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Specific adsorption sites and conditions derived by thermal decomposition of activated carbons and adsorbed carbamazepine

The adsorption of organic micropollutants onto activated carbon is a favourable solution for the treatment of drinking water and wastewater. However, these adsorption processes are not sufficiently understood to allow for the appropriate prediction of removal processes. In this study, thermogravimetric analysis, alongside evolved gas analysis, is proposed for the characterisation of micropollutants adsorbed on activated carbon. Varying amounts of carbamazepine were adsorbed onto three different activated carbons, which were subsequently dried, and their thermal decomposition mechanisms examined. The discovery of 55 different pyrolysis products allowed differentiations to be made between specific adsorption sites and conditions. However, the same adsorption mechanisms were found for all samples, which were enhanced by inorganic constituents and oxygen containing surface groups. Furthermore, increasing the loadings led to the evolution of more hydrated decomposition products, whilst parts of the carbamazepine molecules were also integrated into the carbon structure. It was also found that the chemical composition, especially the degree of dehydration of the activated carbon, plays an important role in the adsorption of carbamazepine. Hence, it is thought that the adsorption sites may have a higher adsorption energy for specific adsorbates, when the activated carbon can then potentially increase its degree of graphitisation. © The Author(s) 2020

Unternehmen können sich ab heute bewerben Rehberger lobt für Hugo Junkers Innovationspreis 35.000 Preisgeld aus

