Die Umweltverträglichkeit von Recycling-Baustoffen wird heute von güteüberwachten Aufbereitungsbetrieben im Regelfall im vierteljährlichen Rhythmus geprüft. Zur Unterstützung der Eingangskontrolle eines Recyclingbetriebes soll eine Schnelltestmethode für die Erkennung von organischen Schadstoffen auf Basis eines Flammenionisationsdetektors entwickelt werden.
Wirbelbettreaktoren werden fuer sehr unterschiedliche Fragestellungen der Energie-, Verfahrens-, und Umwelttechnik eingesetzt. Neben den primaer interessierenden heterogenen Reaktionen laufen auch immer damit gekoppelt homogene Gasphasenreaktionen ab, deren Besonderheit darin besteht, dass sie in der Naehe von grossen Partikeloberflaechen stattfinden. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Untersuchung der Pyrolyse und Verbrennungsreaktionen von einfachen Kohlenwasserstoffen, die der Fluidisierungsluft oder einem inerten Fluidisierungsgas in kleinen Konzentrationen beigemischt werden. Mit Hilfe eines Chrompack Gaschromatrografen CP09001 (3-Saeulen-Schaltung mit Molsieb 5 A, Al2O3/KCl und Poraplot Q, WLD- und FID-Detektoren) koennen Konzentrationsprofile fuer folgende Gaskomponenten gemessen werden: Kohlenwasserstoffe C1-C4, CO2, CO, O2, N2, H2. Es wurde die stoechiometrische Verbrennung und die Pyrolyse von Propan bei Minimalfluidisation im Bereich von 700 bis 1000 Grad Celsius untersucht. Das Bettmaterial des Wirbelschichtofens bestand aus einer SiO2-Schuettung. Es hat sich gezeigt, dass im Bereich der Minimalfluidisation unguenstige Temperaturgradienten im unteren Bettbereich auftreten, die eine kinetische Deutung erschweren. Bei den Pyrolyseexperimenten konnte das Kohlenstoffdefizit im Abgas durch eine Messung des festen Kohlenstoffs auf dem Bettmaterial bilanziert werden.
Auf dem Kesselpruefstand (Nennwaermeleistung 120 kW) der Bundesanstalt fuer Landtechnik werden seit 1984 Untersuchungen verbrennungstechnischer Parameter und Emissionsmessungen durchgefuehrt. Die Messdaten werden automatisch erfasst, am Pruefstand vorverarbeitet, auf Magnetband abgelegt und ueber EDV ausgewertet. Fuer die Emissionsmessung stehen folgende Messgeraete zur Verfuegung: - Infrarotanalysatoren zur Bestimmung von CO und CO2, - ein Flammenionisationsdetektor zur Bestimmung der organischen gasfoermigen Substanzen, - ein Chemilumineszenzanalysator zur Bestimmung des NOx-Gehaltes, - ein Staubmessgeraet zur gravimetrischen Bestimmung des Staubgehaltes. Ueber die Untersuchungen werden Berichte erstellt und veroeffentlicht.
Motivation: Es ist wenig bekannt, dass in Kanalisationsnetzen ein Gefahrenpotenzial für Explosionen besteht. In diesen unterirdischen Systemen können beispielsweise durch auslaufendes Benzin oder durch Zuleitungen von Reinigungsmitteln aus Haushalten explosive Stoffgemische entstehen. Bereits geringe Mengen dieser Stoffe können verdampfen und eine explosionsfähige Atmosphäre erzeugen. Aber auch im Normalbetrieb ist bei langen Standzeiten des Abwassers eine gefährliche Ansammlung von explosiven Substanzen nicht auszuschließen. Daher ist es wichtig, gefährliche Stoffe zuverlässig und frühzeitig zu erkennen, um rechtzeitig Maßnahmen zu ergreifen. Ziele und Vorgehen: Ziel des Projekts FIDEX ist es, gefährliche Situationen in der Kanalisation schneller und effektiver zu erkennen. Dafür soll ein innovatives Detektionssystem entwickelt werden, welches das Kanalnetz überwacht. Es besteht aus einem neuartigen autonomen Mikroflammenionisationsdetektor (FID) für dessen Betrieb die sonst übliche externe Versorgung mit hochreinem Wasserstoff nicht mehr notwendig ist. Der Wasserstoff wird direkt in dem System generiert. Dadurch kann der FID auch in schwer zugänglichen Kanalisationsbereichen einfach eingesetzt werden. Innovationen und Perspektiven: Der autonome FID wird in städtischen Kanalisationsnetzen für mehr Sicherheit sorgen. Seine hohe Wirtschaftlichkeit, Sensitivität und Selektivität bietet auch in anderen Bereichen, wie beispielsweise für den Explosionsschutz in Biogasanlagen, ein großes Verwertungspotenzial. Zudem ermöglicht eine weitere Miniaturisierung der Technologie einen Einsatz als tragbares Warngerät für Rettungskräfte im Katastropheneinsatz.
