Das Projekt "Reinigung von Gasen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum für Medizintechnik und Biotechnologie durchgeführt. Volatile organic compounds (VOCs) are air pollution emissions of increasing concern. From this point of view waste gases with BTEX, styrene or styrene derivatives are in the centre of interest of the submitted proposal. The main objectives of the proposed research is to obtain more detailed information about parameters influencing the performance of biofilters, e.g. 1. To chieve higher degradation parameters for xylene and toluene. 2. To start a culture preparation for styrene degradation with a following study of biofilter performance characteristics. 3.To identify effects of physical properties of the packing material on performance characteristics. 4.To study biological dynamics of free and immobilized cells during VOC degradations. 5.To test risks resulting from cells spreading into an atmosphere in the form of aerosols. 6.To develop more flexible technologies with the possibility of a quick change of active cultures, in most cases as an immobilisate. 7.To select also strains able to degrade other problematic volatile compounds of industrial, agricultural or stock-farming origin. To develop new and more economic immobilization variants, An other objective of the proposed research is the investigation on the occurrence of volatile hydrocarbons degrading microorganisms in the environment, their isolation from the natural habitats and selection of practically applicable forms. The third very important objective is the studying of kinetic parameters of the biofilter and related processes. For these investigations it is necessary to use fundamental data of the other groups, e. g. Monod kinetics, important for the calculation of the size of the filter which could then be costed etc. and leading to a far less empirical approach.
Das Projekt "Transport and fate of contaminants (WP EXPO 2)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Wasserbau durchgeführt. Transport processes: The behaviour of contaminants in the water and sediments in river basins cannot be studied without taking into account the relevant processes in the basins and the boundaries with the upstream river system and the coastal region. The rivers that flow into these coastal areas take a considerable amount of contaminated sediments which are stored for longer or shorter periods in these estuaries. Retention of sediments will take place in the low-energy areas such as the smaller tributaries in the river basin. Within this work package various empirical formulations and characteristics will be defined that typically determine the sediment retention (e.g. hydraulic load and specific runoff). The estuarine regions of a river basin represent a diverse and complex water system. The tidal motion and the density currents induced by the change from fresh to saltwater are of particular importance in describing the water quality of estuaries. In the estuary strong intrusion of saltwater landward and current reversal might occur. The coastal area is characterised by the typical oscillations of the tidal movement and has a complicated current structure resulting from the horizontal intrusion of saline water and vertical stratification due to density differences. It is obvious that the estimation of the time and spatial behaviour of the exposure of contaminants in estuaries is complicated by the effects of tidal motion and chemical behaviour. In order to have an accurate description of the fate and distribution of contaminants in estuarine regions, a carefully analysis of model concepts and implementation is needed in this work package to assess the degree of complexity and valid merging of process formulations. Bio-chemical fate processes: Besides transport processes compounds are subject to many distribution and transformation processes or reactions which determine the exposure of contaminants within a river basin. Physico-chemical processes such as sorption, partitioning and evaporation determine the distribution between the water, air and particulate phases. Most compounds are subjected to transformation or degradation reactions, such as hydrolysis, photo-degradation, redox reactions and degradation by micro-organisms. The significance of degradation processes may vary with depth. For several compounds degradation is most prominent in the upper water layers, due to photo-degradation. Biodegradation rates in the lower water column are assumed to be lower. In anoxic sediments, biodegradation rates usually are much slower than in the water column. Many trace metals and persistent organic compounds are strongly bound to particulate phases or dissolved organic material or in the case of trace metals bound to inorganic and organic ligands. Usually only a limited fraction of a specific compound is present in a truly free dissolved state and available for uptake by aquatic organisms. usw.
