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Moeglichkeiten der Begruenung schwermetallsalz-belasteter Halden

Die zunehmende Belastung unserer Umwelt wird u.a. durch Ablagerungen der Industrie verursacht, die Schwermetallsalze enthalten. Dabei gehen die Umwelbelastungen vor allem von vegetationslosen Deponien aus. Eine Begruenung der Halden wird aber dadurch erschwert, dass die Metallsalze pflanzentoxisch wirken. Aus diesen Gruenden werden in Zusammenarbeit mit der Fa. Sachtleben auf schwermetallsalzhaltigen Flotationssanden im Sauerland Versuche durchgefuehrt ueber a) Moeglichkeiten, die Wachstumsbedingungen derartiger Deponien durch verschiedene Bodenverbesserungsverfahren zu foerdern, b) Moeglichkeiten, geeignete Pflanzenarten zu finden, die fuer die Begruenung von unbehandelten und der durch die obigen Bodenverbesserungen veraenderten Schwermetallboeden geeignet sind. Nach den bisher vorliegenden Ergebnissen zeichnet es sich ab, dass vor allem Kombinationen von Bodenverbesserungsverfahren und geeigneten Pflanzenarten eine Begruenung ermoeglichen.

Oxyfuel Verbrennung von Abfallströmen mit Elektrolyse-Sauerstoff und Analyse von Nutzungspfaden des abgeschiedenen CO2 mit H2

Einfluss chronischer Schwermetallinhalation auf Alveolarmakrophagen und Immunsystem des Saeugetierorganismus

Cytologische und biochemische Untersuchung der Alveolarmakrophagen sowie Bestimmung der Serum-Immunglobuline der Immunreaktion auf Fremdkoerper an Ratten nach Langzeitexposition gegenueber Schwermetallsalzen und -oxiden.

Untersuchungen ueber die chemischen und physikalischen Eigenschaften von Schwermetallhumat-Huminsaeure Komplexen und die Pflanzenverfuegbarkeit der in diesen Verbindungen enthaltenen Schwermetalle

Physikalische, chemische und biologische Charakterisierung von organischen (insbesondere polaren organischen Verbindungen) und anorganischen Bestandteilen (Schwermetalle) in Hausbrand- und Kfz.-Emissionen und deren Beitrag zur Immission

Chemische Charakterisierung der mutagen wirksamen organischen Luftinhaltsstoffe in unterschiedlich belasteten Regionen. Mutagenitaetsuntersuchungen insbesondere der polyzyklischen aromatischen Verbindungen (PAH) und deren nitrierte Verbindungen. Vergleich von Schadstoffemissionen (Hausbrand, Kfz) und der Immissionsbelastung in urbanen Ballungszentren.

Thermische Filterstaubentgiftung

Filterasche aus Elektrofiltern von Verbrennungsanlagen ist giftig, da loesliche Schwermetallverbindungen, sowie Dioxine und Furane enthalten sind. Bei der thermischen Filterstaubentgiftung von Asea Brown Boveri wird die Filterasche in einem elektrisch beheizten Ofen erhitzt. Dabei verschmilzt der sandaehnliche Filterstaub oberhalb von 1200 GradC zu einem Glas, das aus dem Ofen ausgetragen wird. Die Auslaugraten von diesem Glas liegen deutlich unter den Grenzwerten der Abwassernorm. Die Schwermetallverbindungen dampfen bei der hohen Temperatur ab und werden nach Quenchen mit viel Kaltluft auf einem Schlauchfilter abgeschieden. Eine Rueckgewinnung der Schwermetalle aus dieser Fraktion ist moeglich. Dioxine und Furane werden thermisch zerstoert und nicht wieder gebildet.

ElektroPapier - Entwicklung papierbasierter Elektroden für die mikrobielle elektrochemische Abwasserreinigung, ElektroPapier - Entwicklung papierbasierter Elektroden für die mikrobielle elektrochemische Abwasserreinigung

Für die Wirksamkeit der Abwasserbehandlung mittels eines bioelektrochemischen Systems ist die elektrisch leitfähige Ausstattung der papierbasierten, dreidimensionalen Elektroden von wesentlicher Bedeutung. Die resultierende maximale elektrische Stromdichte bzw. elektrische Leistung ist von den verwendeten Elektroden abhängig, die biokompatibel, mechanisch stabil in Wasser und gut elektrisch leitfähig ausgerüstet sein müssen. Herkömmliche kommerzielle Graphitprodukte haben jedoch Limitierungen der Verwendung als Füllstoff für Elektroden. So tritt Perkolation normalerweise erst bei hohen Füllgraden auf. Zudem schwächt die Einbringung des hydrophoben Graphits bei hohen Massenprozenten die strukturelle Integrität der Papiermatrix. Aus diesen Gründen ist das Ziel des Teilvorhabens, optimierte Graphittypen zu entwickeln, die eine möglichst gute Leitfähigkeit schon bei geringen Füllgraden bieten und/oder eine besser an die Papierfaser anbinden, um eine höhere mechanische Stabilität zu erreichen. Als zusätzliche Aufgabenstellung sollen mit den untersuchten Graphittypen sedimentationsstabile Dispersionen erzeugt werden, um für eine möglichst einfache Handhabung beim Papierproduzenten zu sorgen. Für die papierbasierte Elektrode sollen spezielle, optimierte Graphite eingesetzt werden. Von GK werden im AP 3 verschiedene Dispergierhilfsmittel sowie Dispergiermethoden eingesetzt. Dazu gehören: - Dispergierung mit starken Scherkräften (Ultraturrax, Mikrofluidizer) - Ultraschallunterstützte Dispergierung - Verwendung von Netzmitteln und Rheologieveränderern Im weiteren Verlauf des AP 3 soll durch eine Aufbringung funktioneller Gruppen auf dem Graphit oder durch Coating die Hydrophilie des Graphits erhöht und damit seine Anbindung an Papier verbessert werden. Dazu sollen verschiedene Methoden zum Einsatz kommen: - Partielle nasschemische Oxidation - Polarisierung durch Oberflächenbeschichtung mit Alkalimolybdaten und Phosphaten. - Plasma-Behandlung (Fa. Haydale als Unterauftrag).

