz Europa. Nach der Wiedervereinigung entstand hier für die neu gegründeten und zwischenzeitlich angesiedelten Unternehmen ein Chemiepark (P-D Chemiepark Bitterfeld-Wolfen GmbH). Um das heute insgesamt 1.200 Hektar große Areal zu einem wettbewerbsfähigen Standort auszubauen, war eine leistungsfähige Infrastruktur zur Ver- und Entsorgung unentbehrlich. Das Problem: Es fehlten ausreichende Behandlungsanlagen für die Abwässer aus den Chemiebetrieben und den umliegenden Kommunen. Ein Großteil der Abwässer gelangte unbehandelt in den nahegelegenen Vorfluter Mulde und von dort aus in die Elbe. Das Ergebnis war eine extreme Belastung der Flüsse mit Nährstoffen, Schwermetallen und anderen Schadstoffen. Vor diesem Hintergrund unterstützte das Umweltinnovationsprogramm die Errichtung eines Gemeinschaftsklärwerkes (GKW). Dieses sollte erstmals die Abwässer aus Chemieindustrie und Kommunen gemeinsam reinigen. Das GKW behandelt Indust-rie-und Kommunalabwässer sowie belastetes Grundwasser. Diese Ströme werden getrennt erfasst und vorbehandelt, da sie sich in ihrer Zusammensetzung und biolo-gischen Abbauarbeit erheblich unterscheiden. Die gesamte Anlage besteht im We-sentlichen aus: Hauptpumpwerken für Kommunal- und Industrieabwasser, mehreren Ausgleichs- und Speicherbehältern, getrennten chemisch-physikalischen Vorbehandlungsanlagen für Industrie- und Farbabwasser, einer Kommunalabwasservorbehandlung zur Entfernung von Feststoffen (me-chanische Reinigung), der zweistufigen biologischen Reinigung mit insgesamt 4 BIOHOCH®-Reaktoren, einer Klärschlammtrocknungs-und Verbrennungsanlage sowie Nebenanlagen zur Abluftbehandlung. Aus Sicherheits- und Platzgründen erfolgt die gesamte Reinigung in oberirdischen Bauten. Das Herzstück der Anlage sind die tulpenförmigen BIOHOCH®- Reaktoren (BHR). Ein BHR ist ein kompakter, platzsparender Stahlhochbehälter mit Tiefenbelüftung, der sich vom klassischen Belebungsbecken vor allem durch seine wesentlich größere Wassertiefe unterscheidet. Außerdem sind Belebungszone und Nachklärbecken in einem Bauwerk integriert. Hatte sich diese Technologie zuvor bereits mehrfach in der Industrie bewährt, wurde sie im GKW Bitterfeld-Wolfen erstmals auch für die gemeinsame Reinigung von Industrie- und Kommunalabwasser erprobt. Zunächst werden die hochbelasteten Industrieabwässer im BHR 1 bei intensiver Be-lüftung biologisch vorgereinigt, wobei ein kleiner Teilstrom Kommunalabwasser zur Versorgung der Mikroorganismen mit lebensnotwendigen Nährstoffen dient. Das so vorbehandelte Wasser fließt gemeinsam mit dem bislang nur mechanisch gereinig-ten Hauptstrom des Kommunalabwassers in die parallel betriebenen BHR 2 – 4, die zweite biologische Reinigungsstufe des GKW. Hier werden neben dem weiteren Ab-bau der organischen Inhaltsstoffe auch die Nährstoffe Stickstoff und Phosphor ent-fernt. Das gereinigte Abwasser am Ablauf der BHR 2 – 4 wird mit zahlreichen Messeinrichtungen rund um die Uhr überwacht, ehe es über eine Druckleitung in die Mulde gelangt. In einer GKW-eigenen Klärschlammbehandlungsanlage (KBA) wird der anfallende Klärschlamm verwertet, da eine landwirtschaftliche Nutzung aufgrund der hohen Schadstoffgehalte ausgeschlossen ist. Hier wird der Schlamm zunächst getrocknet und anschließend in einem Wirbelschichtofen verbrannt. Die dabei entstehende thermische Energie dient zur Erzeugung von Dampf, mit dem sowohl der Trockner als auch die Betriebsgebäude der Anlage beheizt werden. Mit dem Bau des GKW wurde eine erhebliche Verbesserung des ökologischen Zustands der Mulde erzielt. Die nachstehende Tabelle zeigt am Beispiel der Nährstoffe Phosphor und Stickstoff die Reinigungsleistung des Klärwerks und die damit verbundene Verringerung des Schadstoffeintrags in die Mulde für das Jahr 1995. Weitere Vorteile: Die Gesamtanlage