Kohlendioxid besitzt in gewissen Temperatur- und Druckbereichen ein selektives Loesungsvermoegen fuer eine grosse Anzahl von Stoffen mit vorwiegend unpolarem Charakter. Das darauf aufbauende Verfahren ermoeglicht ausgehend von festen oder fluessigen Rohmaterialien die Gewinnung von loesungsmittelfreien Extrakten und Raffinaten. Vor allem durch die physiologische Unbedenklichkeit von CO2 ist ein Schwerpunkt dieser Anwendung in der Lebensmittel- und pharmazeutischen Industrie zu suchen und ersetzt dabei niedrigsiedende organische Loesungsmittel, wie etwa chlorierte Kohlenwasserstoffe, Methanol, Hexan, Essigester etc. Das entwickelte Hochdruck-Extraktionsverfahren ist aber nicht nur auf die Produktion von rueckstandsfreien Nahrungs- und Genussmitteln beschraenkt, sondern ist als Alternativverfahren vielseitig einsetzbar. Es wurde die Extraktion von pflanzlichen und tierieschen Fetten und Oelen, die Extraktion von physiologisch unbedenklichen Insektiziden und das Recycling von Loesungsmitteln in technisch-chemischen Prozessen untersucht. Das Hochdruck-Extraktionsverfahren mit CO2 ist ein semikontinuierlicher Prozess: der eingesetzte Rohstoff verbleibt waehrend der Extraktion im Extraktionsautoklaven, das CO2 als Loesungsmittel wird in einem geschlossenen Kreislauf gefuehrt.
Neugebauer, Frank; Dreyer, Annekatrin; Lohmann, Nina; Koschorreck, Jan Analytical and Bioanalytical Chemistry (2017); online 13. Dezember 2017 The extensive application of halogenated flame retardants has led to their widespread distribution in the environment. Recently, concerns emerged regarding their potential persistence, (bio)accumulation, and/or toxicity. Particularly halogenated flame retardants based on norbornene structures, like Dechlorane Plus as well as other brominated PBDE replacements, generically called emerging, novel , or alternative flame retardants, are in the focus of interest. A comprehensive analytical method for the determination of 21 halogenated flame retardants (HFRs) of different substance classes (dechloranes, brominated aromates, brominated ethers, cyclic BFR) in a broad variety of matrices (tree leaves, fish fillet, birds eggs, suspended particles) was developed in order to assess their environmental levels as well as temporal trends, especially for the use within environmental specimen banks (ESBs). In addition to the alternative HFRs, a set of 24 PBDEs were measured in the same samples, however using GC-EI-MS for detection. Samples were extracted using accelerated solvent extraction (ASE) with dichloromethane:hexane (exception: soxhlet extraction for suspended particles) followed by a multi column clean-up. Quantification was performed by API-GC-MS/MS as a modern, gentle, and sensitive technique for simultaneous detection of compounds throughout a wide range of masses and fragmentation characteristics (exception: PBDE detection using GC-EI-MS). With the exception of BDE 209, instrumental precisions of target compounds ranged from 1% to 16 % (at levels of 2 pg injection -1 for HFR, 20 pg injection -1 for DBDPE, 7-36 pg injection -1 for PBDEs). Interday precisions of the entire analytical method including extraction and clean-up were mostly below 25% for all validation matrices at spiked levels of 100 pg sample -1 for HFR (DBDPE: 1000 pg sample -1 ) and 1200–6000 pg sample -1 for PBDEs. The majority of analytes were investigated with expanded measurement uncertainties of less than 50%. doi: 10.1007/s00216-017-0784-x
Das Flushing ist eine Sonderform der Filterkuchenwäsche. Der Ausdruck Flushing wird dann verwendet, wenn es nicht darum geht in der Mutterflüssigkeit gelöste Verunreinigungen aus dem Filterkuchen zu entfernen, sondern die Mutterflüssigkeit komplett durch eine zweite chemisch unterschiedliche auszutauschen. Die häufigste Variante hierbei ist das Ersetzen eines organischen Lösungsmittels durch Wasser. Dies hat den primären prozesstechnischen Vorteil, dass eine sich anschließende thermische Trocknung ohne die Auflagen des Explosionsschutzes durchgeführt werden kann. Beispielprozesse, bei denen die Suspensionsflüssigkeit zwischen zwei organischen Flüssigkeiten oder von einer organischen hin zu Wasser gewechselt werden muss, können aus einer Vielzahl von Branchen genannt werden: - Suspensionspolymerisation von Polyethylen in bspw. Hexan - Flushing mit Wasser vor der Trocknung - Auswaschung von Rohöl aus Ölsanden mit Nafta (leicht siedende Kohlenwasserstoffe) - Feinchemie: Coating Synthese in Lösungsmittel (Pigmente) - Lebensmittelhilfsstoffe Extraktion und anschließende Kristallisation in Lösungsmitteln - Aufeinanderfolgende pharmazeutische Syntheseschritte /HPK05/ in unterschiedlichen Lösungsmitteln (z.B. Acetylsalicylsäure in Phenol) - Recycling - entfernen organischer schwerbeweglicher Verunreinigungen /AR95/ Solche Prozesse besitzen zurzeit weder eine experimentell noch eine theoretisch basierte Modellvorstellung, mit der eine verfahrenstechnische Auslegungsrechung möglich wäre. Das prinzipielle qualitative Verständnis des Prozesses des Lösungsmitteltausches, d.h. des Flushing, wird auf Basis von hier durchgeführten experimentellen Untersuchungen erarbeitet.
