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s/lactam/Lactat/gi

VEB Isokond

Das Grundstück des ehemaligen VEB Isokond (Fläche 14.500 m²) befindet sich im Bezirk Pankow, Ortsteil Weißensee. Zwischen 1904 und 1990 wurden am Standort Produkte der Elektroindustrie, im Wesentlichen Kondensatoren, hergestellt. Das Grundstück liegt in einem Wohn- und Gewerbegebiet. In unmittelbarer Nähe befinden sich eine Kita und eine Schule. Hauptkontaminanten sind polychlorierte Biphenyle (PCB und leichtflüchtige chlorierte Kohlenwasserstoffe (LCKW), hier insbesondere Trichlorethen. Der Schadstoffeintrag in den Untergrund erfolgte lokal, führte jedoch zu großflächigen und erheblichen Verunreinigungen der Bodenluft. Darüber hinaus ist eine extrem hohe Verunreinigung des Grundwassers zu verzeichnen. Die Schadstofffahne erstreckt sich weit über die Grundstücksgrenze hinaus und erreicht tiefere Bereiche (bis zu 40 m unter Geländeoberkante) des Grundwasserleiters. In der Tabelle sind die im Rahmen der Erkundungs- bzw. Sanierungsmaßnahmen festgestellten Maximalkonzentrationen (Bodenluft und Grundwasser) zusammengestellt. Seit 2000 wurden auf dem Gelände umfangreiche Sanierungsmaßnahmen durchgeführt. Im Rahmen der Tiefenenttrümmerung und des Bauwerkrückbaus auf einer Teilfläche wurden mehr als 10.000 t produktionsspezifisch kontaminierte Massen als besonders überwachungsbedürftiger Abfall entsorgt. Durch eine Bodenluftsanierung konnten im Zeitraum 02/2002 bis 07/2003 insgesamt ca. 8.130 kg LCKW aus der ungesättigten Bodenzone bis ca. 9 m uGOK entfernt werden. Des Weiteren wurden von 08/2003 bis 03/2006 ca. 4.100 kg LCKW mit einer kombinierten Grundwasser- und Bodenluftsanierung ausgetragen. Die Schadstoffquelle im ehemaligen Eintragsbereich der sog. TRI-Wäsche war und ist aufgrund unmittelbar angrenzender Wohnbebauung für eine Bodenaustauschmaßnahme nicht zugänglich. Trotz der durchgeführten Bodenluft- und Grundwassersanierungsmaßnahmen ist ein lokal begrenztes Schadstoffinventar mit Nachlieferungspotenzial verblieben. Detailerkundungen aus 2018 belegen LCKW-Gehalte von bis zu 4.000 mg/kg TS. Eine stufenweise Sanierungsuntersuchung erfolgt seit 10/2018. Es ist zu klären, ob einem noch langjährig zu erwartenden Austrag gelöster Schadstoffe über die Grundstücksgrenze hinaus mit einem geeigneten Sanierungsverfahren mit verhältnismäßigem Aufwand entgegengewirkt werden kann. Die Sanierung der Grundwasserkontamination des näheren Abstroms erfolgte im Zeitraum 03/2006 bis 12/2011 über bis zu 4 Grundwasserzirkulationsbrunnen (GZB), die an 3 Grundwasserreinigungsanlagen angeschlossen waren. Durch diese Maßnahme konnten etwa 7.730 kg aus dem Grundwasser entfernt werden. In 2005 durchgeführte in-situ Versuche zur Stimulierung des mikrobiellen Abbaus hatten ergeben, dass sich in einem Teilbereich eine deutliche Aktivierung des LCKW-Abbaus erzielen lässt. Im Ergebnis eines zweistufigen Pilotversuchs (2006 bis 2008) konnte belegt werden, dass durch Zugabe von Lactat eine vollständige reduktive Dechlorierung zum Ethen unter anaeroben Bedingungen erreicht werden kann. Nach der Durchführung weiterer Gebäuderückbaumaßnahmen konnte der Regelsanierungsbetrieb im sog. 2. Bauabschnitt (BA) in 2011 aufgenommen werden. Nach Erreichen der Sanierungsziele konnte die Maßnahme im Dezember 2012 erfolgreich abgeschlossen werden. Über 95 % der im Sanierungsbereich noch enthaltenen LCKW wurden mikrobiologisch abgebaut. Auf einem wesentlichen Flächenanteil des 2. BA erfolgte im Zeitraum 2017 – 2018 die Errichtung von Wohnbebauung. Vorbereitend wurde im Zeitraum 08-11/2016 ein Bodenaustausch aufgrund verbliebender PCB-Belastungen im Baufeld vorgenommen. Insgesamt wurden ca. 2.670 t produktionsspezifisch kontaminierte Massen als besonders überwachungsbedürftiger Abfall entsorgt. Ausgehend von den Schadstoffeinträgen auf dem Grundstück des ehem. VEB Isokond hat sich eine ca. 2 km lange LCKW-Schadstofffahne im weiteren Abstrom ausgebildet. Untersuchungen zur Eingrenzung der wurden bereits in 2012 aufgenommen. Im Frühjahr 2019 ist die Errichtung zusätzlicher Grundwassermessstellen zur Eingrenzung der räumlichen Ausdehnung der Fahne vorgesehen. Nach vorliegendem Konzept der Fachplanung ist eine dauerhafte Stabilisierung der Schadstofffahne durch weitgehenden mikrobiologischen Abbau in ENA-Zonen als zielführend einzustufen. Neben den vorgenannten Maßnahmen wird ein Bodenluft- und Grundwassermonitoring durchgeführt. Derzeit werden etwa 50 Grundwassermessstellen auf dem Grundstück und im Abstrom in regelmäßigen Abständen beprobt. Die Gesamtkosten für die Umsetzung einschließlich der noch laufenden Sanierungsmaßnahmen werden auf ca. 8,5 Mio. € geschätzt. Teilflächen konnten nach erfolgreicher Sanierung bereits wieder einer Nachnutzung durch einen Supermarkt sowie durch Wohnbebauung zugeführt werden. Nach vollständiger Beendigung der Sanierungsmaßnahmen ist die Errichtung von Wohnungen auf den Restflächen möglich.