entfernt etwa 90 Prozent der organischen Schadstoffe (gemessen als CSB = chemischer Sauerstoffbedarf), adsorbierbare, organisch gebundene halogene (AOX), insbesondere organische Chlorverbindungen und Schwermetalle, werden ebenfalls weitgehend eliminiert. Aufgrund der modernen Infrastruktur, die die Einhaltung höchster Umweltstandards garantiert, ist die Region Bitterfeld-Wolfen wieder zu einem attraktiven Standort für in- und ausländische Investoren geworden. Derzeit hat das Gemeinschaftsklärwerk seine Kapazitätsgrenzen erreicht. Für den bevorstehenden Ausbau ist wieder eine innovative Lösung gefragt, deren Umsetzung in einem weiteren Pilotprojekt durch das Umweltinnovationsprogramm gefördert wurde. Branche: Öffentliche Verwaltung, Erziehung, Gesundheitswesen, Erholung Umweltbereich: Wasser / Abwasser Fördernehmer: Gemeinschaftsklärwerk Bitterfeld Bundesland: Sachsen-Anhalt Laufzeit: 1991 - 1997 Status: Abgeschlossen
Gkotsis, Georgios; Nika, Maria-Christina; Nikolopoulou, Varvara; Alygizakis, Nikiforos; Bizani, Erasmia; Aalizadeh, Reza; Badry, Alexander; Chadwick, Elizabeth; Cincinelli, Alessandra; Claßen, Daniela; Danielsson, Sara; Dekker, René; Duke, Guy; Drost, Wiebke; Glowacka, Natalia; Göckener, Bernd; Jansman, Hugh A. H.; Juergens, Monika; Knopf, Burkhard; Koschorreck, Jan; Krone, Oliver; Martellini, Tania; Movalli, Paola; Persson, Sara; Potter, Elaine D.; Rohner, Simon; Roos, Anna; O' Rourke, Emily; Siebert, Ursula; Treu, Gabriele; van den Brink, Nico W.; Walker, Lee A.; Williams, Rosie; Slobodnik, Jaroslav; Thomaidis, Nikolaos S. Environ Int , 170 (2022), 107623, online 8. November 2022 Apex predators are good indicators of environmental pollution since they are relatively long-lived and their high trophic position and spatiotemporal exposure to chemicals provides insights into the persistent, bioaccumulative and toxic (PBT) properties of chemicals. Although monitoring data from apex predators can considerably support chemicals’ management, there is a lack of pan-European studies, and longer-term monitoring of chemicals in organisms from higher trophic levels. The present study investigated the occurrence of contaminants of emerging concern (CECs) in 67 freshwater, marine and terrestrial apex predators and in freshwater and marine prey, gathered from four European countries. Generic sample preparation protocols for the extraction of CECs with a broad range of physicochemical properties and the purification of the extracts were used. The analysis was performed utilizing liquid (LC) chromatography coupled to high resolution mass spectrometry (HRMS), while the acquired chromatograms were screened for the presence of more than 2,200 CECs through wide-scope target analysis. In total, 145 CECs were determined in the apex predator and their prey samples belonging in different categories, such as pharmaceuticals, plant protection products, per- and polyfluoroalkyl substances, their metabolites and transformation products. Higher concentration levels were measured in predators compared to prey, suggesting that biomagnification of chemicals through the food chain occurs. The compounds were prioritized for further regulatory risk assessment based on their frequency of detection and their concentration levels. The majority of the prioritized CECs were lipophilic, although the presence of more polar contaminants should not be neglected. This indicates that holistic analytical approaches are required to fully characterize the chemical universe of biota samples. Therefore, the present survey is an attempt to systematically investigate the presence of thousands of chemicals at a European level, aiming to use these data for better chemicals management and contribute to EU Zero Pollution Ambition. doi: 10.1016/j.envint.2022.107623