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Projektverbund: Entwicklung eines Druckhydrolyseverfahrens fuer technische Cyanid-Abwaesser - Teil A: Verfahrenstechnik der Druckhydrolyse

Ziel ist die Entwicklung eines Druckhydrolyseverfahrens zur Cyanidentgiftung fuer komplexe technische Abwaesser, mit dem die ueblichen chlor-chemischen Verfahren ersetzt werden sollen und das Abwasser den Forderungen des WHG und seiner nachgeschalteten Verordnungen entspricht. Es sollen fuer alle wichtigen Cyanverbindungen systematisch die Verfahrensparameter ermittelt und die Durchfuehrung des Verfahrens in einer kontinuierlichen technischen Versuchsanlage demonstriert werden. Schwerpunkte der Entwicklung liegen bei den Teilaufgaben, die bei bisherigen Untersuchungen der Druckhydrolyse nicht beruecksichtigt wurden, insbesondere die Untersuchung der Reaktion auf sonstige unerwuenschte Nebenprodukte, die technische Anpassung der Apparate und Ausruestungen an die Schlammbildung und den damit verbundenen Verkrustungs-, Ausschleusungs- und Verwertungsproblemen sowie die Behandlung und Entfernung von Formiaten und Ammoniak aus dem Abwasser.

Biotechnologische Verfahren zur Produktion von Polyarginylaspartat (Cyanophycin) und davon abgeleitete Varianten

Dieses Projekt widmet sich der biotechnologischen Produktion von Polyamiden, die sich durch eine definierte chemische Struktur auszeichnen und die aus nachwachsenden Rohstoffen, vor allem Kohlenhydraten, produziert werden sollen. Dadurch werden neue Absatzmärkte für von der Landwirtschaft produzierte Kohlenhydrate erschlossen. Es werden Enzyme für die Polymerisationsreaktion verwendet, deren genetische Information erst seit kurzem bekannt und verfügbar ist. Die Gene sollen entweder direkt oder nach mutativer Veränderung der Substratspezifität eingesetzt werden, um Cyanophycin bzw. Polyasparaginsäure in Mikroorganismen zu synthetisieren. Durch Wahl von Mikroorganismen mit einem geeigneten physiologischen Hintergrund oder durch Veränderung des Stoffwechsels von Mikroorganismen ('metabolic engineering') sollen Produktionsstämme erzeugt werden, die für eine biotechnologische Produktion dieser Polyamide in der chemischen Industrie geeignet sind. Bei einer erfolgreichen Durchführung des Vorhabens werden erstmals biotechnologisch produzierte Polyamide mit neuer Struktur verfügbar. Die physikalischen Eigenschaften und die Materialeigenschaften dieser Polyamide sollen ermittelt werden, um deren Verwendungspotential beurteilen zu können und neue Anwendungen zu erproben.

Untersuchung des Abbauverhaltens von komplexen Cyanidverbindungen

Leicht freisetzbare und komplex gebundene Cyanide unterscheiden sich erheblich in ihrer Toxizitaet. Waehrend freie Cyanide zu den staerksten Giften zaehlen, sind die komplex gebundenen kaum giftig. Komplex gebundene Cyanide koennen unter bestimmten Einflussfaktoren wieder in freie und damit in hoch toxische Cyanide zerfallen. Im Ergebnis des Forschungsvorhabens sollen grundlegende Erkenntnisse zum abiotischen und biotischen Abbauverhalten komplex gebundener Cyanidverbindungen gewonnen werden.

Entwicklung eines Druckhydrolyseverfahrens fuer komplexe technische Abwasser, Teil B: Technologie fuer optimale Abwasser-Stoffstroeme

Ziel die Entwicklung eines Druckhydrolyseverfahrens zur Cyanidentgiftung fuer komplexe technische Abwaesser, mit dem die ueblichen chlor-chemischen Verfahren ersetzt werden sollen und das Abwasser den Forderungen des WHG und seiner nachgeschalteten Verordnungen entspricht. Es sollen fuer alle wichtigen Cyanverbindungen systematisch die Verfahrensparameter ermittelt und die Durchfuehrung des Verfahrens in einer kontinuierlichen technischen Versuchsanlage demonstriert werden. Schwerpunkte der Entwicklung liegen bei den Teilaufgaben, die bei bisherigen Untersuchungen der Druckhydrolyse nicht beruecksichtigt wurden, insbesondere die Untersuchung der Reaktion auf sonstige unerwuenschte Nebenprodukte, die technische Anpassung der Apparate und Ausruestungen an die Schlammbildung und den damit verbundenen Verkrustungs-, Ausschleusungs- und Verwertungsproblemen sowie die Behandlung und Entfernung von Formiaten und Ammoniak aus dem Abwasser.

Projektverbund: Entwicklung eines Druckhydrolyseverfahrens fuer technische Cyanid-Abwasser - Teil C: Wissenschaftliche Begleitung

Ziel ist die Entwicklung eines Druckhydrolyseverfahrens zur Cyanidentgiftung fuer komplexe technische Abwaesser, mit dem uebliche Chlorchemische Verfahren ersetzt werden sollen und das Abwasser den Forderungen des WHG und seiner nachgeschalteten Verordnung entspricht. Es sollen fuer alle wichtigen Cyanverbindungen systematisch die Verfahrensparameter ermittelt und die Durchfuehrung des Verfahrens in einer kontinuierlichen technischen Versuchsanlage demonstriert werden. Schwerpunkte der Entwicklung liegen bei den Teilaufgaben, die bei bisherigen Untersuchungen der Druckhydrolyse nicht beruecksichtigt wurden, insbesondere die Untersuchung der Reaktion auf sonstige unerwuenschte Nebenprodukte, die technische Anpassung der Apparate und Ausruestungen an die Schlammbildung und den damit verbundenen Verkrustungs-, Ausschleusungs- und Verwertungsproblemen sowie die Behandlung und Entfernung von Formiaten und Ammoniak aus dem Abwasser.