Extrahierbare anorganische Komponenten aus Böden

Die Extraktion anorganischer Komponenten aus Böden ergibt aus ihrer Untersuchung eine spezielle Form bodenanalytischen Daten. Es handelt sich um bodenchemische Daten. Sie werden im Labor des LUNG M-V erhoben (Meß-Rohdaten, kombinierte Daten, Meßreihen, statistische Aussagen über Daten). Sie sind verteilt abgelegt in Laborbüchern, Rohdatenfiles der Meßgeräte, Spreadsheet-Daten. Es existieren Daten zu den Extraktionsmitteln Doppellactat, Dithionit, Reinstwasser, Oxalat, Calciumchlorid, Strontiumchlorid und Azetaten.

New biotechnologies for production of food grade lactic acid from raw starchy materials

Das Projekt "New biotechnologies for production of food grade lactic acid from raw starchy materials" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Arbeitsbereich Technische Mikrobiologie durchgeführt. The Project aimed to develop and evaluate the biotechnological potential of lactic acid production from raw starch directly; passing its precooking and hydrolysis what will permit an efficient utilization of agricultural wastes and use of waste less technology. The efficient amylolytic microbial strains should be obtained, including by gene engineering, studied and characterized. Various starchy materials, amylolytic enzyme complexes of the producers and fermentation kinetics will be studied to establish fermentation of lactic acid. For the continuous production of lactic acid the immobilized microbial cells and membrane technologies will be investigated. Based on the efficient method for lactic acid production planning to prepare and to test new lactate derivatives, particularly biodegradable polymers. The distinct objectives of the Project include: - Screening and comparative study of lactic acid production by amylolytic lactobacteria and acidophilic spore -forming bacteria; - Evaluation of efficient continuous production of lactic acid from raw starchy materials with application of immobilized cells and membrane technology; - Obtaining of the lactate derivatives and biodegradable polymers of lactic acid; - Development of microbiological methods for obtaining of the lactate-based polymers and study of their biodegradability; Planning to create the Culture Collection with database of amylolytic the selected perspective strains producing lactic acid, their derivatives and polymers.