Aufgabenbeschreibung: Der Mensch atmet pro Tag 10 bis 20 m3 Luft ein, was einer Masse von 12 bis 24 kg Luft pro Tag entspricht. Davon entfällt etwa 90 % auf die Innenraumluft. Damit kann kontaminierte Innenraumluft zu einer relevanten Aufnahme von Chemikalien führen. Es ist deswegen äußerst wichtig, die Vorkehrungen zu treffen, die eine gute Innenraumluftqualität sicherstellen. Für diesen Zweck setzt der Ausschuss für Innenraumrichtwerte (AIR) bundeseinheitliche, gesundheitsbezogene Richtwerte für die Innenraumluft fest. Der AIR hat bereits über 100 Stoffe in der Innenraumluft bewertet und für eine Vielzahl von Stoffen Richtwerte abgeleitet, die als Maßstab für die Bewertung der Innenraumluftqualität öffentlicher und privater Gebäude in Deutschland angewandt werden. Wegen der Entwicklung der Bautechnik, kultureller Veränderungen und neuer wissenschaftlicher Erkenntnisse werden stets neue Stoffe in der Innenraumluft identifiziert. Die Liste der Stoffe für die eine toxikologische Bewertung dringend notwendig ist, wurde durch den Ausschuss für Innenraumrichtwerte im Jahr 2016 aktualisiert. Gemäß der Angaben der beteiligten Länder besteht ein akuter Bedarf nach Richtwerten für Pentan, Methylpentan, Hexan, Cyclohexan und Summenrichtwerten für C4-C8 Alkane. Ziel des Projekts ist die Bereitstellung eines geeigneten Stoffdossiers als Bewertungsgrundlage für Ableitung der Richtwerte durch den AIR.
Für die schonende Entfernung von Hexan aus Raps-Extraktionsschroten nach der Miscella-Extraktion können mit Inertgasen oder Lösungsmitteldämpfen betriebene Wirbelschichten eingesetzt werden. Im Forschungsthema sollen auf umwelt- und produktschonende Weise Möglichkeiten entwickelt werden, derartige Verfahren sicher apparatetechnisch zu gestalten und energetisch optimieren zu können. Es werden sowohl experiementelle als auch theoretische Arbeiten durchgeführtr.
Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Ziel der Forschungsarbeiten ist die Optimierung der für die Reinigungsleistung biologischer Abluftreinigungsanlagen verantwortlichen Biologie. Anhand definierter Mischkulturen ('designed oligospecies culture' systems) sollte ein besserer Einblick in die Dynamik der Biologie dieser Anlage gewonnen und Zusammenhänge zwischen der Zusammensetzung der Flora und der jeweils gemessenen Reinigungsleistung aufzeigt werden. Dabei wurden die Erfolgsaussichten des Einsatzes solcher DOC-systems eruiert. Bei Eignung ist zusammen mit einem Industriepartner der Einsatz in einem Pilotfilter angestrebt. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden: Zunächst wurden Mikroorganismen (Mos) angereichert, die Hexan produktiv verwerten können. Aus dieser Anreicherung wurden Reinstämme isoliert und charakterisiert. Parallel zur taxonomischen Einordnung der Neuisolate mittels kommerzieller Schnelltests wurde ihre Fettsäurezusammensetzung bestimmt. Weiterhin wurden die kinetischen Konstanten (KS und vmax) der Neuisolate mit denen vorhandener Isolate verglichen und anhand dieser Daten Einzelstämme zur Inokulation von vier 50 l- Reaktoren ausgewählt. Die Reaktoren wurden insteril betrieben, um zu überprüfen, ob sich die 'Starterkulturen' etablieren können, was mittels 'Kultivierungsmethoden' und Fettsäurenanalyse verfolgt wurde. Abschließend wurde ein 150 l-Reaktor mit einer definierten Mischkultur der getesteten Stämme angeimpft. Parallel zu diesem Reaktor wurden zwei weitere 150 l-Reaktoren betrieben, von denen einer mit Belebtschlamm und der andere überhaupt nicht angeimpft wurde. Die Anfahrzeiten, die erreichbaren Eliminationsleistungen sowie die Stabilität der Anlagen wurden verglichen. Weiterhin erfolgte beim DOC-System eine intensive Untersuchung der Filterpopulation mittels klassischer mikrobiologischer Methoden und