Das Projekt "Analytische Methoden auf dem Gebiet des Umweltschutzes" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hüls AG durchgeführt. Die Loesung konkreter Umweltprobleme erfordert exakte analytische Bestimmungsmethoden. Im Rahmen dieses Vorhabens wird u.a. bearbeitet: 1. Die Erfassung von Metaboliten des biologischen Alkylbenzolsulfonates auch im Hinblick auf die Trinkwasserversorgung. 2. Entwicklung einer Analyse fuer kationaktive Tenside. 3. Analyse von Sickerwasserproben aus Versuchsdeponien.
Das Projekt "Verwendung von ASAM-Ablaugen als Dispergiermittel" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Department für Biologie, Zentrum Holzwirtschaft, Ordinariat für Chemische Holztechnologie und Institut für Holzchemie und Chemische Technologie des Holzes der Bundesforschungsanstalt für Forst- und Holzwirtschaft durchgeführt. Die in der ASAM-Ablauge enthaltenen Zuckersaeuren haben zusaetzlich zu den Lignosulfonaten einen geringen dispergierenden Effekt. Auch verzoegern sie ein Absetzten der dispergierten Teilchen z.B. bei Einsatz der Ablauge als Dispergiermittel fuer Beton. Weiterhin enthaelt die ASAM-Ablauge anorganische Chemikalien. Diese Stoffklasse erhoeht den pH-Wert der Suspensionen, was die Dispergierung der untersuchten Substanzen beguenstigt. Jedoch beeintraechtigen die anorganischen Chemikalien in der Ablauge die Ausbildung der dispergierend wirkenden Huelle um die suspendierten Teilchen. Eine Entfernung der anorganischen Substanzen durch Ultrafiltration wurde erfolgreich erprobt. Sie fuehrte zu einer Reduzierung der anorganischen Substanzen in der Ablauge. Als Dispergiermittel wurden ASAM-Ablaugen aus Fichten- und Buchenholzaufschluessen erprobt. Die Dispergierwirkung der Fichten-ASAM-Ablauge war der der Buchen-ASAM-Ablauge ueberlegen. Weiterhin wird die Dispergierwirkung von ASAM-Ablaugen auf der Basis von Einjahrespflanzen, insbesondere Hanf, getestet. Der Mindestpreis, der fuer die Ablauge als Dispergiermittel zu erzielen ist, muss den Energieinhalt der Ablauge und den Wert der in der Ablauge enthaltenen Aufschlusschemikalien kompensieren. Mit der ASAM-Ablauge von der Wirkung gleichwertige, auf dem Markt vertretene Dispergiermittel, erzielen deutlich ueber diesem Mindestpreis liegende Preise. Somit erscheint fuer kleinere ASAM- Anlagen ein Verzicht auf eine Chemikalienrueckgewinnung und eine alternative Ablaugenverwertung moeglich. Fuer Anlagen im grossen Massstab ist jedoch eine Chemikalienrueckgewinnung erforderlich, da der Absatzmarkt fuer Lignosulfonate zur Zeit begrenzt ist. Ergebnis: Die Dispergierwirkung der Fichten-ASAM-Ablauge war der der Buchen-ASAM-Ablauge ueberlegen. Weiterhin wird die Dispergierwirkung von ASAM-Ablaugen auf der Basis von Einjahrespflanzen, insbesondere Hanf, getestet. Der Mindestpreis, der fuer die Ablauge als Dispergiermittel zu erzielen ist, muss den Energieinhalt der Ablauge und den Wert der in der Ablauge enthaltenen Aufschlusschemikalien kompensieren. Mit der ASAM-Ablauge von der Wirkung gleichwertige, auf dem Markt vertretene Dispergiermittel, erzielen deutlich ueber diesem Mindestpreis liegende Preise. Somit erscheint fuer kleinere ASAM- Anlagen ein Verzicht auf eine Chemikalienrueckgewinnung und eine alternative Ablaugenverwertung moeglich. Fuer Anlagen im grossen Massstab ist jedoch eine Chemikalienrueckgewinnung erforderlich, da der Absatzmarkt fuer Lignosulfonate zur Zeit begrenzt ist.
