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Contaminants migrating from crossed-linked polyethylene pipes and their effect on drinking water odour

The formation potential of contaminants diffusing from cross-linked polyethylene (PE-X) pipes and their impact on the odour of drinking water was determined. Three types of PE-X material, Pe-Xa, PE-Xb and PE-Xc, were extensively assessed by performing migration tests following EN 1420 and EN 12873-1. Migration waters were analysed for their threshold odour number (TON). The same samples were investigated by two gas chromatography-mass spectrometry methods: screening and olfactometry. Most of the PE-X materials failed the German regulation of TON <2 for cold water and TON <4 for warm water. PE-Xb material caused the strongest odour and also released the highest amount of contaminants. Metilox, 7,9-di-tert-butyl-1-oxaspiro(4,5)deca-6,9-diene-2,8-dione, 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzaldehyde and 2,6-di-tert-butyl-p-benzoquinone (2,6-DtBQ) were the most often detected substances leaching from the tested plastic materials. However, no odour was perceived for most of these substances. Methyl tert-butyl ether (MtBE) and 2-tert-butylphenol are believed to contribute to the sensory problem in the migration water among other substances such as tert-amyl methyl ether, 2,2,2,5-tetramethyltetrahydrofuran, toluene or xylene. In total ten specific descriptions characterized the odour of the individual contaminants: ethereal, fresh, solvent, sweet, fruity, floral, unsavoury, pungent, aromatic and chemical. Quelle: https://www.sciencedirect.com

Thermolumineszenz, eine neue Methode zur Erfassung und Charakterisierung von Umweltstress bei Pflanzen

Das Projekt "Thermolumineszenz, eine neue Methode zur Erfassung und Charakterisierung von Umweltstress bei Pflanzen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Leipzig, Institut für Biologie I, Abteilung Pflanzenphysiologie durchgeführt. In der Pflanzenanzucht oder in der Erfassung von umweltbedingten Pflanzenschäden sind neue Diagnoseinstrumente erforderlich, die möglichst selektiv die Wirkung wichtiger Streßfaktoren anzeigen, bevor es zu Wachstumseinbußen kommt. So besteht z.B. Interesse darin, ein Screening- Instrumentarium bereit zu haben, das genetische Varietäten erkennen kann, die gegenüber Ozon, UV-B oder Herbiziden besondere Empfindlichkeit bzw. Resistenz aufweisen. In dem Vorhaben wird untersucht, ob die Thermolumineszenz dafür einen geeigneten Ansatzpunkt liefern kann.

Mechanisms regulating the boron nutritional status in rapeseed and Arabidopsis and their implications for the development of boron-efficient genotypes

Das Projekt "Mechanisms regulating the boron nutritional status in rapeseed and Arabidopsis and their implications for the development of boron-efficient genotypes" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung durchgeführt. Boron (B) is an essential microelement for plants. Despite the use of modern fertilization methods, B deficiency still causes losses in agricultural plant production. Even though many positive effects of B on plant growth and physiology have been reported, a large majority of B functions and the regulatory mechanisms controlling the B nutritional status remain unknown. The main objective of this project is to elucidate how the greatly B deficiency-sensitive Brassica crop plants process and regulate their B status during vegetative and reproductive growth. In this context, the project aims at identifying the mode of action of B in mechanisms regulating the B status itself and uncovering those mechanisms contributing to B efficiency in different genotypes. Plant species subjected to investigation will be the agronomically important oilseed and vegetable plant Brassica napus (rapeseed) and its close relative the genetic and molecular model plant Arabidopsis thaliana. Questions addressed within the scope of this project should lead to a detailed understanding of mechanisms controlling B uptake and allocation from the level of the whole plant down to the cellular level. B transport routes and rates will be determined in sink- and source tissues and in developmental periods with a particularly high B demand. A special focus will be on the identification of B transport bottlenecks and the analysis of B deficiency-sensitive transport processes to and within the highly B-demanding reproductive organs. Recent studies in Arabidopsis suggest that Nodulin26-like Intrinsic Proteins (NIPs), which belong to the aquaporin channel protein family, are essential for plant B uptake and distribution. The systematic focus on the molecular and physiological characterization of B. napus NIPs will clarify their role in B transport and will identify novel NIP-associated mechanisms playing key roles in the B response network.To further resolve the mostly unknown impact of the B nutritional status on gene regulation and metabolism, a transcript and metabolite profile of B-sufficient and B-deficient rapeseed plants will be generated. Additionally, an Arabidopsis transcription factor knockout collection (greater 300 lines) will be screened for abnormalities in responses to the B nutritional status. This will identify yet unknown B-responsive genes (transcription factors and their targets) and gene products (enzymes or metabolite variations) playing key roles in signalling pathways and mechanisms regulating the B homeostasis. Boron (in form of boric acid) and arsenite (As) share in all likelihood the same NIP-mediated transport pathways. To assess the consequences of this dual transport pathway the so far unstudied impact of the plants B nutritional status on the accumulation and distribution of As will be investigated in B. napus. Moreover, the current dimension of the As contamination of Brassica-based food products, to which consumers are exposed to, will be analyzed. usw.