Mikrobielle und geochemische Umsetzungen im Leckagebereich von Abwasserkanälen - Einfluß auf die Mobilität von Schadstoffen

Zur Vermeidung einer Grundwasserverunreinigung durch Abwasserkomponenten aus undichten Kanälen müssen diese entweder vollständig mineralisiert oder anaerob zu Methan und CO2 umgesetzt werden. Bei limitierender und überschüssiger Versorgung der suspendierten und der an Partikel immobilisierten Boden- und Abwasserbakterien mit einem wechselnden Spektrum an Kohlenstoffverbindungen (Kohlenhydrate, Fette, Eiweiß oder monomere natürlich vorkommende oder anthropogene Substanzen, wie z.B. Methionin oder Thiophencarbonsäuren) und an verfügbaren Energiequellen (z.B. O2, Nitrat, Sulfat) werden Umsetzungen qualitativ und quantitativ bezüglich der Umsatzgeschwindigkeit und bezüglich verknüpfter chemischer Fällungsreaktionen verfolgt. Insbesondere für Schwefelverbindungen spielen biologische und chemische Redoxreaktionen eine Rolle, deren Anteil anhand der Isotopendiskriminierung unterschieden werden soll. Unter anderem soll ermittelt werden, unter welchen Bedingungen die Filter- und Adsorptionswirkung des unbelasteten Untergrundes bzw. des Untergrundes nach Einlagerung von Fällungsprodukten (z.B. Schwermetallsulfiden) reicht, um eine Grundwassergefährdung langfristig zu vermeiden.

IBÖ-02: Bio-basierte Elektrolyten und Elektroden für Redox-Flow-Batterien

Das in diesem Projekt angestrebte Produkt ist eine bio-basierte Redox-Flow-Batterie. Redox-Flow-Batterien sind ein spezieller Batterietyp, der sich besonders dadurch auszeichnet, dass Leistung und Speicherkapazität unabhängig voneinander skalierbar sind. Aufgrund dieses Vorteils sowie der langen Lebensdauer, niedrigen Selbstentladungsrate, günstigen Kosten und flexiblen Auslegung wird diese Technologie als sehr vielversprechend für die Zwischenspeicherung von volatilem regenerativem Strom gesehen. Stand der Technik ist die sogenannte Vanadium-Redox-Flow-Batterie, die auf Elektrolyten mit Vanadiumsalzen basiert, die allerdings aufgrund der hohen Kosten, Korrosivität und Giftigkeit problematisch sind. Stattdessen sollen sie in diesem Projekt durch bio-basierte Elektrolyten ersetzt werden, die vorwiegend aus in Pflanzen vorkommenden redoxaktiven Verbindungen bestehen. Auch die Elektroden der Batterie sollen durch bio-basierte Materialien ersetzt werden, die durch Carbonisierung von Pflanzenfasern hergestellt werden. Die Sondierungsphase ist in drei Arbeitspakete aufgeteilt. Zunächst sollen Vorversuche durchgeführt werden, in denen wichtige Informationen zur technischen Realisierbarkeit der Produktidee gewonnen werden. Dazu werden elektrochemische Versuche an zum Einsatz in Redox-Flow-Batterien vorgesehenen biologischen Verbindungen durchgeführt. Parallel dazu wird eine umfangreiche Markt- und Konkurrenzanalyse durchgeführt, die auch die Schutzrechtssituation umfasst. Außerdem soll während der Sondierungsphase die Machbarkeitsphase geplant und geeignete Partner dafür gesucht werden.

Potentielle Schädlichkeit von Chrom im Trinkwasser

In einer großen Langzeitstudie wurden durch Natriumdichromat im Trinkwasser sowohl bei Ratten als auch bei Mäusen Tumoren des Verdauungstrakts induziert. Eine epidemiologische Studie in einer Region Chinas, in der Cr(VI)-Kontaminationen des Trinkwassers auftraten, begründet einen Verdacht auf einen Kausalzusammenhang zwischen der oralen Cr-Aufnahme und Magenkrebs. Ähnliches gilt grundsätzlich für Daten nach Trinkwasserkontaminationen in Griechenland und bezüglich eines etwaigen Risikos für den Gastrointestinaltrakt durch verschlucktes Cr nach Arbeitsplatzexposition. Das Sondervorhaben soll die Bedeutung dieser Befunde für das Vorkommen von Chrom im Trinkwasser Deutschlands darstellen.

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