Zur Entfernung von Schwefelwasserstoff aus Biogas ist der Einsatz von fossil basierter Aktivkohle in der Gasphase bzw. von Eisenpräparaten in der Flüssigphase bereits gängige Praxis. Des Weiteren wird im Rahmen wissenschaftlicher Untersuchungen zunehmend der stabilisierende und effizienzsteigernde Effekt von kohlenstoffhaltigen bzw. leitfähigen Additiven wie z.B. Biokohle im Rahmen des Biogasprozesses aufgezeigt. Im Rahmen des Vorhabens CarboFerro wird daher ein kompaktiertes Kohlenstoff-Eisen-Kompaktat entwickelt werden, welches sowohl für die Biogasreinigung (als Aktivkohleersatz) als auch für die Stabilisierung des Biogasprozesses (als Prozessadditiv), eingesetzt werden kann. Die notwendigen Ausgangsstoffe zur Herstellung der Kompaktate sind Pyrolysekohle aus holzartiger Biomasse sowie ein Eisenmineralgemisch (Eisen(III)-hydroxid). Die übergeordnete Zielstellung des Vorhabens CarboFerro ist daher die Entwicklung eines Kohlenstoff-Eisen-Kompaktates sowie dessen Evaluation im Labormaßstab sowie unter praxisnahen Bedingungen an der Forschungsbiogasanlage des DBFZ.
Die adsorptive Abwasserreinigung gewinnt zunehmend an Bedeutung als Ergaenzung zu biologischen Reinigungsverfahren: Insbesondere bei hochbelasteten Abwaessern muss man damit rechnen, dass die biologische Reinigung allein nicht zum Ziel fuehrt. Die adsorptive Nachreinigung der biologisch vorgereinigten Abwaesser ist vom wirtschaftlichen Standpunkt dann in Betracht zu ziehen, wenn es gelingt, auf eine Regenerierung des Adsorptionsmittels entweder zu verzichten oder mit besonders einfachen Verfahren durchzufuehren. Im Rahmen des Projekts wird als Adsorptionsmittel Braunkohlenkoks verwendet. Dieser Braunkohlenkoks ist im Vergleich zur Aktivkohle ausserordentlich preiswert. In einem neuen verfahrenstechnischen Geraet der mehrstufigen Wirbelschicht mit kontinuierlichem Durchlauf von Wasser und Adsorbern soll die Beladung des Braunkohlenkokses untersucht werden. Auf eine Regenerationsstufe wird verzichtet, da der Koks als Brennstoff fuer die Verbrennung des bei der Abwasserreinigung anfallenden Schlamms verwendet wird. Die mit diesem Verfahren zusammenhaengenden Fragen sollen im Rahmen des Projekts geklaert werden.
In der Bundesrepublik Deutschland, insbesondere im Umfeld Thueringens gibt es eine Vielzahl von Altlasten, die mit den verschiedenen Verfahren der Bodenreinigung saniert werden koennen. Bei kostenguenstigen Verfahren, wie z.B. der Bodenwaesche, bleiben bestimmte Schadstoffraktionen als hochbelastete Waesser und Schlaemme zurueck. Soweit es bei dem derzeitigen Stand der Technik wirtschaftlich moeglich ist, koennen sie weiter aufbereitet werden. Hier kommen verschiedene Verfahren, u.a. Einsatz von Aktivkohle, Hochleistungsbiologie, Strippen, und die chemische Oxidation zum Einsatz. Zur Entwicklung weiterer Verfahren zu diesem Zweck ist es erforderlich, begleitende Untersuchungen der einzelnen Verfahrensschritte zu taetigen, um somit zur Verfahrensoptimierung beizutragen und neuartigen Verfahren den Weg zur Einsatzfaehigkeit zu ebnen. Das Forschungsprojekt soll das Profil der Fachhochschule Erfurt in der Umweltanalytik erweitern sowie Gelegenheit geben, ein ueber den Durchschnitt hinausreichendes Fachwissen zu etablieren. Es soll insbesondere dem Fachbereich Versorgungstechnik, der den Aufbaustudiengang Umwelttechnik mit beinhaltet, ermoeglichen, Wirtschaftsunternehmen vor allem in Thueringen Kooperationsmoeglichkeiten anzubieten, die diese fuer die Entwicklung geeigneter Erzeugnisse, Verfahren und Anlagen nutzen koennen, um somit ihre Wettbewerbsfaehigkeit zu steigern.