Ministerium für Wirtschaft und Arbeit - Pressemitteilung Nr.: 139/05 Ministerium für Wirtschaft und Arbeit - Pressemitteilung Nr.: 139/05 Magdeburg, den 12. Oktober 2005 Unternehmen können sich ab heute bewerben Rehberger lobt für Hugo Junkers Innovationspreis 35.000 Preisgeld aus Die Landesregierung Sachsen-Anhalts lobt wieder den Hugo Junkers Innovationspreis aus. Wirtschaftsminister Dr. Horst Rehberger hat heute in Burg innovative Unternehmen mit Sitz in Sachsen-Anhalt aufgerufen, sich an dem Wettbewerb um die besten Ideen aus Forschung und Entwicklung zu beteiligen. Insgesamt werden in drei verschiedenen Kategorien Preise vergeben, darüber hinaus wird ein Gesamtsieger gekürt. Es werden Unternehmen aus Sachsen-Anhalt gesucht, die in Partnerschaft mit Wissenschaftseinrichtungen und/oder anderen Unternehmen außergewöhnliche Produkte oder Dienstleistungen entwickelt haben. Rehberger: ¿Der Preis bietet Unternehmen die Chance, neben Geld vor allem Anerkennung und öffentliche Aufmerksamkeit weit über die Landesgrenzen hinaus zu gewinnen.¿ Der Hugo Junkers Innovationspreis 2006 wird unter dem Motto ¿Allianzen für die Märkte von morgen¿ verliehen. 2006 wird der Preis, der nur aller zwei Jahre ausgeschrieben wird, zum insgesamt achten Mal vergeben. Damit ist der Hugo Junkers Innovationspreis einer der renommiertesten Auszeichnungen des Landes. Die Bewerbungsfrist endet am 15. Dezember 2005. 2004 hatten 67 Unternehmen am Wettbewerb teilgenommen. Wettbewerbs-Kategorien sind ¿Innovative Technologien, Verfahren und Dienstleistungen¿, ¿Erfolgreiche Produkte aus Kooperationen Wirtschaft / Wissenschaft und erfolgreiche technologieorientierte Existenzgründung / Markteinführung¿. Die Sieger erhalten ein Preisgeld von je 5.000 Euro. Der Preis für den Gesamtsieger ist mit 10.000 Euro dotiert. Ermittelt werden die Preisträger von einer siebenköpfigen Expertenjury unter Vorsitz des Ersten Bürgermeisters Hamburgs a.D., Klaus von Dohnanyi. Am 09. März 2006 wird dann in Magdeburg, im Beisein von Ministerpräsident Prof. Dr. Wolfgang Böhmer, der Hugo Junkers Innovationspreis 2006 verliehen. Weitere Informationen und die Bewerbungsunterlagen finden Sie im Internet unter: www.innovationspreis-sachsen-anhalt-2006.de www.mw.sachsen-anhalt.de und www.tti-md.de Anlage: Preisträger 2004 und deren Entwicklung: Anlage blz GEOTechnik GmbH (innovatives Erdwärmenutzungsverfahren) Das Verfahren der Erdwärmegewinnung mit einer Filmverdampfung in der Erdwärmesonde erfordert nur die Hälfte der sonst üblichen Bohrmeter bei gleicher Wärmeleistung und stellt eine echte Alternative zum Heizöl und Erdgas dar. Gegenwärtig laufen 60 Anlagen mit hoher Effizienz nach dem neuen Verfahren. Nach der Preisverleihung (im ersten Jahr) konnte eine Umsatzsteigerung von 400.000 ¿ erreicht werden, derzeit liegen Aufträge von ca. 500.000 ¿ vor. Die Produktentwicklung besitzt vor dem Hintergrund der steigenden Energiepreise weiteres Entwicklungspotenzial. Derzeit sind 12 Mitarbeiter auf diesem Produktfeld tätig, ein weiterer Ausbau ist vorgesehen. Exportbemühungen sind in Vorbereitung. AVA Anhaltinische Verfahrens- und Anlagentechnik GmbH (FBSim-Software-Produkt zur Auslegung von Anlagen) Das Produkt konnte erfolgreich vermarktet werden in D, CH, NL und F (50% Exportanteil). Der Umsatz ist durch die erfolgreiche Vermarktung dieses Produkt um 20% gestiegen, ein neuer Arbeitsplatz wurde geschaffen, zwei weitere sind geplant. DRACOSA AG (Auf Mikroreaktoren basierende chemische Verfahrenstechnik für Produktsynthesen in flüssiger Phase) Mit dem gewürdigten Produkt konnte eine Umsatzsteigerung von 25 % erreicht werden, drei neue Arbeitsplätze sind für 2006 vorgesehen. Ein Export ist derzeit noch nicht erreicht, jedoch laufen derzeit eine Reihe von Gesprächen mit ausländischen potentiellen Kunden. boraglas GmbH (Entwicklung der Lasertechnologie MarcColor zur beständigen, technischen Kennzeichnung von Glas) Mit dem Verfahren und seiner Vermarktung konnten 6 Arbeitsplätze im Unternehmen gesichert werden. Die Würdigung hat wesentlich zur erfolgreichen Vermarktung beigetragen, die Akzeptanz bei den Kunden ist deutlich besser. Der Umsatz konnte verdoppelt werden, eine Lizenzgebühr von einem Kunden wurde akquiriert und ist Basis für eine mittelfristige weitere positive Entwicklung. Die Würdigung hat dazu beigetragen, das das Unternehmen heute einen anerkannten Namen im Markt hat, dies ist Basis für weitere gute Geschäfte mit diesem Verfahren/Produkt. Scanbec GmbH (elektrische Bioships zum Nachweis von Mikroorganismen in Lebensmitteln und Umwelt) Derzeit wird das Produkt in den Markt eingeführt. Erste Kunden konnten akquiriert werden, so dass der Umsatz um 20% gestiegen ist. Erfreulich ist der mit 60% hohe Exportanteil. Impressum: Ministerium für Wirtschaft und Arbeit Pressestelle Hasselbachstr. 4 39104 Magdeburg Tel: (0391) 567 - 43 16 Fax: (0391) 567 - 44 43 Mail: pressestelle@mw.lsa-net.de Impressum:Ministerium für Wirtschaft, Wissenschaft und Digitalisierungdes Landes Sachsen-Anhalt Pressestelle Hasselbachstr. 4 39104 Magdeburg Tel.: +49 391 567-4316 Fax: +49 391 567-4443E-Mail: presse@mw.sachsen-anhalt.deWeb: www.mw.sachsen-anhalt.deTwitter: www.twitter.com/mwsachsenanhaltInstagram: www.instagram.com/mw_sachsenanhalt

Power-to-Gas am Eichhof

Das Projekt "Power-to-Gas am Eichhof" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) - Institutsteil Kassel durchgeführt. Bei diesem Projekt handelt es sich um die Methanisierung von Wasserstoff aus Überschussstrom unter Einsatz des im Biogas enthaltenden Kohlendioxids. Erstmals wird dabei über einen längeren Zeitraum das Kohlendioxid ohne vorherige Abtrennung des Methans direkt methanisiert. Hierbei wird der Prozessschritt der Biogasaufbereitung eingespart. Es soll ein konstant hoher Methangehalt im Produktgas von deutlich über 90% erreicht werden, auch bei unterschiedlichem Kohlendioxid Gehalt im Biogas. Das Produktgas aus der Methanisierung wird zwischengespeichert und in Zeiten hohem Strombedarfes in Strom umgewandelt und in das öffentliche Stromnetz eingespeist.