Das Projekt "Study of sorption of the mobile forms of mercury by fly ash from thermal power plants with the aim of immobilising them in silts and soils" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GALAB durchgeführt. It is known that power station fly ash can act as a sorbent for mercury in aqueous solutions, and that it appears to bind strongly to mercury present in soil. Fly ash itself is a multi-component system, however, composed of a glass, amorphous, crystalline and carbon phases. In addition, mercury appears in many forms, varying significantly in their stability and the degree of threat posed to human health and the environment. The overall behaviour of the ash-mercury system is thus extremely complex, and may involve both physical and chemical bonding, precipitation and entrapment. For fly ash to be considered as a potential remediation material, detailed knowledge of the processes by which it removes mercury is needed. The project objectives are thus: - To determine kinetic characteristics of the sorption/desorption reactions, including those at high sorbate concentrations, of different mercury species with power station fly ash and its sub-components; - To add to the understanding of which components of power station fly ash are responsible for mercury immobilisation and the mechanisms through which this takes place; - To identify, characterise and quantify the different forms of mercury that result from its interaction with power station fly ash and its sub-components; - To assess the availability of mercury sorbed on power station fly ash to biological methylation; - To provide fundamental kinetic data for future use in the estimation of the suitability of power station fly ash for the stabilisation and remediation of mercury contaminated sites. The project will use two distinct ash types: the first with high alkalinity, the second type characteristic of coals with a low calcium content which form a lower alkalinity ash. As well as unmodified ash, the study will look at ash sorted to give fractions rich in the major constituents: glass cenospheres, isotropic and anisotropic coke, and intertinite. The sorption behaviour of the total ash and its fractions will be investigated with respect to the most important mercury species: inorganic (cationic, anionic in chloride complexes, oxidic), elementary (mercury vapour) and organic (CH3HgCl). Sorption and desorption characteristics and equilibrium constants will be established using isotherm techniques for mercury species in solution (and mercury vapour - at different partial pressures) exposed to ash and its components at their inherent pH which may range from 4 to 10.5. The rates of adsorption and desorption will be established, with time sequencing analysis of the sorbate solutions. The equilibrium and kinetic parameters of dissolution of elementary mercury and mercury oxides in weakly mineralised water (0.5 g/l) will be experimentally determined to establish the relationship with pH. Oxidation-reduction transformations of sorbed mercury will be carried out on ash samples containing various concentrations of inorganic or elementary mercury, with the help of weak redox reagents (oxygen from air, aldehy