Sehr geehrte Damen und Herren, gerade lese ich in der Fachzeitschrift, dass wieder neue Krebsmedikamente auf den Markt kommen. Nach den ADCs nun die HIF-2a-Inhibitoren. Wie ist genau Ihre Zusammenarbeit in Bezug auf die zu erwartenden Umweltemissionen der Arzneimittel (als Abfall, als Ausscheidungsprodukt in Gewässer) 1. mit den entwickelnden Forschungseinrichtungen? 2. mit den herstellenden Pharmafirmen? 3. mit den entsorgenden Firmen und Kläranlagen? Dabei stellen sich mir einige Fragen: 1. Warum werden die verpflichtenden Sicherheitsdatenblätter nicht auf die relevanten Inhalte geprüft? - oft steht nur 'nicht bekannt' oder 'nicht geprüft' drinnen. 2. Warum werden für die Entsorgung nicht von vorne herein auch die Pharmafirmen zur Kasse gebeten? Es werden Chemikalien und Chemikaliengemische in die Umwelt entlassen, von denen im Prinzip oft NICHTS bekannt ist. 3. Warum ist eine 4. Klärstufe, z.B. mit Aktivkohle nicht schon längst Standard? Nachweislich - siehe das Projekt 'Schussen aktiv' vor mehr als 10 Jahren (!!!) - werden nur damit die meisten Chemikalien/Medikamente aus dem Wasser geholt. 4. Warum müssen die Krankenhäuser ihre Abfälle nicht generell mit höheren Temperaturen verbrennen lassen? Ich weiß, dies kostet mehr, aber bei unter 1200 Grad werden Chemikalien eben nicht vollständig zerstört. Man muss sich nicht wundern, warum Gadolinium - nur ein Beispiel - sogar im ewigen Eis gefunden wird. Ihre Institution ist für den Schutz der Bürger hier im Land für diese Sachverhalte zuständig.
Mit der industriellen Entwicklung und Gründung von zahlreichen Industriebetrieben in Berlin-Oberschöneweide erfolgte auch die Errichtung und Inbetriebnahme des Wasserwerks Wuhlheide (1916). Als Folge von Kriegseinwirkungen, Handhabungsverlusten, anderen Schadensereignissen und mangelndem Umweltbewusstsein erfolgte über Jahrzehnte hinweg der Eintrag von Schadstoffen in die Umweltkompartimente Boden und Grundwasser, die sich, ausgehend von den industriell genutzten Flächen im sogenannten „Spreeknie“, in Richtung der Förderanlagen des Wasserwerks verlagerten. Zu den am häufigsten nachgewiesenen Schadstoffklassen gehören die leichtflüchtigen halogenierten Kohlenwasserstoffe (LCKW und FCKW), die aromatischen und polyaromatischen Kohlenwasserstoffe (BTEX und PAK), Mineralöle (MKW) und untergeordnet Phenole, Cyanide und Aniline. Insbesondere LCKW, FCKW, BTEX und Aniline stellen aufgrund ihrer hohen Mobilität im Grundwasser eine Gefahr für die Trinkwassergewinnung dar. Bereits 1920 musste eine Brunnengruppe der Westgalerie aufgrund starker Verunreinigungen mit hauptsächlich Phenolen, die vom nahegelegenen Gaskokereistandort am Blockdammweg stammten, außer Betrieb genommen und zurückgebaut werden. In den 1980er Jahren wurden weitere Brunnen der Gruppe 2 bis 4 des Wasserwerks Wuhlheide wegen organischer Schadstoffbelastung stillgelegt. In einzelnen Förderbrunnen der Brunnengruppe 10 der Westgalerie wurden in den 1990er Jahren Belastungen des Grundwassers durch LCKW nachgewiesen. Durch die Einleitung von hydraulischen