Das Projekt "Entwicklung von Bindemitteln auf Basis von Ligninsulfonat fuer die Herstellung von wasserbestaendigen und spaltfesten Pappen aus Altpapieren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Th. Goldschmidt AG durchgeführt. Es wird die Entwicklung von neuartigen umweltfreundlichen Bindemitteln auf Basis des aus dem Holzaufschluss stammenden Ligninsulfonats verfolgt. Derartige Bindemittel sollen als solche oder in Kombination mit bekannten Polymerisationsharzen unter Verwendung von Altpapieren minderer Qualitaet zur Herstellung von wasserbestaendigen, mechanisch stabilen Pappen dienen. Durch partiellen Abbau ueber oxidative, hydrolytische oder thermische Prozesse soll das Ligninsulfonat in eine Form ueberfuehrt werden, die eine anschliessende kondensierende Vernetzung in Gegenwart des Altpapierfaserrohstoffes ermoeglicht.
Das Projekt "Teilprojekt A 14: Organische Analyse komplexer Abwässer: A) Substrate,Hemm- und Reststoffe in der anaeroben Behandlung organisch hoch belasteter Abwässer, B) Reststoffe in Abwässern der Textilveredlungsindustrie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Technischen Umweltschutz, Fachgebiet Wasserreinhaltung durchgeführt. Im Teilprojekt A14 des Sonderforschungsbereichs 193 werden Fragestellungen aus dem Bereich der Analytik hochpolarer aromatischer Organika in komplexen Abwassermatrizes bearbeitet. Schwerpunkte bilden hier die sulfonierten Aromaten und die komplexbildenden Phosphonate. Den Sulfonaten kommt in Folge ihres breiten Einsatzes in vielen industriellen Prozessen eine besondere Relevanz für die Beurteilung von Abwasser und Abwasserbehandlung zu. Einsatzfelder sind die Textilindustrie, die Baustoffindustrie sowie die chemische Industrie. Die Methoden zur Analyse aromatischer Sulfonate in Abwassermatrizes durch Einsatz der Kopplung von Flüssigkeitschromatographie und Massenspektrometrie sind, auch durch eigene Arbeiten, gut entwickelt. Damit können weitere Fragestellungen zum Verhalten aromatischer Sulfonate in der biologischen und oxidativen Abwasserbehandlung angegangen werden. Phosphonate stellen eine weitere, sehr polare Stoffgruppe dar, die in der Textilveredelung eingesetzt wird, aber auch in vielen anderen industriellen Produktionsprozessen als Antiscaling-Mittel, als Korrosionsinhibitor oder als Zusatz in Wasch- und Reinigungsmitteln. Der Einsatz der Phosphonate hatte nach der Diskussion um Gewässer-Eutrophierung durch Phosphate zugenommen und erschien insofern vorteilhaft, als aus ihnen kein Phosphat freigesetzt wird. Dies impliziert allerdings, daß die Phosphonate mikrobiell nicht oder nur sehr langsam abgebaut werden. Die Elimination in Kläranlagen liegt für die verschiedenen Vertreter der komplexierenden Phosphonate bei 50-80%. Sie scheint trotz der sehr hohen Polarität der Phosphonate auf Sorption zu beruhen, für die ionische Wechselwirkungen oder Kalziumkomplexierung ursächlich sein dürften. Die Analytik der Phosphonate ist durch ihre Polarität und die fehlenden Chromophore stark erschwert. Ein geeigneter analytischer Ansatz sollte die Kopplung von Flüssigkeitschromatographie und Massenspektrometrie (LC-MS) sein. Die Analyse der Phosphonsäure-Komplexbildner erfordert vielfältige methodische Entwicklungen von der Extraktion über die Chromatographie bis hin zur massenspektrometrischen Detektion. Wegen der sehr hohen Polarität sind insbesondere die Aufkonzentrierung und die chromatographische Trennung erschwert. Es sollen Untersuchungen zur aeroben Abbaubarkeit verschiedener Phosphonate durchgeführt werden. In Kooperation mit verschiedenen anderen Projekten des Sfb 193 wird auch die oxidative Entfernbarkeit der Phosphonate im Reinstoff-System untersucht und das Ausmaß und die Ursache der sorptiven Entfernung der verschiedenen Phosphonate in der biologischen Abwasserbehandlung mit Hilfe von Sorptionsversuchen untersucht.