Teilprojekt B

Das Projekt "Teilprojekt B" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für molekulare Pflanzenphysiologie durchgeführt. METAFOR entwickelt einen eleganten und wirtschaftlichen Hybridansatz für die elektrochemische CO2-Reduktion zu C1-Verbindungen und die nachfolgende biologische Umwandlung zu wichtigen Basischemikalien. Die methylotrophe Hefe Ogataea polymorpha wird zu einem Plattformorganismus für die Umsetzung der C1-Verbindungen Methanol und Formiat zu Wertprodukten aufgebaut. Hierfür wird sowohl die native Fähigkeit der Methanolassimilation ausgenutzt als auch ein synthetischer Formiatverwertungsweg entwickelt. Der rekombinante Stamm wird in METAFOR beispielhaft eine organische Säure (Laktat), einen Alkohol (Isobutanol), ein Isoprenoid (Isopren) und ein Keton (Aceton) synthetisieren. Basierend auf den in METAFOR entwickelten Metabolic Engineering Werkzeugen für den Organismus kann die Plattform leicht auf weitere relevante Chemikalien ausgeweitet werden. METAFOR kombiniert den mikrobiellen Prozess mit einer vorgeschalteten chemischen CO2-Reduktion zu Formiat. Dazu wird der chemische Prozess so optimiert, dass das Formiat in einer biokompatiblen, wässrigen Lösung bereitgestellt wird, die direkt in die nachfolgende Fermentation eingespeist werden kann. Hierdurch wird eine Aufreinigung des C1 Edukts unnötig und die Prozessökonomie verbessert. Durch die Kombination chemischer und biologischer Prozesse zur C1 Umwandlung nutzt METAFOR die Vorteile beider wirkungsvoll aus: Die chemische Gaskonversion erlaubt eine kosteneffektive Reduktion von CO2 zu einfachen C1-Verbindungen, die katalytische Überlegenheit biologischer Systeme erlaubt die effiziente Umwandlung in komplexere Wertprodukte. Die Verwendung nicht-gasförmiger C1 Substrate umgeht die Stofftransportlimitationen von Gasfermentationen. Die METAFOR Strategie trägt damit direkt zur Lösung prominenter Herausforderungen der C1-basierten Produktsynthese bei und liefert somit einen starken Beitrag zur Etablierung einer nachhaltigen Bioökonomie und einer verringerten Abhängigkeit der chemischen Produktion von fossilen Ressourcen.

Teilprojekt A

Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen Aachen University, Institut für Angewandte Mikrobiologie, Lehrstuhl für Angewandte Mikrobiologie durchgeführt. METAFOR entwickelt einen eleganten und wirtschaftlichen Hybridansatz für die elektrochemische CO2-Reduktion zu C1-Verbindungen und die nachfolgende biologische Umwandlung zu wichtigen Basischemikalien. Die methylotrophe Hefe Ogataea polymorpha wird zu einem Plattformorganismus für die Umsetzung der C1-Verbindungen Methanol und Formiat zu Wertprodukten aufgebaut. Hierfür wird sowohl die native Fähigkeit der Methanolassimilation ausgenutzt als auch ein synthetischer Formiatverwertungsweg entwickelt. Der rekombinante Stamm wird in METAFOR beispielhaft eine organische Säure (Laktat), einen Alkohol (Isobutanol), ein Isoprenoid (Isopren) und ein Keton (Aceton) synthetisieren. Basierend auf den in METAFOR entwickelten Metabolic Engineering Werkzeugen für den Organismus kann die Plattform leicht auf weitere relevante Chemikalien ausgeweitet werden. METAFOR kombiniert den mikrobiellen Prozess mit einer vorgeschalteten chemischen CO2-Reduktion zu Formiat. Dazu wird der chemische Prozess so optimiert, dass das Formiat in einer biokompatiblen, wässrigen Lösung bereitgestellt wird, die direkt in die nachfolgende Fermentation eingespeist werden kann. Hierdurch wird eine Aufreinigung des C1 Edukts unnötig und die Prozessökonomie verbessert. Durch die Kombination chemischer und biologischer Prozesse zur C1 Umwandlung nutzt METAFOR die Vorteile beider wirkungsvoll aus: Die chemische Gaskonversion erlaubt eine kosteneffektive Reduktion von CO2 zu einfachen C1-Verbindungen, die katalytische Überlegenheit biologischer Systeme erlaubt die effiziente Umwandlung in komplexere Wertprodukte. Die Verwendung nicht-gasförmiger C1 Substrate umgeht die Stofftransportlimitationen von Gasfermentationen. Die METAFOR Strategie trägt damit direkt zur Lösung prominenter Herausforderungen der C1-basierten Produktsynthese bei und liefert somit einen starken Beitrag zur Etablierung einer nachhaltigen Bioökonomie und einer verringerten Abhängigkeit der chemischen Produktion von fossilen Ressourcen.

Fermentative Nutzung von Obst- und Gemuesetrester und Bioabfall fuer die Herstellung neuartiger Produkte