Einsatz von heizwertreichen Siebresten aus der Mechanisch-Biologischen Restabfallbehandlung bei der Klinkerherstellung

Das Projekt "Einsatz von heizwertreichen Siebresten aus der Mechanisch-Biologischen Restabfallbehandlung bei der Klinkerherstellung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Leoben, Institut für Entsorgungs- und Deponietechnik durchgeführt. Zementwerke verfuegen ueber Produktionsanlagen (u.a. Drehrohroefen), deren Hauptzweck die Erzeugung von qualitativ hochwertigem Zement darstellt. Dabei handelt es sich um einen sehr energieintensiven Prozess, weshalb neben dem Primaerenergietraegereinsatz auch der Einsatz von ausgewaehlten Alternativbrennstoffen zur thermischen Verwertung in Oesterreich dem Stand der Technik entspricht. So werden beispielsweise derzeit bereits getrennt gesammelte und aufbereitete Kunststoffe sowie Kunststoff-Produktionsabfaelle in den Zementwerken Wietersdorf, Wopfing, Leube, Retznei und Mannersdorf sowie Altoele und halogenfreie Loesungsmittel in den Zementwerken Peggau und Gmunden eingesetzt. Im vorliegenden Pilotprojekt soll deshalb untersucht werden, welchen Beitrag die Firma Baufeld-Austria zu einer oekologisch vertretbaren und oekonomisch sinnvollen Loesung der Restabfallproblematik leisten kann. Insbesondere soll die Frage geklaert werden, ob der Einsatz von heizwertreichen Siebresten (SNr.: 91102 und 91103) aus der mechanisch-biologischen Restabfallbehandlung (MBR) bei der Klinkerproduktion technisch moeglich, umweltvertraeglich und oekonomisch sinnvoll ist. Folgende Arbeitsschwerpunkte wurden definiert: Materielle und chemische Charakterisierung der Siebreste aus der MBR Untersuchungen zur mechanischen Aufbereitung der Siebreste zu einem qualitativ hochwertigen Alternativbrennstoff mit definierten Eigenschaften Feststellung der Eignung der bestehenden Feuerungsanlage (Drehrohrofen zur Klinkererzeugung) fuer die thermische Verwertung von Siebresten aus der MBR Moegliche betriebswirtschaftliche Konsequenzen eines thermischen Verwertungskonzeptes Vorrangiges Ziel des Projektes ist die Beurteilung der Substitution von Primaerenergietraegern durch die Nutzung der Energieinhalte von Siebresten mit den damit verbundenen oekonomischen und oekologischen Vorteilen.