Das Projekt "2. Phase des Projektes - Entwicklung eines Verfahrens zur fotokatalytischen Aufbereitung industrieller phenol- bzw. chlorphenolhaltiger Abwasserteilströme" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Prosys GmbH durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Die prosys GmbH hat zum 31. März 2002 erfolgreich ein zwölf Monate dauerndes FuE-Verbundforschungsvorhaben mit dem Institut für Organische und Makromolekulare Chemie Universität Bremen (Prof. Wöhrle) abgeschlossen. Hierbei sollte ein Verfahren entwickeln werden, mit dessen Hilfe Tributhylzinnverbindungen (TBT) aus Abwasserteilströmen entfernt werden können. Mit Hilfe dieses Verfahrens sollen Schadstoffe durch Singulett-Sauerstoff, eine energetisch angeregte Form des Sauerstoffs, oxidiert und in unschädliche Reaktionsprodukte umgewandelt werden. Der Singulett-Sauerstoff soll hierbei photokatalytisch durch Farbstoffe, sogenannte Photosensibilisatoren erzeugt werden. In einem ersten Schritt soll die Anwendbarkeit der Photooxidation von TBT-haltigen, wässrigen Lösungen im Labormaßstab unter verschiedenen Rahmenbedingungen und Einflussgrößen untersucht werden. Aufgrund der bislang gewonnenen Erkenntnisse aus diesem FuE-Pilotprojekt und der diesem Projekt zugrunde liegenden Literatur soll im hier beantragten Forschungsvorhaben die Anwendung dieses Verfahrens auf andere Schadstoffe untersucht und die Entwicklung einer entsprechenden Reaktionstechnik unter praxisrelevanten Bedingungen entwickelt werden. Es sollen insbesondere phenol- und chlorphenol-haltige Abwasserteilströme unter praxisrelevanten Bedingungen untersucht werden, wie sei bspw. in der petrochemischen Industrie im Bereich der Abwasser- als auch der Abluftbehandlung anfallen. Diese Untersuchungen sollen erweitert werden, durch die Überprüfung der Anwendungsmöglichkeiten dieses Verfahrens auf Sulfide und Sulfonate, wie sie in weiten Bereichen der Lebensmittelherstellung und -verarbeitung, der Papierindustrie (als Ligninsulfonate) u.ä. zum Einsatz gelangen, die nach wie vor als Problemstoffe anzusehen sind. Ein Teil dieses Forschungsvorhabens soll sich mit der Untersuchung der wirtschaftlichen Rahmenbedingungen für den Einsatz einer derartigen Reaktortechnik beschäftigen. Fazit: Die bislang erzielten Erfolge entsprechen voll und ganz den zum Zeitpunkt der Projektbeantragung erwarteten Ergebnissen. Der beantragten Fortsetzung des Projektes kann daher mit Zuversicht auf ein Erfolg versprechendes Gesamtergebnis entgegengesehen werden.
Das Projekt "Sulfonate in terrestrischen Milieus" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Konstanz, Institut für Limnologie, Lehrstuhl Mikrobielle Ökologie, Limnologie und generelle Mikrobiologie durchgeführt. Aromatic sulfonates are synthetic compounds that are widely used in European industry and households, in applications as diverse as detergents, pharmaceuticals, tanning agents and cement additives. Although these chemicals are regarded as xenobiotics, and accumulate in certain environmental compartments, natural sulfonates of unknown structure also make up a large proportion (more than 50 percent) of the sulfur in forest and agricultural soils. The SUITE project will investigate the desulfonation of synthetic and natural sulfonates by aerobic and anerobic bacteria in soils from various European climate zones, and relate this to the sulfur status in the soils studied and to sulfur cycling in soil organic matter. This emphasis on the sulfur cycle is a novel one in biodegradation/bioremediation studies, and will provide a model for investigations of other sulfur-containing xenobiotics in the environment. In addition, by characterizing the structure and cycling of naturally-occuring sulfonates for the first time, SUITE aims not only to achieve an understanding of sulfur cycling which will be of value in agriculture and forest management, but also to link microbial processes in uncontaminated environments to potential bioremediation problems throughout Europe, for edictive and management purposes. The main objective of the project are: 1) Characterization of the desulfonation enzymes and their genes in aerobic and anaerobic bacteria, and development of new methods (RT-PCR) for direct analysis of the expression of these desulfonation genes in various soil environments. The soil environments tested will include: a) uncontaminated soils ('pristine soils'), representative of the different climatic conditions of Europe on a north-south gradient from North Sweden to Italy, and carrying different vegetation types, b) contaminated soils, including soils which have been subject to acid precipitation and soils which have been directly contaminated with aromatic sulfonates (activated sludge, landfill). 2) Characterization of the biodiversity of microorganisms able to desulfonate natural and synthetic sulfonates in the soils tested. 3) Structural characterization of naturally-occurring sulfonates in soils, 4) Analysis of the cycling of sulfur between organic matter and inorganic sulfur forms in the tested soils, in dependence on climatic conditions and the sulfate and carbon content of the soils, 5) Analysis of the sulfur composition of the tested soils (i e inorganic sulfate, sulfate ester, amino acid sulfur, sulfonate sulfur), and correlation of sulfonatase gene expression with the levels of inorganic sulfate and other sulfur compounds, 6) Analysis of the desulfonation of added xenobiotic sulfonates in microcosms set up with the soils studied, and investigations of the pathways and complexity of desulfonation and mineralization processes with and without the addition of specific bacterial inocula.