Teilprojekt 4

Das Projekt "Teilprojekt 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Aachener Verfahrenstechnik, Lehrstuhl für Chemische Verfahrenstechnik durchgeführt. Ziel des Projektes NITREB ist die Entwicklung eines neuen Verfahrens zur Kreislaufführung ionischer Stoffe in der Stahlindustrie. Das Verfahren stellt einen wichtigen Schritt hin zu nachhaltigem Wassermanagement in der Stahl- und metallverarbeitenden Industrie dar. Das zu entwickelnde Verfahren vermindert zum Ersten neben der Eutrophierung des Vorfluters durch Reduzierung der Nitrat-Emissionen. Zum zweiten wird durch das Verfahren entscheidend der Verbrauch an Beiz- und Neutralisationschemikalien reduziert. Das Verfahren soll auch für Teilströme der Abwasserbehandlung anwendbar sein, so dass eine Umsetzung in Ausbaustufen möglich wird. Das Abwasser der Beizanlage wird zunächst neutralisiert und dann in einer Verfahrenskombination derart behandelt, dass die Säuren nahezu komplett zurückgewonnen werden können. Unerwünschte Salze wie z.B. Sulfate werden durch die Selektivität der Membranen abgetrennt. Das erzeugte Konzentrat wird in eine Säure- und eine Laugenfraktion aufgespalten. Es können beide Fraktionen in den Prozess zurückgeführt werden. Die einzelnen Verfahrensschritte werden zunächst in Laborversuchen untersucht und bereits in diesem frühen Stadium zusammengeführt, so dass eine prinzipielle Machbarkeit in einem frühen Meilenstein nachgewiesen werden kann. In der Folge wird das Verfahren in einer Pilotanlage abgebildet, die im Bypass zu einer Abwasserbehandlungsanlage der Edelstahlproduktion betrieben wird. Erste Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen zeigen aufgrund der hohen Einsparmöglichkeiten an Chemie und Abwassergebühren eine hohe Effizienz des neuen Verfahrens.

Teilprojekt 5

Das Projekt "Teilprojekt 5" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von PreSens - Precision Sensing GmbH durchgeführt. Ziel des beantragten Projektes ist die beschleunigte Umsetzung von experimentell abgesicherten Labordaten und -modellen und ihre Übertragung auf industrielle Maßstäbe und Stoffsysteme in Richtung der maßstabsunabhängigen Entwicklung von Apparatetechniken und -komponenten. Als Anwendung wird die Hydroformylierung eines Olefins beispielhaft für die Herstellung von besonders ressourcenintensiven Bulkchemikalien untersucht. Betrachtet werden Mehrphasenreaktionen in Blasensäulenreaktoren, die wegen ihres breiten Einsatzes in der chemischen Industrie sowohl ein großes Reduktionspotential von CO2-Emissionen als auch eine Stärkung der Wettbewerbsfähigkeit in Deutschland bieten. Der Lösungsweg sieht die Erarbeitung von Modellen und Simulationsrechnungen auf Grundlage von experimentellen Daten aus Labor-, Technikums- und Industriebedingungen vor. Wesentliches Ziel ist hierbei die Überwindung der Skalenlücke, die derzeit eine Übertragung von Laborergebnissen auf industrielle Prozesse beeinträchtigt. Hierfür soll ein Hybridansatz gewählt werden, bei dem das lokale Phasenverhalten mit Laborapparaturen direkt an industriellen Stoffsystemen gemessen und modelliert wird. Die Modelle werden durch räumliche und/oder zeitliche Mittelung derart vereinfacht, dass die wesentlichen Einflussgrößen erhalten bleiben, ohne die vorhandene Rechenkapazität zu sprengen. Je nach Rechenkapazität, Rechenzeit und Genauigkeitsanspruch kann der Detaillierungsgrad des 'Skalensprungs' stufenweise verfeinert werden.

Water reclamation technologies for safe artificial groundwater recharge (RECLAIM WATER)

Das Projekt "Water reclamation technologies for safe artificial groundwater recharge (RECLAIM WATER)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RWTH Aachen University, Aachener Verfahrenstechnik, Lehrstuhl für Chemische Verfahrenstechnik durchgeführt. Solutions to global water stress problems are urgently needed yet must be sustainable, economical and safe. The utilisation of alternative water sources like reclaimed municipal wastewater is one of the most obvious and promising options in integrated water management. Among the various beneficial uses of reclaimed wastewater Aquifer Recharge (AR) receives growing attention because it features advantages such as additional natural treatment, storage capacity to buffer seasonal variations of supply and demand as well as mixing with natural water bodies which promotes the acceptance of further uses, particularly indirect potable use. Major concerns about the safety of this exploitation route of an alternative water source are connected to microbial and chemical contaminants occurring in wastewater, among which are emerging trace organics like endocrine disrupters and pharmaceuticals. The strategic objective of this proposal is to develop hazard mitigation technologies for water reclamation providing safe and cost effective routes for artificial groundwater recharge. The proposed work will assess different treatment applica-tions in terms of behaviour of key microbial and chemical contaminants. The knowledge generated in the project and the technologies developed will also be suited to the needs of developing countries, which have a growing need of supplemen-tation of freshwater resources. The participation of partners from China and Australia demonstrate the anticipation of the global dimension of the water reclamation and aquifer recharge issue.The proposed project will strategically support the competitiveness of European technology suppliers and water services in the context of water reclamation and groundwater recharge.