Städtisches Grün erfüllt wichtige Aufgaben in puncto Lebensqualität. Pflanzen sorgen für bessere Luft, ein verbessertes Klima und für Erholung, denn sie produzieren Sauerstoff und filtern die Luft zusätzlich durch die Bindung von Feinstaub und anderen Schadstoffen. Bäume und Sträucher spenden Schatten und kühlen über die Verdunstung ihrer Blätter – beides wirkt sich positiv auf die thermische Belastung aus. Parks und andere Grünflächen bieten Gelegenheit, draußen Sport zu treiben, spazieren zu gehen oder frische Luft zu tanken. Je grüner eine Stadt ist, desto besser also. Doch wie misst man diesen Faktor? Zunächst wurde mithilfe aktueller Luftbilder der Sommerbefliegung 2020 eine Kartierung des gesamten Vegetationsbestandes und seiner Höhe durchgeführt. In einem zweiten Schritt lässt sich daraus die Grünvolumenzahl (GVZ) anhand sogenannter Zylindermodelle berechnen und daraus das Volumen des Stadtgrüns ableiten. Berlin weist insgesamt 4.867 Kubikkilometer Grünvolumen auf. Dabei entfallen im Mittel auf jeden Quadratmeter Stadtgebiet 5,8 Kubikmeter Vegetation (= 5,8 m³/m²). Ein Blick auf die Karte verrät: Das Grünvolumen ist in Berlin sehr ungleich verteilt, bebaute Flächen haben einen geringeren Anteil als unbebaute. Unterschiede gibt es auch bei der Bebauung selbst – von 0,8 m³/m² Grünvolumen im Kerngebiet bis zu 4,6 m³/m² innerhalb von Villen und Stadtvillen. In den bewaldeten Randlagen ist das städtische Grün dagegen üppiger vertreten. Wie Ihr Kiez in Sachen Stadtgrün abschneidet, erfahren Sie auf diesen Seiten. Die Inhalte dieses Jahrgangs sind historisch und nicht mehr aktuell. Einleitung Datengrundlage Methode Kartenbeschreibung Literatur Karten Download
Das Projekt "Sub project 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Gewässerkunde durchgeführt. Im geplanten Vorhaben werden, in enger Kooperation mit den Projektpartnern, die mit dem Stoffumsatz verbundenen Ökosystemleistungen (ÖSL) großer Flüsse aus den Bereichen 'Unterstützende ÖSL' (Nährstoffkreisläufe), 'bereitstellende ÖSL' (Nährstoff- und Kohlenstoffverfügbarkeit in der Nahrungskette), regulierende ÖSL (Wasserbeschaffenheit, 'Selbstreinigung') und kulturelle ÖSL (Ästhetik, Erholungswert des Gewässers) untersucht. Die ÖSL werden bezüglich Stoffrückhalt und -umsatz zunächst definiert, in ihrer potenziellen Bedeutung miteinander verglichen und mittels Literatur- und Datenbankauswertungen, eigenen Messdaten sowie Modellsimulationen quantifiziert. Im Projektverbund werden sie über den neu zu entwickelnden 'River Ecosystem Service Index' (RESI) bewertet und unter Berücksichtigung funktional und ökonomisch konkurrierender und konträrer Nutzungsszenarien analysiert. Die Ökosystemleistungen bezüglich Stoffrückhalt- und Umsatz im Fluss werden für die Elbe, den Rhein und ggf. vergleichend für staugeregelte Flüsse für die folgenden Themen und Szenarien bemessen und einer vergleichenden Bewertung mit dem RESI unterzogen: - Retention und Umsatz von Nährstoffen und Kohlenstoff, - ÖSL aus biologisch induzierter Stoffretention, - Entwicklung eines integralen Retentionsparameters (Spiralenlänge Sw), - Abhängigkeit von Sw von Stoffeintragszenarien und der Flussmorphologie (Szenarienanalyse). Hierfür werden die langjährigen Datengrundlagen der BfG (Phytoplankton- und Nährstoffdatenbank, Makrozoobenthosdatenbank) und aus parallelen Projekten genutzt und gezielte Neuerhebungen von Daten durchgeführt. Zusätzlich wird die Abhängigkeit des Stoffumsatzes von unterschiedlichen Bewirtschaftungsszenarien mit dem Gewässergütemodell QSim simuliert.