Teilprojekt: Durchführung von Versuchen mit radioaktivem Probenmaterial

Das Projekt "Teilprojekt: Durchführung von Versuchen mit radioaktivem Probenmaterial" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Sondervermögen Großforschung, Institut für Nukleare Entsorgung (INE) durchgeführt. Ein Verfahren zur Zerlegung eines Reaktordruckbehälters ist das Wasser-Abrasiv-Suspension-Schneidverfahren (WASS), bei dem das Material mit einem speziellen Hochdruckwasserstrahl geschnitten wird. Dieses Verfahren bietet viele technische Vorteile, hat aber den Nachteil zusätzlichen beträchtlichen Sekundärabfalls. Beim WASS-Schnitt von Stahlkomponenten im Rückbau kerntechnischer Anlagen entsteht ein Abfallgemisch aus inaktiven Abrasivpartikeln und radioaktivem Schnittfugenmaterial. Ziel des Vorhabens ist es, das aus WASS-Schnitten stammende Abfallgemisch (Suspension aus Wasser, inaktiven Abrasivpartikeln und Stahlpartikeln des radioaktiven Stahls) so zu trennen, dass der Sekundärabfall maßgeblich reduziert wird. Das Abfallgemisch wird zunächst gesiebt, dann die feine Fraktion abfiltriert und die im Sieb zurückgehaltene grobe Fraktion mit einem Magnetfilter nachbehandelt (MaSK-Verfahren). Durch den Siebvorgang und die magnetische Abtrennung der Stahlpartikel entsteht ein selektiertes Abrasiv, das der WASS-Anlage für einen erneuten Schnitt wieder zugeführt werden kann. So soll sich der Sekundärabfall um 50-75% reduzieren. Das KIT-INE und KIT-TMB werden den Einsatz von Korrosionsinhibitoren mit anschließender Aufbereitung der Korngemische erproben, um somit das Schneiden ferritischer Stähle zu ermöglichen. Zur Erprobung des MaSK-Verfahrens werden WASS-Schnitte mit ausgewählten nicht radioaktiven austenitischen und ferritischen Stählen durchgeführt. Danach sollen die einzelnen Prozessschritte, Siebung, Filtration und Magnetseparation verbessert werden. Dann werden die Prozessschritte gemeinsam durchgeführt und es wird ermittelt, welche Wiederverwendungsquote erreicht werden kann. Alle Arbeiten werden gemeinsam von den Verbundpartnern des KIT durchgeführt, wobei die Federführung bei den Analysen beim KIT-INE liegt. Zudem sind Versuche mit radioaktiven Proben im Kontrollbereich des KIT-INE vorgesehen. Diese Arbeiten werden vom KIT-INE durchgeführt.

Teilprojekt: Durchführung der Versuche mit inaktivem Probenmaterial

Das Projekt "Teilprojekt: Durchführung der Versuche mit inaktivem Probenmaterial" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Technologie und Management im Baubetrieb durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist es, das aus dem WASS-Schnitt stammende Abfallgemisch (Suspension aus Wasser, inaktiven Abrasivpartikeln und Stahlpartikeln des radioaktiven Stahls) zu trennen. Zuerst wird gesiebt, dann die feine Fraktion abfiltriert und die im Sieb zurückgehaltene grobe Fraktion mit einem Magnetfilter nachbehandelt. Durch den Siebvorgang und die magnetische Abtrennung der Stahlpartikel entsteht ein selektiertes Abrasiv, das der WASS-Anlage für einen erneuten Schnitt wieder zugeführt werden kann. So soll sich der Sekundärabfall um 50-75% reduzieren. Das KIT-TMB und KIT-INE werden den Einsatz von Korrosionsinhibitoren mit anschließender Aufbereitung der Korngemische erproben, um somit das Schneiden ferritischer Stähle zu ermöglichen. Zur Erprobung des MaSK-Verfahrens werden WASS-Schnitte mit ausgewählten nicht radioaktiven austenitischen und ferritischen Stählen durchgeführt. Danach sollen die einzelnen Prozessschritte, Siebung, Filtration und Magnetseparation verbessert werden. Dann werden die Prozessschritte gemeinsam durchgeführt und es wird ermittelt, welche Wiederverwendungsquote erreicht werden kann. Die Versuche mit der Separationsanlage werden am KIT-TMB durchgeführt, so hat bei diesen Versuchen das KIT-TMB die Federführung. Besonders die Verbesserung und Erprobung der einzelnen Prozessschritte werden am KIT-TMB bearbeitet und zur wissenschaftlichen Verwertung genutzt. Zudem sind Versuche mit radioaktiven Proben im Kontrollbereich des KIT-INE vorgesehen unter Leitung der Mitarbeiter des KIT-INE. Die Orano GmbH unterstützt das Verbundvorhaben als assoziierter Partner durch die Bereitstellung des radioaktiven Probenmaterials aus einem laufenden Rückbauprojekt sowie durch beratende Tätigkeiten.