Fettsäurenanalytik, um Änderungen des Milieus mit einer möglichen Populationsdrift und den jeweils erreichbaren Wirkungsgraden korrelieren zu können. Fazit: Das Bereitstellen eines geeigneten Inokulums für biologische Abluftreinigungsanlagen könnte in Zukunft eine weitaus größere Rolle spielen als in den letzten Jahren. Bei der Umsetzung der EG Richtlinie zum Schutz der Arbeitnehmer gegen Gefährdung durch biol. Arbeitsstoffe in nationales Recht wurde die Biostoffverordnung als Teil des Arbeitsschutzgesetzes erlassen und trat am 01.04.1999 in Kraft. Inwieweit die BioStoffV auch die biol. ALR betrifft, lässt sich noch nicht abschätzen, jedoch ist zu bedenken, dass durch die Inokulation mit Belebtschlamm auch Krankheitserreger, die sich im Belebtschlamm einer kommunalen Kläranlage befinden können, in einen Reaktor eingebracht und unter Umständen auch emittiert werden. Mit der Inokulation einer definierten und untersuchten Biologie wird dieses Gefährdungspotential minimiert. Die mangelnde Aussagekraft der kultivierungsabhängigen Ansätze konnte anhand der definierten Mischkultur belegt werden. ...
Optimierung der N-Düngung von Getreide in der Hochertragsregion der Provinz Henan, Kostenreduktion und Verminderung von Umweltemissionen aus der Düngung. Spezifische Ziele sind: (1) Entwicklung eines vereinfachten Ansatzes zur großflächigen Nmin-Untersuchung. (2) Anwendung neu entwickelter Sensortechnologien aus Deutschland zur Diagnose des N-Status der Pflanzen und Entwicklung von Düngungsalgorithmen für Weizen in den Hochertragsregionen der Provinz Henan. (3) Technologietransfer. Das Projekt weist ein großes ökonomisches Potenzial auf. Die neuen Technologien weisen sehr gute Chancen auf die wissenschaftliche und technologische Entwicklung in China und auch in Deutschland zu beschleunigen. Durch die Einsparung von 100-150 kg N ha können 160-240 Yuan RMB pro Hektare eingespart werden und wesentliche Umweltverbesserungen erreicht werden. Die optimierten Strategien und der Einsatz der Technologien erlaubt die Sicherung der hohen Erträge in der chinesischen Landwirtschaft. In der Henan Provinz finden sich 13 Millionen Haushalte, die einen großen Markt repräsentieren. Dieses Vorhaben ermöglicht es eine effiziente Plattform für eine langfristige Zusammenarbeit zu etablieren.
Zur Reinigung von weichen Materialien, wie z. B. Textilien und Leder sowie für die Reinigung harter Oberflächen, wie z.B. medizinische Instrumente, Implantate, industrieller Teile werden gegenwärtig häufig organische Lösungsmittel eingesetzt. Diese fallen unter die VOC-Richtlinie und sind darüber hinaus z. T. halogeniert und stellen insbesondere deshalb für die Umwelt sowie für das Personal ein erhebliches Gefährdungspotential dar. Darüber hinaus können sowohl bei der Verwendung organischer als auch von wässrigen Reinigungsverfahren Rückstände auf dem Reinigungsgut verbleiben, die zu einer unakzeptablen Endqualität der Produkte führen. Das Forschungsprojekt ACCEPT untersuchte und optimierte Verfahren zur Reinigung auf der Basis von flüssigem und überkritischem Kohlendioxid (LCO2/ SCCO2) um eine Substitution konventioneller Reinigungsprozesse auf Lösungsmittelund Wasserbasis zu ermöglichen. Komprimiertes CO2 ist ökologisch völlig unbedenklich, in großem Maßstab ökonomisch günstig verfügbar, toxikologisch irrelevant und nicht brennbar. Es verfügt über interessante Lösungsmitteleigenschaften, die häufig mit Hexan verglichen werden und eignet sich daher als Ersatz für organische Lösemittel. Darüber hinaus weist komprimiertes CO2 eine intrinsische keimabtötende Wirkung auf, die zur Desinfektion eingesetzt werden kann. Während bei Projektbeginn eine Evaluierung des Stands verfügbarer LCO2-Reinigungsverfahren erfolgte, wurden durch nachfolgende Forschungsarbeiten