Sofortmaßnahmen im Anstrom konnte hier jedoch eine Stilllegung abgewehrt werden. Im Bereich der Ostgalerie wurde die ehemalige Brunnengruppe 9 zudem durch eine Verunreinigung mit den Pflanzenschutzmitteln Meco- und Dichlorprop gefährdet. Die Transferpfade (Schadstofffahnen) der verschiedenen Kontaminanten von den Eintragsbereichen zu den Förderbrunnen des Wasserwerks Wuhlheide befinden sich überwiegend in Siedlungs- bzw. Wohnbereichen von Oberschöneweide sowie den Gewerbegebieten in Rummelsburg. Seit 1991 wurden in einzelnen Förderbrunnen der Westgalerie des Wasserwerks Wuhlheide – primär in der ehemaligen Brunnengruppe 10 – Belastungen des Grundwassers durch leichtflüchtige chlorierte Kohlenwasserstoffe (LCKW) nachgewiesen. Die Quellbereiche der Fahne wurden auf den ca. 1 km südwestlich von der Brunnengalerie gelegenen Industriegrundstücken im sogenannten „Spreeknie“ lokalisiert. Dazu gehörten: WF Werk für Fernsehelektronik Betriebsteil Nord, später Bildschirmproduktion durch Samsung SDI Germany GmbH, heute Handwerk und Mischgewerbe. Betriebsteil Süd, heute TGS Technologie und Gründerzentrum Spreeknie. Kabelwerke Oberspree (KWO), heute u. a. Standort der HTW Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin, Campus Wilhelminenhof AE Berliner Batterie und Akkumulatorenfabrik, heute fortgesetzt Batterieproduktion Bis zur Aufnahme grundstücksbezogener Sanierungsmaßnamen zur Beseitigung der Schadstoffquellen in den Eintragsbereichen sowie der Umsetzung hydraulischer Sicherungsmaßnahmen in 1994 / 1995 erfolgte im unbedeckten 1. Grundwasserleiter vor allem für die Kontaminanten LCKW und FCKW ein weitgehend ungehinderter Abstrom in Richtung der Wasserfassungen (Förderbrunnen) der Westgalerie des Wasserwerkes Wuhlheide. Im Rahmen verschiedener Erkundungskampagnen seit 1991 konnte zunächst eine großflächige Schadstofffahne (LCKW) ermittelt werden, welche sich im ersten Grundwasserleiter, ausgehend von den o.g. ehem. Industriegrundstücken (v. a. WF Nord und Süd) unter dem Wohngebiet Oberschöneweide bis in die Wuhlheide, dem nahen Zustrombereich der Förderbrunnen der Westgalerie (Brunnengruppe 9, 10 und 11) erstreckte. Später wurden, teilweise überlagernd bzw. leicht nördlich versetzt zur Schadstofffahne LCKW, wenn auch in geringerer Breite, den Wasserfassungen zuströmende Verunreinigungen des Grundwassers durch FCKW festgestellt. Als Eintragszentrum der FCKW-Belastungen wurden ebenfalls Teilflächen des ehem. WF Nord und Süd identifiziert. Während sich die Kontaminationen durch FCKW auf den 1. unbedeckten Grundwasserleiter beschränkten, wurde für LCKW lokal auch ein Übergang in den 2. Aquifer, verbunden mit einem Abstrom geringer Frachten zu den Wasserwerksfassungen nachgewiesen. Ziel von Gefahrenabwehrmaßnahmen in dem Transferpfad bzw. im unmittelbaren Wasserwerksbereich ist zum einen die Verhinderung einer weiteren Verlagerung der Schadstofffahnen in Richtung der Wasserfassungen des Wasserwerks Wuhlheide (Sicherung), zum anderen wurden und werden in den Belastungsschwerpunkten der Fahnen Sanierungsmaßnahmen