Das Projekt "Transportverhalten von Coprostanol im Gewaesser und seine Eignung als Tracer fuer faekale Abwaesser" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bayreuth, Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften, Fachgruppe Geowissenschaften, Lehrstuhl für Hydrologie durchgeführt. Die Hoffnung, mit der Auffindung von Coprostanol einen sicheren Hinweis auch auf das Ausmass einer faekalen Belastung eines Gewaessers gefunden zu haben, scheint solange voreilig, als das Transportverhalten dieses faekalen Sterols nicht genauer untersucht wurde. Fuer eine Untersuchung dieses Transportverhaltens von Coprostanol eignet sich der Rautunselkae in Suedfinnland besonders gut, weil dort die limnologischen Verhaeltnisse eingehend untersucht worden sind und weil nebeneinander und nur an dieser einen Stelle faekal belastete kommunale Abwaesser mit dem Tracer Coprostanol und Abwaser aus der Zelluloseherstellung mit den so unterschiedlichen Tracern Ligninsulfonat und fluechtige Halogenkohlenwasserstoffe in den See geleitet werden. Die raeumliche Ausbreitung von Coprostanol kann dort unter winterlichen stationaeren Stroemungsbedingungen vergleichsweise gut kontrolliert werden. Diese Untersuchung soll an Hand von raeumlich verteilten Vertikalprofilen vorgenommen werden, indenen im Eis, im Wasser - hier in Abhaengigkeit von Temperatur, O2 und H2S - und im Sediment Coprostanol sowie im Wasser die Tracer Ligninsulfonat und fluechtige Halogenkohlenwasserstoffe gemessen werden.
Das Projekt "1. Phase des Projektes: Entwicklung eines Verfahrens zur fotokatalytischen Aufbereitung industrieller phenol- bzw. chlorphenolhaltiger Abwasserteilströme" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Prosys GmbH durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Die prosys° GmbH hatte zum 31. März 2002 erfolgreich ein zwölf Monate dauerndes FuE-Verbundforschungsvorhaben mit dem Institut für Organische und Makromolekulare Chemie Universität Bremen (Prof. Wöhrle) abgeschlossen. Hierbei sollte ein Verfahren entwickeln werden, mit dessen Hilfe Tributhylzinnverbindungen (TBT) aus Abwasserteilströmen entfernt werden können. Mit Hilfe dieses Verfahrens sollten Schadstoffe durch Singulett-Sauerstoff, eine energetisch angeregte Form des Sauerstoffs, oxidiert und in unschädliche Reaktionsprodukte umgewandelt werden. Der Singulett-Sauerstoff sollte hierbei photokatalytisch durch Farbstoffe, so genannte Photosensibilisatoren erzeugt werden. In einem ersten Schritt sollte die Anwendbarkeit der Photooxidation von TBT-haltigen, wässrigen Lösungen im Labormaßstab unter verschiedenen Rahmenbedingungen und Einflussgrößen untersucht werden. Aufgrund der bislang gewonnenen Erkenntnisse aus diesem FuE-Pilotprojekt und der diesem Projekt zugrunde liegenden Literatur sollte im DBU-Forschungsvorhaben die Anwendung des Verfahrens auf andere Schadstoffe untersucht und die Entwicklung einer entsprechenden Reaktionstechnik unter praxisrelevanten Bedingungen vorgenommen werden. Es sollten insbesondere phenol- und chlorphenolhaltige Abwasserteilströme unter praxisrelevanten Bedingungen untersucht werden, wie sie beispielsweise in der petrochemischen Industrie im Bereich der Abwasser-als auch der Abluftbehandlung anfallen. Des Weiteren sollte eine Überprüfung der Anwendungsmöglichkeiten dieses Verfahrens auf Sulfide und Sulfonate stattfinden, die nach wie vor als Problemstoffe anzusehen sind und die in weiten Bereichen der Lebensmittelherstellung und -verarbeitung, der Papierindustrie (als Ligninsulfonate) u.