Städtisches Grün erfüllt wichtige Aufgaben in puncto Lebensqualität. Pflanzen sorgen für bessere Luft, ein verbessertes Klima und für Erholung, denn sie produzieren Sauerstoff und filtern die Luft zusätzlich durch die Bindung von Feinstaub und anderen Schadstoffen. Bäume und Sträucher spenden Schatten und kühlen über die Verdunstung ihrer Blätter – beides wirkt sich positiv auf die thermische Belastung aus. Parks und andere Grünflächen bieten Gelegenheit, draußen Sport zu treiben, spazieren zu gehen oder frische Luft zu tanken. Je grüner eine Stadt ist, desto besser also. Doch wie misst man diesen Faktor? Zunächst wurde mithilfe aktueller Luftbilder der Sommerbefliegung 2020 eine Kartierung des gesamten Vegetationsbestandes und seiner Höhe durchgeführt. In einem zweiten Schritt lässt sich daraus die Grünvolumenzahl (GVZ) anhand sogenannter Zylindermodelle berechnen und daraus das Volumen des Stadtgrüns ableiten. Berlin weist insgesamt 4.867 Kubikkilometer Grünvolumen auf. Dabei entfallen im Mittel auf jeden Quadratmeter Stadtgebiet 5,8 Kubikmeter Vegetation (= 5,8 m³/m²). Ein Blick auf die Karte verrät: Das Grünvolumen ist in Berlin sehr ungleich verteilt, bebaute Flächen haben einen geringeren Anteil als unbebaute. Unterschiede gibt es auch bei der Bebauung selbst – von 0,8 m³/m² Grünvolumen im Kerngebiet bis zu 4,6 m³/m² innerhalb von Villen und Stadtvillen. In den bewaldeten Randlagen ist das städtische Grün dagegen üppiger vertreten. Wie Ihr Kiez in Sachen Stadtgrün abschneidet, erfahren Sie auf diesen Seiten. Die Inhalte dieses Jahrgangs sind aktuell. Einleitung Datengrundlage Methode Kartenbeschreibung Literatur Karten Download
Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Frankfurt am Main, Goethe-Zentrum für Wissenschaftliches Rechnen (G-CSC) durchgeführt. Das Projekt hat eine Anwendung des Grundwasserströmungs- und Transportcodes d3f++ auf endlagerrelevante Aufgabenstellungen, Vergleichsrechnungen mit anderen Codes und damit einen Nachweis seiner Leistungsfähigkeit sowie die Erhöhung des Vertrauens in die Modellierungsergebnisse zum Ziel. Dazu gehört eine Weiterentwicklung von d3f++ hinsichtlich einer verbesserten Robustheit der Lösungsverfahren insbesondere für regionale Modelle mit dünnen Schichten und freier Grundwasseroberfläche, einer weiteren Beschleunigung der Rechnungen und einer breiteren Anwendbarkeit. Letzteres soll neben Verbesserungen in der Benutzeroberfläche und der Modellerstellung durch die Einführung eines Speicherterms geschehen, der eine genauere Modellierung kurzfristiger Prozesse ermöglicht. Folgende Arbeitspakete werden bearbeitet: AP 1 Anwendungs- und Vergleichsrechnungen: AP 1.1 Äspö Task 9, AP 1.2 'Äspö site descriptive model', AP 1.3 Modell der WIPP Site, AP 2 Erweiterung des Anwendungsbereichs von d3f++: AP 2.1 Erweiterung der Strömungsgleichung in d3f++ um einen Speicherterm, AP 2.2 Weiterentwicklung des Präprozessors ProMesh, AP 3 Weiterentwicklung der Lösungsverfahren in d3f++: AP 3.1 Übertragung und Implementierung des LIMEX-Verfahrens, AP 3.2 Robuste Glättungsverfahren für den geometrischen Mehrgitterlöser, AP 3.3 Verbesserung der Grobgitterkorrektur, AP 3.4 Anpassung der FAMG-Verfahren an die thermohaline Grundwasserströmung und parallele Skalierbarkeit, AP 3.5 Parallele adaptive Verfahren und angepasste Gitterstrukturen: AP 3.5.1 Adaptive anisotrope Verfeinerung, AP 3.5.2 Problemangepasste Lastverteilung für Konvektionsdominanz und ILU-T, AP 3.5.3 Allgemeine parallel-adaptive Strategie, AP 3.6 Stabile Modellierung freier Grundwasseroberflächen: AP 3.6.1 Virtuelle Teilelemente für freie Oberflächen bei thermohaliner Strömung, AP 3.6.2 Verbesserte PLIC-Rekonstruktionsverfahren für freie Oberflächen.