zur Verkürzung der Sicherungslaufzeiten durchgeführt. Auf Grundlage hydraulischer Modellrechnungen erfolgte in einem ersten Schritt die Umsetzung des hydraulischen Sicherungs- und Sanierungskonzeptes, infolgedessen seit 1995 die Grundwasserförderung auf den vier Eintragsgrundstücken stattfand. Seit 1997 wurde das Messstellennetz schrittweise erweitert, um die FCKW/LCKW-Schadstofffahnen abzugrenzen und weitere Sanierungsmaßnahmen im Transferpfad zu planen. Seit 2000 wurden auf dem Transferpfad an 5 Standorten Grundwasserreinigungsanlagen betrieben, von denen heute nur noch eine Anlage an der Christuskirche in Betrieb ist. Die hydraulischen Sicherungs- und Sanierungsmaßnahmen im Transferpfad konnten die Belastungssituation im LHKW-Fahnenbereich deutlich verbessern. Als Folge konnten die im Transferpfad betriebenen Grundwasserreinigungsanlagen im Verlauf der 2000er Jahre sukzessive zurückgebaut werden. Seit Beginn 2017 erfolgt die alleinige Abstromsicherung über die Sicherungs-/ Sanierungsmaßnahme „Christuskirche“, deren Anlage zur Zeit mit zwei Brunnen betrieben wird. Am nördlichsten Sicherungsbrunnen sind die LHKW-Belastungen seitdem so weit zurückgegangen, dass die Anforderungen zur Direkteinleitung des Rohwassers in den Regenwasser-Kanal erfüllt werden. Die Fortführung der Abstromsicherung zur Gefahrenabwehr und Sanierung des LHKW-Transferpfades ist mittelfristig weiterhin erforderlich. Der Fokus der Sicherung und Sanierung liegt aus Toxizitätsgründen auf den LCKW Einzelparameter Vinylchlorid, der weiterhin die geltenden Prüfwerte um ein Vielfaches überschreitet. Zur Unterstützung der hydraulischen Sanierungsmaßnahme auf dem Transferpfad wird seit 2012 durch in-situ-Verfahren mittels O2-Direktgasinjektion der vollständige mikrobiologische LCKW-Abbau (Umsetzung von Vinylchlorid zu Ethen) in Feldversuchen geprüft und mit Isotopenanalysen abgeglichen. Zur weiteren Steuerung und Optimierung der laufenden hydraulischen Maßnahme wird das Grundwassermonitoring fortgeführt. Besonderes Augenmerk gilt der Entwicklung der Belastungssituation im unmittelbaren Anstrom an die Westgalerie des Wasserwerks Wuhlheide, um die erreichte Qualität der Grundwasserbeschaffenheit weiter zu überprüfen und im Bedarfsfall die Maßnahmen zur Transferpfadsicherung weiter zu optimieren. Der Gesamtschadstoffaustrag von 2002 bis Ende 2018 beläuft sich auf insgesamt 1.212 kg LCKW sowie 1.550 kg FCKW. Zur Unterstützung der hydraulischen Sanierungsmaßnahmen auf dem Transferpfad soll weiterhin auch die Anwendbarkeit von in-situ-Verfahren zum vollständigen mikrobiologischen LCKW-Abbau (Umsetzung von Vinylchlorid zu Ethen) geprüft werden. Erste Versuche zur passiven Einbringung von Sauerstoff in den Aquifer (iSOC-Verfahren) wurden bereits im Zeitraum April 2012 bis Mai 2013 durchgeführt. Im Jahr 2015 ist die Fortsetzung der Einsatzprüfung von in-situ-Sanierungsverfahren im Rahmen eines Feldversuchs zur Direktgasinjektion vorgesehen. Die Gesamtkosten für die Sicherungsmaßnahmen, die direkt den Transferbereichen zuzurechnen