Uebertragung der Wirbelschichttechnik auf Membranverfahren zur Verhinderung von Belagbildung bei der Behandlung von Deponiesickerwaessern und schwierigen Industrieabwaessern

Das Projekt "Uebertragung der Wirbelschichttechnik auf Membranverfahren zur Verhinderung von Belagbildung bei der Behandlung von Deponiesickerwaessern und schwierigen Industrieabwaessern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Aachen, Lehrstuhl für Chemische Verfahrenstechnik und Institut für Verfahrenstechnik durchgeführt. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens sollen zwei Anlagen im Pilotmassstab entwickelt und aufgebaut werden, an denen die Wirbelschichttechnik zur Verhinderung von Belagbildung untersucht wird, und zwar fuer die Umkehrosmose (ro), fuer die Ultrafiltration (uf) und die Mikrofiltration (mf). Als Module sollen zunaechst nur Rohrmodule eingesetzt werden. An Modellsubstanzen, z.B. im Bereich ro an gesaettigten Calciumsulfatloesungen, soll untersucht werden, bei welchen Betriebsparametern mit der Wirbelschicht die Belagbildung kontrolliert werden kann, ohne die Membranen zu beschaedigen. Dass es prinzipiell moeglich sein muss, Membranen mit Wirbelschicht zu betreiben, ohne die Membran zu beschaedigen, zeigen erfolgreiche Untersuchungen zum Einsatz der 'Seeding-Technik' bei Membranverfahren. Im Anschluss an die Versuche mit Modellsubstanzen sollen durch Versuche an realen Fluessigkeiten, z.B. an Deponiesickerwaessern im Ro-Bereich, das Langzeit...

Katalytische Addition von Stickstoff-Nucleophilen an Mehrfachbindungen

Das Projekt "Katalytische Addition von Stickstoff-Nucleophilen an Mehrfachbindungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Kaiserslautern, Fachbereich Chemie, Lehrgebiet Organische Chemie, Arbeitsgruppe Lukas Gooßen durchgeführt. Das Ziel dieses Forschungsprojekts war die auf mechanistische Untersuchungen gestützte, rationale Entwicklung neuer übergangsmetallkatalysierter Additionsreaktionen von N-, C-, P-, S- und O-Nucleophilen an C-C-Mehrfachbindungen. Im Mittelpunkt dieser Arbeiten sollte dabei die Erschließung der katalytischen Addition von Amiden an terminale Alkine als ein generell anwendbarer, umweltfreundlicher Zugang zur synthetisch wertvollen Substanzklasse der Enamide stehen. In bisherigen Studien gelang es uns, die beschriebene Addition von Amiden an terminale Alkine zu einer präparativ breit einsetzbaren Reaktion zu entwickeln. Neben sekundären Amiden können so mittlerweile auch Imide, Thioamide und primäre Amide an eine Vielzahl von Alkinen unterschiedlicher Funktionalität in guten Ausbeuten addiert werden. Der Katalysator ist in situ aus kommerziell verfügbaren Bis(2-methallyl)(cycloocta-1,5-dien)ruthenium(II) ((cod)Ru(met)2) zugänglich und ohne besonderen apparativen Aufwand einfach handhabbar. Je nach verwendetem Phosphin und Additiv kann regio- und stereoselektiv das E bzw Z-konfigurierte anti-Markovnikov Enamid dargestellt werden. In umfangreichen mechanistischen Studien wurden neue Erkenntnisse zum Reaktionsmechanismus der Hydroamidierung gesammelt. Dabei konnte unter anderem nachgewiesen werden, dass keiner der ursprünglichen Liganden der Rutheniumquelle (cod)Ru(met)2 während der Katalyse am Rutheniumzentrum verbleibt. Basierend auf diesen Erkenntnissen wurde ein wesentlich kostengünstigeres Hydroamidierungsverfahren entwickelt, bei dem der Katalysator in situ aus einfachem Rutheniumtrichlorid-Hydrat erzeugt wird. Vielleicht der bisher größte Erfolg dieses Projektes war die Entwicklung von Katalysatoren, die erstmals die Addition von primären Amiden an terminale Alkine erlauben. Entscheidend dabei ist die Verwendung anspruchsvoller, chelatisierender Phosphinliganden in Kombination mit starken Lewis-Säuren als Co-Katalysatoren. Diese Methode eröffnet die regio- und stereoselektive Darstellung von ansonsten schwer zugänglichen Synthesebausteinen und Naturstoffen. In weiteren Arbeiten sollen zunächst die mechanistischen Arbeiten abgeschlossen werden. Danach soll die Anwendungsbreite der Hydroamidierung anhand der Synthese komplexer Naturstoffe demonstriert werden. Abschließend soll Hinweisen nachgegangen werden, dass sich die Regioselektivität der Hydroamidierung bei Verwendung von anderen Übergangsmetallkatalysatoren umkehren lässt.