Motivation: Es ist wenig bekannt, dass in Kanalisationsnetzen ein Gefahrenpotenzial für Explosionen besteht. In diesen unterirdischen Systemen können beispielsweise durch auslaufendes Benzin oder durch Zuleitungen von Reinigungsmitteln aus Haushalten explosive Stoffgemische entstehen. Bereits geringe Mengen dieser Stoffe können verdampfen und eine explosionsfähige Atmosphäre erzeugen. Aber auch im Normalbetrieb ist bei langen Standzeiten des Abwassers eine gefährliche Ansammlung von explosiven Substanzen nicht auszuschließen. Daher ist es wichtig, gefährliche Stoffe zuverlässig und frühzeitig zu erkennen, um rechtzeitig Maßnahmen zu ergreifen. Ziele und Vorgehen: Ziel des Projekts FIDEX ist es, gefährliche Situationen in der Kanalisation schneller und effektiver zu erkennen. Dafür soll ein innovatives Detektionssystem entwickelt werden, welches das Kanalnetz überwacht. Es besteht aus einem neuartigen autonomen Mikroflammenionisationsdetektor (FID) für dessen Betrieb die sonst übliche externe Versorgung mit hochreinem Wasserstoff nicht mehr notwendig ist. Der Wasserstoff wird direkt in dem System generiert. Dadurch kann der FID auch in schwer zugänglichen Kanalisationsbereichen einfach eingesetzt werden. Innovationen und Perspektiven: Der autonome FID wird in städtischen Kanalisationsnetzen für mehr Sicherheit sorgen. Seine hohe Wirtschaftlichkeit, Sensitivität und Selektivität bietet auch in anderen Bereichen, wie beispielsweise für den Explosionsschutz in Biogasanlagen, ein großes Verwertungspotenzial. Zudem ermöglicht eine weitere Miniaturisierung der Technologie einen Einsatz als tragbares Warngerät für Rettungskräfte im Katastropheneinsatz.
Die aktive Deponiegaserfassung auf der 'Deponie Allerheiligen' soll in Zukunft stillgelegt werden. Neben dem Rückbau der ehemaligen Gasbrunnen, sollen gleichzeitig (vorerst nur drei) Methanoxidationsfenster für die passive Entgasung errichtet werden. Es werden im Labor Voruntersuchungen in Form von Säulenversuchen zur Auswahl eines geeigneten Kompostmaterials zur Überprüfung der Methanoxidationsleistung unter standardisierten Bedingungen durchgeführt. Weiters wird eine erste FID-Rastermessung vorgenommen um die Gesamtemissionssituation der Deponie Allerheiligen einschätzen zu können. Dies soll eine optimale Platzierung und Dimensionierung der Methanoxidationsfenster gewährleisten.
Ziel des Projektes ist die Online-Erfassung aller relevanten Spurengase (Konzentration, Fracht) aus Tierproduktionsanlagen. Zu diesem Zweck werden die Komponenten Gesamtkohlenstoff, CH4, CO, CO2, H2S, NH3, N2O, NO, NO2 und O2 in der Frisch- und Abluft verschiedener Staelle gemessen. Gesamtkohlenstoff wird mit einem Flammenionisationsdetektor (FID), CH4, CO und N2O mit einem Fourier Transform Infra Red (FTIR)-Spektrometer, H2S, NH3, NO und NO2 mit einem UV-Spektrometer, CO2 mit einem Non Dispersive Infra Red (NDIR)-Spektrometer und O2 mit einem paramagnetischen Sauerstoffanalysator analysiert. Die Ergebnisse koennen zur Bewertung aller relevanten Emissionen verschiedener Haltungssysteme benutzt und Strategien zu deren Minderung entwickelt werden.