sind, beliefen sich bis Ende 2018 auf ca. 8,8 Mio. €. In 2008 wurde durch die Berliner Wasserbetriebe (BWB) der Nachweis von Anilinverbindungen (Aniline, Chloraniline) und Chlorbenzolen in der Brunnengruppe 5 der Westgalerie des Wasserwerks Wuhlheide erbracht. In der Folge wurden die ehemaligen Brunnengruppen 5 und 6 außer Betrieb genommen. Als möglicher Quellbereich der Verunreinigungen wurde auch anhand von Modellrechnungen ein nördlich gelegener ehem. Industriestandort identifiziert. Dort ist in dem Zeitraum 1895 bis 1945 mit der Herstellung von Farben auch die Verwendung von Anilinen ((Di-)Chlor-/ (Di-)Methylaniline), Chlorbenzolen, Chlornitrobenzolen und anderen produktionsspezifischen Stoffen erfolgt. Bedingt durch die hohen Förderleistungen aus der früheren Betriebszeit des Wasserwerks (um 1980), ist eine Verlagerung der Kontaminanten in Richtung der Wasserwerksbrunnen erfolgt, wobei die Schadstoffe dabei auch den 3 Aquifer (ca. 70 – 100 m Tiefe) erreicht haben. Die große Tiefenlage der Belastungen sowie der komplex aufgebaute Grundwasserleiter sind verantwortlich für die hohen Aufwendungen zur Erkundung und Sanierung des Grundwasserschadens in dem Transferbereich zu den Wasserwerksbrunnen. Als sofortige Gefahrenabwehrmaßnahme für die aktiven Wasserfassungen des Wasserwerks Wuhlheide wurden 3 Brunnen der ehem. Hebergruppe 5 in 2010 zu eigenbewirtschafteten Sicherungsbrunnen umgebaut. Die Reinigung des geförderten Grundwassers (jeweils 25 m³/h) erfolgt mittels Aktivkohle über eine Grundwasserreinigungsanlage. Dabei wurde der Nachweis über die hohe Wirksamkeit des mikrobiologischen Abbaus in dem Reaktor erbracht. Seit 2003 bis 2015 wurden mehrere Quell-/ Eintragsbereiche mittels Bodenaustausch durch Großlochbohrungen, Wabenverfahren und gespundete Gruben saniert. In 2010 wurde auch dort der Förderbetrieb aus sechs Brunnen als hydraulische Sicherungs-/ Sanierungsmaßnahme aufgenommen, um eine fortgesetzte Verfrachtung der Kontaminanten zu den Wasserfassungen sowie in die nahe gelegene Spree (Vorfluter) zu verhindern. Zur Erkundung der Verbreitung sowie der Fließwege der Verunreinigungen durch Anilinverbindungen und Chlorbenzole als Basis für die Planung weiterer möglicher Gefahrenabwehrmaßnahmen wurden in 2011/2012 insgesamt acht mehrfach ausgebaute Grundwassermessstellen mit Endtiefen von 80 bis 100 m unter Geländeoberkante errichtet. Die Festlegung der Filterstrecken erfolgte entsprechend den Ergebnissen von vorlaufender tiefenorientierter Beprobungen des Grundwassers. Zur Verifizierung der Verunreinigungen durch die Kontaminanten wurden in 2014 an einer Auswahl der neu errichteten Pegel Immissionspumpversuche durchgeführt. Die Reinigung des anfallenden Wassers erfolgte über mobile Grundwasserreinigungsanlagen. Daneben wurde anhand kontinuierlicher Beobachtung der Grundwasserstände (Drucksonden mit Datenloggern) die hydraulische Kommunikation zwischen den Grundwasserleiten untersucht. Im Rahmen eines Pumpversuches an einer hoch belasteten Grundwassermessstelle wurde in 2010/2011 eine große