Teilvorhaben 1: Materialanalysen und -entwicklung; Konzeptionierung holzbasierter Stallkomponenten

Das Projekt "Teilvorhaben 1: Materialanalysen und -entwicklung; Konzeptionierung holzbasierter Stallkomponenten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde , Professur für Chemie und Physik des Holzes sowie chemische Verfahrenstechnik durchgeführt. Gesamtziel des hier beschriebenen Vorhabens ist die Verbesserung des Tierwohls von Hühnern und anderen Geflügel durch die gezielte Substitution von erdölbasierten Materialien (Kunststoffen) im Stall durch biobasierte-nachwachsende Rohstoffe. Dazu werden unterschiedliche Holzarten, Material- und Modifikationskombinationen, neue Konstruktionen, sowie ökologische Beschichtungen, sowie der Einsatz von alternativen biobasierten Rohstoffen in festen und mobilen Hühnerställen an exemplarischen Stallkomponenten (z.B. Sitzstangen, Bodenplatte, Nester etc.) untersucht. Dabei werden im vorliegenden Projekt exemplarische Stallkomponenten auf Basis nachwachsender Rohstoffe neu konzipiert und unter realen Bedingungen die Auswirkungen auf das Tierwohl näher untersucht.

Teil 2

Das Projekt "Teil 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Novis GmbH durchgeführt. In Zusammenarbeit haben die Arbeitsgruppe Geomikrobiologie der Universität Tübingen und die Tübinger Novis GmbH folgende Forschungs- und Entwicklungsergebnisse zur biologischen Laugung der Hausmüllverbrennungsschlacke (MHKW) der Mannheimer Müllverbrennungsanlage MVV Energie erzielt. - Entwurf eines übergreifenden sozialen und politischen Konzepts zur Nutzung von Müllverbrennungsschlacken als Ressource für wirtschaftlich wertvolle Metalle und ökologisch verantwortungsvolle Baustoffe - Geochemische Charakterisierung der MHKW Schlacke: pH Wert, Wassergehalt, Elementzusammensetzung, Kohlenstoffanteil, Mineralogie - Bestimmung des wirtschaftlichen Potentials der Laugung von Metallen aus MHKW Schlacke, mit Finanzprognosen - Bestimmung chemischer Laugungsparameter der wirksamen Metalllaugung der MHKW Schlacke (pH, Temperatur, Korngröße, Verwendung verschiedener Säuren) - Bestimmung der biologischen Laugfähigkeit von laborbekannten Einzelbakterienstämmen (Acidithiobacillus ferrooxidans, Acidiphilium sp. SJH) zur wirksamen Metalllaugung von MHKW Schlacke - Bestimmung der biologischen Laugfähigkeit eines definierten mikrobiellen Gemisches aus 12 Bakterientypen (MicroVeda®) zur wirksamen Metalllaugung von MHKW Schlacke - Gewinnung innovativer, laugfähiger Bakterienkonsortien aus den Flusssedimenten des hochgradig metallhaltigen Flusses Rio Tinto in Spanien, perfekt angepasst an die geochemischen Parameter der MHKW Schlacke - Bestimmung physikalischer Laugungsparameter der wirksamen Metalllaugung der MHKW Schlacke (Art der Mischung von Schlacke und Laugungsflüssigkeit) - Errichtung einer Miniaturlaugungsanlage, die Metalle aus mehreren Kilogramm MHKW Schlacke industrienah laugt Übergreifend ist zu sagen, dass die Grundlagen zur Entwicklung einer wirksamen und ökonomischen Laugung von Metallen aus MHKW Schlacke gelegt werden konnten.

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