a) Entwicklung eines Bleichverfahrens fuer Sulfitzellstoffe ohne Einsatz von Chlor. b) Ersatz der Chlorierungsstufe durch eine Alkali/Sauerstoff- oder Peroxidstufe mit Magnesium oder Natrium als Base. Einsatz von Chlordioxid an Stelle von Chlor. c) Die Sulfitzellstoffe werden in vier Stufen mit den erwaehnten Bleichmitteln behandelt und auf einen Weissgrad von 90 und hoeher gebracht. Bei Verwendung der gleichen Base in der Bleiche wie beim Aufschluss koennen die Bleichereiabwaesser zusammen mit der Kochereiablauge eingedampft und verbrannt werden und ein Grossteil der Chemikalien zurueckgewonnen werden. Die Abwasserbelastung durch Zellstoffabriken kann so erheblich reduziert werden.
Entwicklung einer Technologie zur wirtschaftlichen Erzeugung grosser Mengen von Ozon. Entwicklung von Methoden zur Reinigung, Entkeimung, Schonung von Trink- und Abwasser. Einsatz von Ozon in umweltschonenden Oxidations- und Bleichprozessen (z.B. Ersatz von Chlor).
Das Projekt REWASI leistet einen Beitrag zur Entwicklung einer neuartigen, für den Silizium-Wafersäger bisher ungeahnt kostengünstigen Sägeslurry auf Wasserbasis. Das hier beschriebene Teilprojekt beschäftigt sich mit der Entwicklung der Slurry und dem Recycling der Gebrauchtslurry. Ebenso beschäftigt es sich mit dem Recycling des für Sägeprozesse bisher nicht mehr nutzbaren Abriebs (bestehend aus Silizium (Si), Siliziumcarbid (SiC) und Eisen (Fe)). AP 1 Herstellung einer wasserbasierten Slurry AP 1.1 Auswahl von Additiven zur Oberflächenmodifizierung der SiC-Partikel und zur Herstellung erster wasserbasierter Slurries im Labormaßstab AP 1.2 Entwicklung von Testprozeduren AP 1.3 Optimierung der Oberflächenmodifizierung der SiC-Partikel der wasserbasierten Slurry sowie Optimierung der Additive im Technikumsmaßstab AP 3 Entwicklung eines günstigen und effizienten Recyclingprozesses für SiC und Additive in Sägeschlämmen der wasserbasierte Slurry AP 3.1 Recycling von schneidfähigen SiC-Partikeln: Zyklonierung der Slurry, Zentrifugierung, Abwägen des wirtschaftlichen Nutzens beider Verfahren im Vergleich zur Qualitätsänderung; Bleichen des SiC mit Säuren oder Laugen und Filtration der gereinigten SiC-Partikel sowie des nicht nutzbaren Abriebs im Technikumsmaßstab AP 3.2 Recycling der Additive als Konzentrat oder umweltgerechte Zerstörung und Beseitigung der Additive im Technikumsmaßstab AP 3.3 Recycling der Bleichlösung; Reinigung des Wassers und Wiederverwertung in Neuslurry im Technikumsmaßstab AP 3.4 Begleitende Wirtschaftlichkeitsbetrachtung AP 4 Entwicklung eines günstigen und effizienten Recyclingprozesses für Silizium aus SiC-haltigen Sägeschlämmen AP 4.1 Fest/Flüssig-Trennung im Technikumsmaßstab: Filtration des Abriebs. AP 4.2 Chemische Aufbereitung des Sägeabriebs durch Reinigung in Flüssigphase AP 4.3 Reduzierung des SiC-Gehaltes im Labormaßstab mit Schwerflüssigkeiten oder anderen Verfahren AP 4.4 Reduzierung des SiC-Gehaltes auf 10% im Technikumsmaßstab.
Im Rahmen des Projektes soll der Energiebedarf in Wäschereibetrieben durch neue Trocknungstechnologien für Mangeln und Tunnelfinisher sowie durch während der Textilaufbereitung erneuerbare Funktionalisierung der Textilien verringert werden. Die Entwicklung der neuen Technologien berücksichtigt energetische Aspekte und deren Einfluss auf die Reinigungs- und Hygienewirkung und die Textilfunktionaliserung (Soil-Release, antimikrobielle Wirkung, Glättungsverhalten) sowie die Auswirkung auf die Verlängerung der Gebrauchs- und Lebensdauer der Textilien aufgrund textilschonender Behandlung (geringere Behandlungstemperaturen beim Waschen, Mangeln und Finishen, verringerter Chemikalieneinsatz).
Im Rahmen des Projektes soll der Energiebedarf in Wäschereibetrieben durch neue Trocknungstechnologien für Mangeln und Tunnelfinisher sowie durch während der Textilaufbereitung erneuerbare Funktionalisierung der Textilien verringert werden. Die Entwicklung der neuen Technologien berücksichtigt energetische Aspekte und deren Einfluss auf die Reinigungs- und Hygienewirkung und die Textilfunktionaliserung (Soil-Release, antimikrobielle Wirkung, Glättungsverhalten) sowie die Auswirkung auf die Verlängerung der Gebrauchs- und Lebensdauer der Textilien aufgrund textilschonender Behandlung (geringere Behandlungstemperaturen beim Waschen, Mangeln und Finishen, verringerter Chemikalieneinsatz).