Teilprojekt 2: 'Charakterisierung und Aufbereitung'

Das Projekt "Teilprojekt 2: 'Charakterisierung und Aufbereitung'" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Clausthal, Institut für Aufbereitung, Deponietechnik und Geomechanik, Lehrstuhl für Rohstoffaufbereitung und Recycling durchgeführt. Bei der Herstellung von Gipsprodukten kann das im Tagebau abgebaute Material bislang nicht vollständig der Produktion zugeführt werden, da es zum Teil lehmige Verunreinigungen enthält. Diese werden vor dem Produktionsprozess durch eine Siebung entfernt und als Restfraktion bezeichnet. Da die Restfraktion bisher nicht verwertet werden konnte, wurde und wird diese deponiert und bildet die heutigen Bestandshalden. Auch das so genannte Zwischengestein, welche auch einem untrennbaren Gemisch aus Gips und Anhydrit besteht, konnte bisher nicht in den Produktionsprozess überführt werden und wurde ebenso deponiert. Aktuell werden die Bestandshalden sowohl bei der CASEA GmbH als auch bei potentiellen regionalen und überregionalen Partnern nicht genutzt. Ziel dieses Verbundvorhabens ist die Rückgewinnung und Verwertung von Gips und anderen Wertstoffen aus den Bestandshalden, sowie die Optimierung der Gipsaufbereitung hinsichtlich der Erhöhung der Gipsausbeute in der Modellregion Südharz. Dies führt zu einem Rückbau der Bestandshalden und einer deutlichen Verringerung der Restfraktion im zukünftigen Betrieb und die Ressource Gips wird effizienter genutzt.

Zero-Waste-Produktion der Rieder Glasfasterbetontafel mit der Matrix 3.0 + Messprogramm

Das Projekt "Zero-Waste-Produktion der Rieder Glasfasterbetontafel mit der Matrix 3.0 + Messprogramm" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rieder Faserbeton-Elemente GmbH durchgeführt. Die Rieder Faserbeton-Elemente GmbH ist Hersteller von Fassadenplatten aus Textilbeton sowie weiteren Betonprodukten für Bahn- und Straßenbau, Lärmschutz und Stützwände. Beton wird aus Wasser, Gesteinskörnung und Zement als Bindemittel hergestellt. Die von der Firma Rieder produzierten 'fibreC'-Faserbetonplatten (mit Glasfaser verstärkter Beton) bestehen zu 27 Prozent aus CO2-intensivem Portlandzement. Bei der Produktion der Betonplatten fallen derzeit ca. 40 Prozent Verschnitt an. Ziel des Projekts ist die Errichtung einer neuartigen Anlage zur ressourceneffizienten und CO2-sparsamen Herstellung von Faserbetonplatten. Verarbeiten soll die Anlage eine neue, vom Unternehmen entwickelte Betonrezeptur 'Matrix 3.0', die Zement teilweise durch die nahezu CO2-freien Bindemittel Hüttensandmehl (Nebenprodukt der Roheisenherstellung) und Puzzolane (kieselsäure- und tonerdehaltige Stoffe) ersetzt. Der bei der Plattenherstellung unvermeidbare Verschnitt sowie Fehlproduktion sollen mittels Backenbrecher (Druckzerkleinerung) und Siebung soweit aufbereitet werden, dass eine Gesteinskörnung für die teilweise Rückführung in den Produktionsprozess erzeugt werden kann. Um eine Mehrfachnutzung des Prozesswassers zu ermöglichen, ist eine Wasseraufbereitungsanlage mit Feinstkornfiltration und pH-Neutralisierung vorgesehen. Darüber hinaus soll erstmalig ein in der Leder- und Textilbranche eingesetztes optisches Konfektionierungssystem für die Betonbranche adaptiert werden. Bei Standard- und Sonderschnitten soll damit durch eine optimale Ausnutzung der Platten der bisher anfallende Verschnitt halbiert werden können. Mit der neuen Betonrezeptur kann der jährliche Zementverbrauch um 1.380 Tonnen (54 Prozent) gesenkt werden. Zusammen mit der Halbierung des Verschnitts ergeben sich daraus CO2-Einsparungen in Höhe von 1.659 Tonnen (22 Prozent) pro Jahr. Weiterhin können durch das Recycling und die Wiedereinbringung von Verschnitt und Fehlproduktion in den Herstellungsprozess sowie durch den Einsatz des optischen Konfektionierungssystems pro Jahr 1.485 Tonnen an Bausand (22,4 Prozent) und damit auch an Abfall eingespart werden. Die Mehrfachnutzung des Prozesswassers reduziert den jährlichen Frischwasserbedarf um 5.040 Kubikmeter. Das entspricht 32 Prozent des Gesamtwasserbedarfs der Produktion.