neue LCO2 und SCCO2-Verfahren zur Reinigung von Textilien und industriellen Teilen mit verbesserten Reinigungswirkungen entwickelt. Die Reinigungswirkung bei Textilien konnte insbesondere durch Entwicklung neuer Detergenzien verbessert werden. Darüber hinaus wurde die Wirkung von Additiven und Clathraten auf die Reinigung von z.B. industriellen Teilen untersucht. Es konnten Verfahren entwickelt werden, die zur Präzisionsreinigung anspruchsvoller Teile geeignet sind. Ein Schwerpunkt der Forschungsarbeiten lag auf der Entwicklung von Aufbereitungsverfahren von Medizinprodukten. Unter Verwendung von LCO2 und SCCO2 konnten Verfahren entwickelt werden, die eine Desinfektion von Instrumenten bei Temperaturen unter 40 °C erlauben. Im Vergleich zu konventionellen chemischen Desinfektionsverfahren wurden gleichwertige oder sogar bessere Abtötungsraten gegenüber einer großen Vielzahl unterschiedlicher Mikroorganismen ermittelt, die auch in Gegenwart hoher organischer Belastung keine kritischen Beeinträchtigungen zeigten.
Die Analytik der polybromierten Dibenzo-p-dioxine und Dibenzofurane (PBDD/F) wird haeufig durch die in Kunststoffen als Flammschutzmittel eingesetzten polybromierten Diphenylether (PBDPE) gestoert. Mit Hilfe der Standardaufreinigung nach Hagenmaier (Aluminiumoxidsaeule, gemischte Kieselgelsaeule und Mini-Aluminiumoxidsaeule) wird nur eine geringe Abtrennung der PBDPE von den PBDD/F erreicht, wobei ausserdem die umweltrelevanten Loesungsmittel Hexan und Dichlormethan verwendet werden. Der Loesungsmittelersatz durch weniger bedenkliche Loesungsmittel ist bei der PCDD/F-Analytik bereits erreicht und wird in dieser Arbeit auf die PBDD/F-Analytik uebertragen. Zudem sollte eine moeglichst vollstaendige Abtrennung der PBDPE von den PBDD/F im Clean-up durch Veraenderung der Aufreinigung erfolgen. Zusaetzlich sind Untersuchungen zu den Ursachen der beobachteten hohen Detektionsgrenzen bei der gaschromatographischen Bestimmung der PBDD/F im Vergleich zu den chlorierten Analoga beschrieben. Es wird gezeigt, dass bei der Aluminiumoxidsaeule und der Kieselgelsaeule ein Loesungsmittelersatz von Hexan und Dichlormethan durch Heptan und Essigsaeureethylester auch fuer die PBDD/F-Analytik moeglich ist. Als letzter Schritt im Clean-up koennen an Stelle der wenig leistungsfaehigen Mini-Aluminiumoxidsaeule erfolgreich Braunkohlekoks/Kieselgelsaeulen oder Florisilsaeulen eingesetzt werden, mit denen eine weitgehende Abtrennung der PBDPE erreicht wird. Die Braunkohlekoks/Kieselgelsaeulen zeigen eine geringere Leistungsfaehigkeit bei der Abtrennung der PBDPE als die Florisilsaeulen. Bei einer Probe aus dem Elektronikschrottrecycling konnten die in der resultierenden Messloesung verbleibenden PBDPE-Konzentrationen mit Hilfe einer Braunkohlekoks/Kieselgelsaeule von 6000-10000 ng/myL auf etwa 300 ng/myL gesenkt werden, mit Hilfe einer Florisilsaeule auf weniger als 30 ng/myL. Allerdings koennen bei den Florisilsaeulen selektive Verluste der mono- bis tribromierten Dibenzo-p-dioxine und Dibenzofurane auftreten, die jedoch keine Beeintraechtigung der nach der Chemikalienverbotsverordnung zu bestimmenden tetra- bis hexabromierten Dibenzo-p-dioxine und Dibenzofurane verursachen.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 57 |
| Type | Count |
|---|---|
| Chemische Verbindung | 31 |
| Förderprogramm | 25 |
| Gesetzestext | 16 |
| Text | 1 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 32 |
| offen | 25 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 56 |
| Englisch | 3 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 53 |
| Webseite | 4 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 22 |
| Lebewesen und Lebensräume | 22 |
| Luft | 20 |
| Mensch und Umwelt | 57 |
| Wasser | 19 |
| Weitere | 31 |