Das Projekt "Naehrsalzverteilung in der Deutschen Bucht" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Institut für Organische Chemie durchgeführt. Flaechendeckende Datensaetze von Naehrsalzen, zum Teil auch von geloesten organischen Stickstoff- und Phosphorverbindungen, wurden von Stationsrastern mit 10 sm Abstand in der Deutschen Bucht gewonnen und dargestellt. Die Untersuchungen erfolgten zwischen 1979 und 1983 im Juni und August/September. Die an den Nitratkonzentrationen besonders deutlich erkennbare Stroemungsfahne der Elbe wird von windinduzierten Stroemungsfeldern beeinflusst. Sie erstreckt sich haeufig ueber das Gebiet der Tiefen Rinne, in der es nach Ausbildung einer Temperatursprungschicht, die teilweise bereits im Juni nachgewiesen wurde, infolge Remineralisierung zu Sauerstoffdefiziten kommt. Erst 4-taegige Stuerme mit Windgeschwindigkeiten im Bereich ueber 7 Bft lassen die Temperaturschichtung in der Deutschen Bucht verschwinden. Auch innerhalb kurzer Zeitabstaende sind grosse Variabilitaeten im Bereich der Deutschen Bucht festzustellen. Nach Aufhebung der Temperatursprungschicht kommt es zu einer Freisetzung von Phosphat aus dem Sediment. Grosse Anteile der Stickstoffverbindungen sind in der geloesten organischen Fraktion gebunden.
Das Projekt "Einbindung von Natrium und Kalium in Mineralphasen von MVA-Schlacken" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Energie- und Wasserwerke Rhein-Neckar, Müllheizkraftwerk Mannheim durchgeführt. Es soll versucht werden, mit der Zugabe von Silikattraegern, wie Flugasche aus z.B. Steinkohlenkraftwerken, Kieselgur, Bleicherde oder Klaerschlamm zum Muell, Alkalien, in z.B. Kalium- und Natriumsilikat, zu binden. Das Ziel ist Schlackequalitaet zu erhoehen und mit reduziertem Gehalt von Alkalichloriden in den Rauchgasen, auch die Korrosion im Dampferzeuger zu mindern.
Das Projekt "Entschwefelung von Biogas durch Eisen-(II)-Sulfat" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Landesanstalt für Agrartechnik und Bioenergie (740) durchgeführt. Hohe Schwefelwasserstoffkonzentrationen im Biogas führen zu Problemen bei der Verwertung des Biogases im Blockheizkraftwerk. Bei der Verbrennung dieses Gases entsteht Schwefelfdioxid, das zum einen zu Korrosion an den Armaturen und Motoren führt, das Motoröl schnell versäuern lässt und damit häufigen Motorölwechsel erfordert. Schwefeldioxidemissionen sind unerwünscht und können speziell beim Einsatz von Abgaskatalysatoren schnell deren Vergiftung hervorrufen. Bisher wird die Entschwefelung von Biogas landwirtschaftlicher Biogasanlagen vorwiegend über den Lufteintrag in den Gasraum des Fermenters (Oxidation von Schwefelwasserstoff zu elementarem Schwefel) praktiziert. Bei unzureichender Überwachung und Wartung dieses Verfahrens wird jedoch das Ziel einer niedrigen Schwefelwasserstoffkonzentration (möglichst unter 150 ppm) nicht sicher erreicht. Bei diesem Forschungsvorhaben soll mit Hilfe des Eisen-Zusatzes eine Bindung des Schwefelwasserstoffs erreicht werden. An einer Kofermentationsanlage mit einem Jahresdurchsatz von 3300 t, die etwa zwei Drittel der täglichen Zusatzmenge als Schweineflüssigmist, ein Drittel als Kosubstrat (Flotatfett, Majonäse, Gelatine) verarbeitet, wurde versucht, den sehr hohen Schwefelwasserstoffgehalt im Biogas (2300 ppm) durch den Zusatz von Eisen-(II)-Sulfat zu senken. Durch eine 4,2-fache ströchiometrische Überdosierung (124 g Ferrogranul 20 je m3 Biogas mit 2300 ppm H2S) konnte ein H2S-Gehalt im Biogas von weniger als 20 ppm erreicht werden.