Teilprojekt 6

Das Projekt "Teilprojekt 6" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Huber SE Maschinen- und Anlagenbau durchgeführt. Das Projekt RIAS hat zum Ziel, abwasserbürtige organische Stoffe durch Siebung aus dem Rohabwasser zu gewinnen, diese zu RAK (Ressourcenschonende Aktivkohle) umzuwandeln und zur Spurenstoffelimination auf kommunalen Kläranlagen einzusetzen. Bei dem diesem Projekt zugrundeliegenden Konzept durchläuft kommunales Abwasser nicht wie gewöhnlich ein Vorklärbecken, sondern wird mechanisch durch Abwassersiebung vorbehandelt. Hierbei wird auf vielversprechenden Erkenntnissen des ERWAS-Projektes E-Klär aufgebaut. Die mechanische Vorreinigung soll durch den Einsatz unterschiedlicher Siebmaschenweiten hinsichtlich der Wertstoffrückgewinnung / Siebgutgewinnung optimiert werden. Das erhaltene Siebgut wird mittels unterschiedlicher Verfahren (Hydrothermale Karbonisierung (HTC) oder Pyrolyse) thermisch behandelt, pelletiert und in einem Drehrohrofen aktiviert. Alternativ wird auch unbehandeltes, pelletiertes Siebgut direkt aktiviert. Die produzierte RAK wird hinsichtlich ihrer Leistung zur Spurenstoffelimination charakterisiert und mit konventioneller Aktivkohle verglichen. Ziel ist die Ermittlung des geeignetsten Verfahrens und der besten Prozesseinstellungen zur Umwandlung des Siebguts in eine für die Spurenstoffelimination optimierte RAK. Zudem werden Versuche zur Desorption möglicher Schadstoffe von der RAK sowie zur Bestimmung möglicher Hemmungen der Nitrifikation durch Prozesswässer der HTC durchgeführt. Zur Ermittlung des ökologischen Fußabdrucks der hergestellten RAK wird eine Lebenszyklusanalyse angewendet. Durch Massenbilanzierung wird die Autarkie von Kläranlagen hinsichtlich der RAK-Produktion und -Anwendung zur Spurenstoffelimination bewertet.

Teilprojekt 1

Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Institut für Siedlungswasserwirtschaft durchgeführt. Das Projekt RIAS hat zum Ziel, abwasserbürtige organische Stoffe durch Siebung aus dem Rohabwasser zu gewinnen, diese zu RAK (Ressourcenschonende Aktivkohle) umzuwandeln und zur Spurenstoffelimination auf kommunalen Kläranlagen einzusetzen. Bei dem diesem Projekt zugrundeliegenden Konzept durchläuft kommunales Abwasser nicht wie gewöhnlich ein Vorklärbecken, sondern wird mechanisch durch Abwassersiebung vorbehandelt. Hierbei wird auf vielversprechenden Erkenntnissen des ERWAS-Projektes E-Klär aufgebaut. Die mechanische Vorreinigung wird durch den Einsatz unterschiedlicher Siebmaschenweiten hinsichtlich der Wertstoffrückgewinnung / Siebgutgewinnung optimiert. Das erhaltene Siebgut wird mittels unterschiedlicher Verfahren (Hydrothermale Karbonisierung (HTC) oder Pyrolyse) thermisch behandelt, pelletiert und in einem Drehrohrofen aktiviert. Alternativ wird auch unbehandeltes, pelletiertes Siebgut direkt aktiviert. Die produzierte RAK wird hinsichtlich ihrer Leistung zur Spurenstoffelimination charakterisiert und mit konventioneller Aktivkohle verglichen. Ziel ist die Ermittlung des geeignetsten Verfahrens und der besten Prozesseinstellungen zur Umwandlung des Siebguts in eine für die Spurenstoffelimination optimierte RAK. Zudem werden Versuche zur Desorption möglicher Schadstoffe von der RAK sowie zur Bestimmung möglicher Hemmungen der Nitrifikation durch Prozesswässer der HTC durchgeführt. Zur Ermittlung des ökologischen Fußabdrucks der hergestellten RAK wird eine Lebenszyklusanalyse angewendet. Durch Massenbilanzierung wird die Autarkie von Kläranlagen hinsichtlich der RAK-Produktion und -Anwendung zur Spurenstoffelimination bewertet.

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