Schadstoffnachlieferung festgestellt, die, zumindest für lokale Bereiche, ein ergiebiges Schadstoffpotential belegt. Zur Beobachtung der Belastungssituation ist zunächst die Fortführung des halbjährlichen Grundwassermonitorings vorgesehen. Daneben werden die hydraulischen Sicherungsmaßnahmen sowohl in dem Quellbereich als auch im nahen Anstrom der Wasserfassungen des Wasserwerks Wuhlheide weiter betrieben. Zur weiteren Überprüfung der hydrodynamischen Situation sowie der Verlagerungen der Belastungen in den Grundwasserleitern 1 und 2 (Fließwege) ist in 2015 die Errichtung zusätzlicher Messstellen mit vorlaufender teufenorientierter Beprobung des Grundwassers geplant. Ggf. ist auch eine Sanierung nachgewiesener Belastungsschwerpunkte innerhalb der Schadstofffahne erforderlich. Die Kosten für die Durchführung vorstehender Arbeiten zur Erkundung sowie Sicherung der Wasserfassungen des Wasserwerks Wuhlheide beliefen sich bis Ende 2015 auf ca. 1,4 Mio. €. Ende 2000 wurden durch die Berliner Wasserbetrieb anhand routinemäßiger Überprüfungen der Grundwasserqualität in Proben aus den Brunnen der Gruppe 9 Belastungen durch das Pflanzenschutzmittel Mecoprop, untergeordnet Dichlorprop festgestellt. Als Folge war eine weitere Nutzung der Fassungen zur Trinkwassergewinnung nicht möglich und die Umsetzung von Maßnahmen zur Gefahrenabwehr notwendig. Die Ursache für die Grundwasserbelastungen (Quell-/ Eintragsbereich) konnte auch als Ergebnis der nachfolgend genannten Erkundungsmaßnahmen nur vermutet werden. In 2002 bis 2008 sind mit der teufenorientierten Beprobung des Grundwassers an 72 Standorten zunächst umfangreiche Erkundungen zur vertikalen sowie lateralen Verbreitung der Verunreinigungen vorgenommen worden. Als Ergebnis der Arbeiten wurden in 2004 und 2010 / 2011 sechs mehrfach ausgebaute Grundwassermessstellen errichtet. Zur Verhinderung eines weiteren Abstroms der Kontaminanten wurden zunächst die Heberbrunnen der Gruppe 9 (BWB) zu eigenbewirtschafteten Brunnen umgebaut und der Förderbetrieb als hydraulische Sicherungsmaßnahme in 2003 aufgenommen. Als Ergebnis von Modellrechnungen zur Optimierung der Maßnahme und mangels Regenerierbarkeit der Heberbrunnen wurden in 2012 zwei neue Sicherungsbrunnen im Anstrom der Brunnengruppe in Betrieb genommen. In 2013 wurde mit dem Förderbetrieb bei einer Entnahmerate von jeweils 40 m³/h begonnen. Die Reinigung des anfallenden Grundwassers erfolgt mittels Wasser-Aktivkohle. Durch das begleitende Monitoring wird die Wirksamkeit der Sicherung überprüft. Zur weiteren Beobachtung der Grundwasserbeschaffenheit ist die Fortführung der periodischen Beprobungen (Monitoring) vorgesehen. Zur Überprüfung einer sicheren Erfassung der Belastungen durch Meco- und Dichlorprop durch die hydraulische Maßnahme ist für 2015 die Errichtung von 3 zusätzlichen Messstellengruppen (Ausbau 2-fach) und ggf. eines weiteren Sicherungsbrunnens geplant. Die Kosten für die Erkundungsarbeiten sowie die Umsetzung und den Betrieb der hydraulischen Sicherungsmaßnahme belaufen sich bis heute auf ca. 1,7 Mio. €.