Wegen der teilweisen Unvollkommenheit gesetzlicher Pruefvorschriften zur Verminderung der Abgasemissionen von Kraftfahrzeugen sollen Grundlagenuntersuchungen und Verbesserungen des Pruef- und Messinstrumentariums durchgefuehrt werden. Dabei werden sowohl die Ergebnisse neuerer Forschung als auch der aktuelle Stand der Technik beruecksichtigt. Hinsichtlich der Verfahren zur Pruefung des Emissionsverhaltens von Kraftfahrzeugen im Verkehr sollen bei der Entwicklung neuer Vorschlaege insbesondere die speziellen Erfahrungen in Teilen des Auslands Beruecksichtigung finden.
Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Die Bestimmung von Mineralölkohlenwasserstoffen (MKW) erfolgt bisher nach Extraktion mit 1,1,2-Trichlortrifluorethan - einem FCKW und damit umweltgefährdenden Stoff - mittels IR-Spektroskopie (DIN 38409-H18/ISO TR 11046). Ausgelöst durch die Lösungsmitteldiskussion bei der IR-spektroskopischen MKW-Bestimmung wird seit einigen Jahren weltweit nach Alternativen gesucht. So wurde von der SOFIA GmbH im Rahmen eines von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt geförderten Projektes (AZ 07827, 1996) die Eignung einer neuen, lösungsmittelfreien Technik, der solid-phase microextraction (SPME), zur Extraktion von MKW unterschiedlicher Siedebereiche aus Wasser mit anschließender gaschromatographischer Bestimmung untersucht. Dabei konnte gezeigt werden, dass die Bestimmung von MKW aus Wasser mit einfachen Mitteln schnell und ohne die Verwendung von Lösungsmitteln möglich ist. Damit sich diese Methode in die analytische Praxis umsetzen lässt, soll ausgehend von den Ergebnissen, die beim Projekt AZ 07827 mit der Kombination SPME/GC-FID erzielt wurden, die Nachweisempfindlichkeit und die Reproduzierbarkeit der Analysenergebnisse verbessert werden. Abschließend soll der Einsatz dieser weiterentwickelten Methode an realen Proben getestet werde. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden: Das Prinzip der SPME beruht darauf, dass organische Verbindungen aus wässriger Lösung bzw. aus der Gasphase ohne Verwendung eines Lösungsmittels an einer ca. 1 cm langen, polymerbeschichteten Quarzglasfaser angereichert werden und dann direkt im Gaschromatographen thermisch desorbiert und gemessen werden. Die Weiterentwicklung der im Projekt AZ 07827 entwickelten Methode zur Senkung der Bestimmungsgrenze und Verbesserung der Reproduzierbarkeit soll durch folgende Schritte realisiert werden: 1) Automatisierung der Methode, 2) Zugabe von Salzen und/oder Tensiden, 3) Einsatz anderer, dynamischer Extraktionstechniken wie Ultraschall, Vibration, 4) Mehrfachextraktion/Desorption, 5) Erhöhung der Empfindlichkeit des Meßsystems durch Wechsel zu GC/MS. Abschließend soll der Einsatz dieser Methode an realen Proben untersucht werden. Fazit: Die Bestimmung der MKW aus Wasserproben ist mittels SPME-Technik möglich. Aufgrund der Inhomogenität der Stoffgruppe von sehr leichtflüchtigen bis hin zu schwerflüchtigen und schlecht löslichen Substanzen wird die Bestimmung von MKW immer fehlerbehaftet sein. Diese Problematik zeigt sich auch darin, dass bisher noch keine neue Standardmethode als Ersatz für die bisherige IR-Methode veröffentlicht wurde, obwohl weltweit schon seit einigen Jahren an dieser Thematik gearbeitet wird. Da diese Methode im Vergleich zu allen anderen Methodenvorschlägen ganz ohne den Einsatz von Lösungsmitteln auskommt, ist die SPME-Methode - aus ökologischer Sicht betrachtet - die sinnvollste Alternative. ...
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