Entwicklung von Verfahren zur Entgiftung cyanid/cyanathaltiger und nitrit/nitrathaltiger Haertesalze, die zusaetzlich giftige Bariumverbindungen enthalten

Projektverbund: Entwicklung eines Hydrolysedruckverfahrens fuer technische Cyanidabwaesser - Teil B: Technologie fuer optimale Abwaesser-Stoffstroeme

Ziel ist die Entwicklung eines Druckhydrolyseverfahrens zur Cyanentgiftung fuer komplexe technische Abwaesser, mit dem die ueblichen chlor-chemischen Verfahren ersetzt werden sollen und das Abwasser den Forderungen des WHG und seiner nachgeschalteten Verordnungen entspricht. Es sollen fuer alle wichtigen Cyanverbindungen systematisch die Verfahrensparameter ermittelt und die Durchfuehrung des Verfahrens in einer kontinuierlichen technischen Versuchsanlage demonstriert werden. Schwerpunkte der Entwicklung liegen bei den Teilaufgaben, die bei bisherigen Untersuchungen der Druckhydrolyse nicht beruecksichtigt wurden, insbesondere die Untersuchung der Reaktion auf sonstige unerwuenschte Nebenprodukte, die technische Anpassung der Apparate und Ausruestungen an die Schlammbildung und den damit verbundenen Verkrustungs-, Ausschleusungs- und Verwertungsproblemen sowie die Behandlung von Formiaten und Ammoniak aus dem Abwasser.

Erarbeitung von Entscheidungshilfen fuer TA Luft Nr. 2.2.1.3 (Sonderfallpruefung) - Schadstoffe, fuer die keine Immissionswerte festgelegt sind

Die TA Luft verlangt in Nr. 2.2.1.3 eine Sonderfallpruefung fuer solche Stoffe, fuer die Immissionswerte nach Nr. 2.5 TA Luft nicht vorliegen, die andererseits aber als relevant anzusehen sind. In dieser Untersuchung werden mit Hilfe von Informationen aus Emissionskatastern in der Bundesrepublik Deutschland die Massenstroeme der emittierten Stoffe und deren Repraesentanz zusammengestellt. In bezug zu den Emissionsmassenstroemen wird ueber Wirkungskriterien (MAK, MIK, Geruchsschwellen, Bodenrichtwerte) abgeleitet, welche Stoffe fuer das jeweilige Kriterium als wirkungsrelevant anzusehen sind. In einer zusammenfassenden Bewertung werden die Stoffe ermittelt, die aufgrund ihrer mehrfachen Wirkungsmoeglichkeiten und ihrer Wirkungsrelevanz in eine Sonderfall-Pruefung einbezogen werden sollten. Die ermittelten wichtigsten Stoffe sind: Ammoniak, Chrom, Cyanwasserstoff, Formaldehyd, Schwefelkohlenstoff, Schwefelwasserstoff und Tetrachlorkohlenstoff. Fuer diese Stoffe werden weitere umweltrelevante Informationen zusammengestellt.

Sanierung ehemaliger Gaswerke. Geologische und hydrologische Verhaeltnisse im Bereich des ehemaligen Gaswerks Grasbrook

Die im Verlaufe des Betriebes der ehemaligen Gasanstalten angefallenen Rueckstaende, die Cyanverbindungen, Teer, Phenole und Ammoniak enthalten, wurden zumeist direkt auf dem Betriebsgelaende als Auffuellungen verbracht. Durch ihre hohen Schadstoffkonzentrationen bilden sie eine latente Gefahr fuer unser Grundwasser. Die Untersuchungen sollen Auskunft ueber Geologie umd Hydrogeologie im Bereiche dieser Gaswerke geben, zum einen, um den Gefaehrdungsgrad des Grundwassers abzuschaetzen, zum anderen, um Vorschlaege fuer die Sanierung machen zu koennen. Hierzu werden alle im Archiv des GLA verfuegbaren Daten ausgewertet. Ausserdem werden Messbrunnen zur Erfassung der Grundwasserbewegung und Probenahmen fuer die chemische Analyse niedergebracht. Korngroessenverteilungen und Duchlaessigkeiten werden labormaessig untersucht.

Enzymatischer Cyanidabbau und Entwicklung eines Membranreaktors zur Behandlung von Industrieabwaessern

Der Weltverbrauch von verschiedenen Industriezweigen an toxischen Cyanidverbindungen wird auf drei Millionen Jahrestonnen geschaetzt. Ein bedeutender Teil dieser Menge befindet sich in den Abwaessern und muss eliminiert werden. Das Standardverfahren ist eine Oxidation mit Chlor. Diese vielseitige und preisguenstige Methode fuehrt aber zur Bildung von oekotoxischen Chlorverbindungen. Zurzeit gibt es kein akzeptierbares biologisches Verfahren zum Cyanidabbau. In diesem Projekt wurde Cyanid mit einem neu entwickelten immobilisierten Enzym bis zu einer Endkonzentration von unter 0,1 ppm abgebaut. Fuer die Behandlung von reellen Industrieabwaessern wurde ein Flachmembran-Enzymreaktor entwickelt und mit Extraktionsabwaessern aus der Bittermandelaufbereitung erfolgreich getestet.

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