Die bei der Begasung von Getreide in einer Muehle entstehenden unkontrollierten hochgiftigen Methylbromid-Emissionen werden vollstaendig vermieden und das eingesetzte Insektizid zurueckgewonnen und wiederverwertet. Hierzu ist folgende Verfahrenstechnik vorgesehen. Das eingesetzte Giftgas wird vor der Begasung auf einem Adsorberspeicher (Aktivkohle) gebunden und erst mit der zu begasenden Raumluft aus dem Adsorptionsmittel ausgetrieben und in die Muehle geleitet. Nach erfolgter Begasung wird durch umgekehrte Regelung von Temperatur und Druck die mit Schadstoff beladene Raumluft wieder durch das Adsorptionsmittel geleitet, wobei das Giftgas an der Aktivkohle adsorbiert wird. Mittels eines Hochleistungsgeblaeses mit Drosselventil wird ein fuer die Adsorption guenstiger Unterdruck von etwa 0,5 bar und ein fuer die Begasung (Desorption) entsprechender Unterdruck erzeugt. Durch mehrere Absperrhaehne koennen Adsorption und Desorption im Gegenstrom zueinander gefuehrt werden. Das Giftgas wird im Adsorber gespeichert und steht mit einer fahrbaren Anlage fuer eine weitere Nutzung zur Verfuegung. Durch Verringerung des Raumvolumens mittels eines aufblasbaren Verdraengungskoerpers kann der Begasungsaufwand zB bei geometrisch regelmaessig gestalteten leeren Siloraeumen deutlich gesenkt werden. Durch Anpassen der Stufenzahl der Adsorberspeicher an das Begasungsvolumen wird erreicht, dass die Adsorber immer mit annaehernd gleichen spezifischen Bedingungen arbeiten. Die Entsorgung kann durch diese mobile Anlage aeusserst wirtschaftlich durchgefuehrt werden.
Veranlassung Es fehlen schnelle und vor allem feldtaugliche Methoden zur Detektion von PFAS in der Umwelt, um so zeitnah Maßnahmen zur Minderung von PFAS-Kontaminationen durchzuführen oder den Erfolg von Minderungsmaßnahmen zu beurteilen. Entsprechende Methoden können ebenso helfen, die Prozesssteuerung einer Abwasserbehandlung zur Entfernung von PFAS z. B. durch eine Aktivkohlebehandlung zu optimieren. Das Projekt PFASense hat sich zum Ziel gesetzt, eine solche Methode zu entwickeln. Hierzu werden Elektroden hergestellt, die a) entweder für eine spezifische Detektion perflourierter Verbindungen oberflächenmodifiziert sind und b) biologische Effekte, die durch perflourierte Verbindungen hervorgerufen werden können, mit mikrobiellen Bioreportern elektrochemisch erfassen. Mit den individuellen Signalen der einzelnen Elektroden wird eine KI trainiert und auf diese Weise ein Sensor-Array zur sensitiven Detektion der großen Stoffgruppe der perfluorierten Verbindungen in Umweltproben entwickelt. Ziele - a. Design und Herstellung von molekular geprägten Membranen zur Anreicherung spezifischer PFAS. - b. Design und Herstellung elektrochemischer, bakterieller Biosensoren zur Detektion biologischer Effekte, die durch PFAS hervorgerufen werden. - c. Design und Herstellung elektrochemischer, hefebasierter Biosensoren zur Detektion einer Veränderung der Thyroid-Signalkaskade durch PFAS. - d. Design und Herstellung eines intelligenten elektrochemischen Sensors für die direkte chemische Detektion von PFAS mittels KI-gestützter Datenauswertung. - e. Konstruktion eines mikrofluiden multi-Sensor-Arrays unter Nutzung der in a. bis d. entwickelten Komponenten. - f. Validierung und Eignungstestung des entwickelten Sensor-Arrays mittels Einzelsubstanzen, Substanzmischungen sowie dotierten und undotierten Realproben mit einem Fokus auf industriellen Abwässern. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer innovativen technologischen Lösung für die folgende Fragestellung: Wie kann man zeitnah Informationen über die Qualität von z. B. Abwässern erhalten, ohne auf verzögert zur Verfügung stehende, analytische Informationen aus einem Labor angewiesen zu sein? Dieser Bedarf an zeitnahen Informationen für eine Bewertung von Abwasser und Wasserproben kann perspektivisch mittels eines bio-elektrochemischen Sensorarrays gedeckt werden, der im Rahmen des Projekts für den Nachweis von Per- und Polyfluoralkylsubstanzen (PFAS) entwickelt wird. PFAS werden in zahlreichen Produkten verwendet, darunter wässrige filmbildende Schäume für die Brandbekämpfung, antihaftbeschichtetes Kochgeschirr, Lebensmittelverpackungen, wasserabweisende Stoffe, medizinische Geräte, Kunststoffe und Lederprodukte. PFAS werden jedoch mit verschiedenen, toxikologisch relevanten Effekten in Verbindung gebracht, wie mit veränderten Immun- und Schilddrüsenfunktionen, Leber- und Nierenerkrankungen, Lipid- und Insulinstörungen, Fortpflanzungs- und Entwicklungsstörungen oder auch der Krebsentstehung. Als unmittelbare Folge dieser Gesundheitsrisiken hat die Europäische Kommission einen Vorschlag zur Überarbeitung der Liste der prioritären Stoffe in Oberflächengewässern angenommen, unter denen 24 Verbindungen zur Gruppe der PFAS gehören.
Zur Entfernung von Schwefelwasserstoff aus Biogas ist der Einsatz von fossil basierter Aktivkohle in der Gasphase bzw. von Eisenpräparaten in der Flüssigphase bereits gängige Praxis. Des Weiteren wird im Rahmen wissenschaftlicher Untersuchungen zunehmend der stabilisierende und effizienzsteigernde Effekt von kohlenstoffhaltigen bzw. leitfähigen Additiven wie z.B. Biokohle im Rahmen des Biogasprozesses aufgezeigt. Im Rahmen des Vorhabens CarboFerro wird daher ein kompaktiertes Kohlenstoff-Eisen-Kompaktat entwickelt werden, welches sowohl für die Biogasreinigung (als Aktivkohleersatz) als auch für die Stabilisierung des Biogasprozesses (als Prozessadditiv), eingesetzt werden kann. Die notwendigen Ausgangsstoffe zur Herstellung der Kompaktate sind Pyrolysekohle aus holzartiger Biomasse sowie ein Eisenmineralgemisch (Eisen(III)-hydroxid). Die übergeordnete Zielstellung des Vorhabens CarboFerro ist daher die Entwicklung eines Kohlenstoff-Eisen-Kompaktates sowie dessen Evaluation im Labormaßstab sowie unter praxisnahen Bedingungen an der Forschungsbiogasanlage des DBFZ.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 612 |
| Land | 23 |
| Zivilgesellschaft | 1 |
| Type | Count |
|---|---|
| Chemische Verbindung | 30 |
| Daten und Messstellen | 10 |
| Ereignis | 3 |
| Förderprogramm | 542 |
| Gesetzestext | 24 |
| Infrastruktur | 10 |
| Text | 46 |
| Umweltprüfung | 6 |
| unbekannt | 9 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 85 |
| offen | 550 |
| unbekannt | 1 |
| Language | Count |
|---|---|
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| Boden | 426 |
| Lebewesen und Lebensräume | 394 |
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| Weitere | 608 |