ä. zum Einsatz gelangen. Ein Teil des Forschungsvorhabens sollte sich mit der Untersuchung der wirtschaftlichen Rahmenbedingungen für den Einsatz einer derartigen Reaktortechnik beschäftigen. Fazit: Die im Rahmen des ersten Meilensteins erzielten guten Ergebnisse entsprechen voll und ganz den zum Zeitpunkt der Projektbeantragung erwarteten Ergebnissen. Im Hinblick auf die Fortführung des Projektes in einer zweiten Phase wird derzeit von einem erfolgreichen Gesamtergebnis des neuartigen Verfahrens ausgegangen.
Das Projekt "Laenderuebergreifende Erfassung polarer organischer Mikroverunreinigungen in der Elbe auf tschechischem und deutschem Gebiet" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches e.V., Technologiezentrum Wasser Karlsruhe (TZW), Außenstelle Dresden durchgeführt. Bislang von deutscher und tschechischer Seite durchgefuehrte Untersuchungen zur Belastung der Elbe mit xenobiotischen Organika beschraenken sich ueberwiegend auf eine Auswahl vergleichsweise unpolarer organischer Mikroverunreinigungen. Bezueglich des Vorkommens aromatischer Sulfonate, synthetischer Komplexbildner, aliphatischer Amine, halogenierter Essigsaeuren und Ether in der Elbe existieren fuer den deutschen Flussabschnitt erste Untersuchungsergebnisse. Daten zur Situation in der tschechischen Elbe/Labe liegen bisher noch nicht vor. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, dem tschechischen Partner VUV-TGM. Prag durch know-how-Transfer eigene Messungen zur Bestandsaufnahme der Gewaesserkontamination mit polaren organischen Spurenstoffen auf tschechischer Seite zu ermoeglichen. Auf deutscher Seite liegt der Schwerpunkt der Arbeiten vor allem in Untersuchungen zum Eintrag, zur Verteilung und zum Verbleib der interessierenden polaren Mikroverunreinigungen im Fliessgewaesser. In beiden Laendern sollen das Wissen um die Herkunft der ausgewaehlten Spurenstoffe erweitert und die wichtigsten Eintragungsquellen in den Fluss lokalisiert werden.
Das Projekt "Untersuchungen zur Gewinnung von Ligninsulfonaten aus Ablaugen und Entfernung aus Restabwaessern der Sulfitzellstoffherstellung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Institut für Makromolekulare Chemie durchgeführt. Die in den Ablaugen der Sulfitzellstoffindustrie anfallenden Ligninsulfonate werden aufgrund ihrer Dispergierwirkung heute z.B. als Zusaetze in Erdoel-Bohrschlaemmen und in der Zementindustrie angewandt. Einer breiteren Nutzung steht bisher entgegen, dass es kein technisch anwendbares und wirtschaftlich tragbares Verfahren zu ihrer Gewinnung in moeglichst reiner Form und Abtrennung der hochmolekularen Fraktionen gibt. Es sollen daher Verfahren zur Abtrennung, Reinigung und Fraktionierung vom Ligninsulfonaten aus Sulfitablaugen nach den Prinzipien der Ultrafiltration bzw. Gelpermeation entwickelt werden. Die in den Restabwaessern der Sulfitstoffindustrie enthaltenen Ligninsulfonate verursachen eine starke Faerbung dieser Abwaesser. Es soll nach Moeglichkeiten zu ihrer Entfernung aus den Abwaessern vor allem durch Adsorptionsmethoden gesucht werden.
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