Im Rahmen des Projektes soll der Energiebedarf in Wäschereibetrieben durch neue Trocknungstechnologien für Mangeln und Tunnelfinisher sowie durch während der Textilaufbereitung erneuerbare Funktionalisierung der Textilien verringert werden. Die Entwicklung der neuen Technologien berücksichtigt energetische Aspekte und deren Einfluss auf die Reinigungs- und Hygienewirkung und die Textilfunktionaliserung (Soil-Release, antimikrobielle Wirkung, Glättungsverhalten) sowie die Auswirkung auf die Verlängerung der Gebrauchs- und Lebensdauer der Textilien aufgrund textilschonender Behandlung (geringere Behandlungstemperaturen beim Waschen, Mangeln und Finishen, verringerter Chemikalieneinsatz).
Bleiche und Desinfektion erfolgten in der gewerblichen Waescherei bisher ueberwiegend unter Einsatz von Natriumhypochlorit. Die Anwendung dieser Substanz fuehrt in starkem Masse zur AOX-Bildung und wird daher in Zukunft nur noch eingeschraenkt erlaubt sein. Ziel des Forschungsprojektes war die Erweiterung der Kenntnisse ueber die Bleiche und Desinfektion von Textilien mit Ozon unter den Bedingungen der gewerblichen Waescherei. Die am Waschprozess beteiligten Faktoren Ozon-Flussrate, Temperatur, pH-Wert, Zeit und Konzentration der Waschflottenkomponenten beeinflussen den Reinigungs- bzw. Bleichprozess in komplexer Weise. Waehrend Farbstoffloesungen schnell und effektiv mit Hilfe von Ozon oxidiert bzw. entfaerbt werden koennen, zeigt Ozon an Textilien unter denselben Bedingungen einen nur geringen Bleicheffekt. Alle Faktoren, die die Oxidation von geloesten Wasserinhaltsstoffen positiv beeinflussen, wirken sich unguenstig auf das Reinigungsergebnis der eingesetzten Textilien aus. Neben der Temperatur ist der pH-Wert die entscheidende Einflussgroesse. Im sauren und in abgeschwaechter Form im neutralen pH-Bereich ist die Zerfallsgeschwindigkeit des Ozons so gering, dass an Testgeweben eine deutliche Bleichwirkung resultiert. Dagegen wird im alkalischen Bereich die Zersetzung des Ozons in reaktive Radikale katalysiert und die Zerfallsgeschwindigkeit nimmt stark zu. Die hierbei gebildeten Teilchen besitzen ein noch groesseres Oxidationspotiental als Ozon, so dass sie schon am Ort des Entstehens mit Wasserinhaltsstoffen reagieren und damit auf dem Gewebe keine Bleichwirkung entwickeln koennen. Eine signifikante CSB-Reduzierung konnte trotz dieser hohen Reaktivitaet jedoch nicht nachgewiesen werden. Chemikalienzusaetze, die die Lebensdauer des Ozons in waessrigen Medien verlaengern, zeigten im Hinblick auf die Reinigungswirkung von Ozon an Textilien nur geringe Effekte. Die Desinfektionswirkung war wesentlich geringer als in praxisueblichen Verfahren.
Ziel dieses Vorhabens ist die Herstellung verschiedener Peroxidasen und die Entwicklung unterschiedlicher Verfahren zur Immobilisierung des Enzyms an textile Trägermaterialien. Die immobilisierten Enzyme sollen dann in Kooperation mit den Projektpartner zur Bleiche von Molke eingesetzt werden. Dabei wird zunächst das Verfahren zunächst im Batch und danach im kontinuierlichen Betrieb entwickelt. Eine Optimierung des Verfahrens hinsichtlich Enzymeinsatz und Effektivität sowie ein Scale-up wird unter ökonomischen Aspekten durchgeführt. Abschließend erfolgt eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung. Zunächst werden verschiedene Peroxidasen hergestellt und den Projektpartnern für Versuche zur Verfügung gestellt. Weiterhin werden Testsysteme zur Messung der Aktivität der immobilisierten Enzyme auf den verschiedenen Trägermaterialien entwickelt. Je nach Ergebnissen der Immobilisierungsversuche werden weitere Peroxidasen entwickelt oder die Produktion der bereits erfolgreich eingesetzten Enzyme optimiert. Danach wird ein Testsystem zur Beurteilung der Wirkung der Peroxidase in Molke entwickelt und gemeinsam mit den Projektpartnern das Verfahren zur Bleichung von Molke konzipiert und optimiert.
Das Hauptziel des Teilvorhabens, Peroxidasen aus Pilzen, die entweder aus Submers Kulturen von Basisdiomyceten selbst isoliert oder von den Partnern ASA und AB Enzymes (assoziierter Partner) zur Verfügung gestellt werden, nach der Immobilisierung an geeigneten Trägertextilien bzgl. ihrer Enzymaktivitäten zu untersuchen. Zur biochemischen Charakterisierung der immobilisierten Peroxidasen (Km, kcat) dienen dabei neben allgemeinen Peroxidase-Modellsubstraten wie ABTS insbesondere Bixin und beta-Carotin. Ein besonderes Augenmerk liegt daneben auf der Bereitstellung des erforderlichen Cofaktors H2O2 in geeigneter Konzentration. Darüber hinaus werden die immobilisierten Peroxidasen im wiederholten oder dauerhaften Einsatz zur Bleichung von Molke erprobt. Die Bleichung der Molke wird mittels CIELab-System quantitativ erfasst. Zur biochemischen Charakterisierung der freien und textil-geträgerten Peroxidasen dienen photometrische und elektrophoretische Untersuchungen. Wichtige Parameter sind die Erfassung der (Rest)aktivität der Peroxidasen nach der Immobilisierung, die Detektion eines eventuellen Übergangs des Enzyms in die Lebensmittelmatrix Molke, sowie die Einstellung einer optimalen Konzentration des Cofaktors H2O2.
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