Das Projekt "Fermentative Nutzung von Obst- und Gemuesetrester und Bioabfall fuer die Herstellung neuartiger Produkte" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bonn, Institut für Lebensmitteltechnologie durchgeführt. Objective: The project aims to increase the value of various agro-food processing wastes through fermentation. The processing of fruit and vegetables for making juices and wines leads to large amounts of vegetable residues (pomace), which are land filled or fed to animals. Bio waste, another type of residue is the biodegradable fraction of municipal household waste and is often collected separately. The high crude fibre content of vegetable pomace suggests its utilization as a dietary fibre bread improver. An enrichment of different products with crude fibre compounds can raise the dietary fibre uptake of the population. Processing of the vegetable residues to a dietary fibre food additive can be done by lactic acid fermentation, leading to a transformation of low molecular materials and to a microbial stabilization. Potato waste can be used as a substrate for the low-cost microbial production of enzymes like alpha-amylase, widely used in the food industry and the textile industry. After enzyme extraction, a pomace remains that can be used for the production of technical-grade lactic acid. Grape waste can be used for the production of wine-pip-oil, colourings and grape flavour. All of the three processes can be performed in a much more efficient way if enzymatic treatment steps are involved. The remaining pomace can be processed to lactic acid. Bio residue products with too low an overall quality cannot be upgraded to food grade products and will be used for low-cost production of lactic acid for use as a floc-forming supplement in wastewater treatment. Indeed, the loading capacity of a biological aerobic or anaerobic wastewater treatment system is essentially determined by the amount of active biomass retained in the reactor, which can be positively influenced upon by lactic acid. An open system fermentation is to be developed in which bio residue products are used as substrates for low-cost lactic acid production. The effect of this feed-grade lactic acid on sludge settling properties in a number of different wastewaters and in the different reactor types used for wastewater purification is to be studied. General Information: At present large amounts of vegetable wastes (pomace) are generated during juice extraction from fruit and vegetables. These are often dumped in landfills or fed to animals. The organic fraction of municipal waste (here termed bio waste) may have a similar composition to pomace and may also be upgraded in this way. The project considers a number of different wastes (carrot, potato, grape) and a number of products (dietary fibre, enzymes, waste water processing additive, colours and flavours). The main conversion process used for upgrading under investigation is bacterial fermentation using either lactobacilli or bacilli. Activities: Conversion of vegetable residues to a dietary fibre food additive was investigated using lactic acid fermentation...

Teilprojekt D

Das Projekt "Teilprojekt D" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ThyssenKrupp Industrial Solutions AG durchgeführt. Siehe Antrag: Im Rahmen des Gesamtprojektes sollen durch ThyssenKrupp Industrial Solutions die Pentose- und Hexosehaltigen Hydrolysate des Organosolvverfahrens auf ihre Eignung als Fermentationssubstrate zur Herstellung organischer Säuren (Milchsäure, Bernsteinsäure) getestet werden. Dadurch soll eine Mindest-Spezifikation für diese Hydrolysate entwickelt werden mit dem Ziel später breiteren Zugang zu kostengünstigen Kohlenstoffquellen zu erlangen. Zuerst sollen Vorversuche zur prinzipiellen Verwertbarkeit mit den bereitgestellten Hydrolysaten auf vorhanden Milch- und Bernsteinsäureproduzenten getestet werden. Hierfür sind im Wesentlichen Tests im Schüttelkolben sowie 1L-Parallelreaktorsystem vorgesehen. Geeignete Kombinationen aus Hydrolysat und Stämmen sollen dann einer Fermentationsoptimierung unterzogen werden welche abschließend bis in den 250L-Maßstab überführt werden soll.

Teilprojekt 4: Universität des Saarlandes

Das Projekt "Teilprojekt 4: Universität des Saarlandes" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität des Saarlandes, Fachrichtung 8.1 Anorganische und Analytische Chemie und Radiochemie durchgeführt. Ziel des FuE-Vorhabens ist es, das geochemische Verhalten von Actiniden (U(VI)) und Lanthanoiden (Eu(III), Gd(III)) als deren Stellvertreter, auch unter dem Einfluss von Grundwasserbedingungen mit hohen Salinitäten in natürlichem Tongestein zu untersuchen. Zusätzlich sollen ein Teil dieser Untersuchungen bei höheren Temperaturen durchgeführt werden, um die hier noch vorhandenen Datenlücken zu verringern. Basierend auf Ergebnissen der bisherigen Arbeiten sollen im ersten Teil des Projektes die Untersuchungen, die bislang nur an Opalinuston und synthetischem Porenwasser mittlerer Ionenstärke (ca. 0,4 mol/L) durchgeführt wurden, auf Opalinuston erweitert werden, der verschieden hohen Grundwasser-Salinitäten (bis zu 5 mol/L) ausgesetzt wird. Damit soll überprüft werden, inwieweit die Ergebnisse im System Opalinuston/Porenwasser auf die in Nord- bzw. Nordwestdeutschland vorherrschenden Bedingungen übertragbar sind. Ein zweiter Projektschwerpunkt soll sich mit dem Komplexierungsverhalten der Metalle mit organischen und anorganischen Komplexliganden (Lactat, Salicylat bzw. Huminsäure zum Vergleich mit vorhandenen Ergebnissen sowie Borat) im Übergang von wässrigen Lösungen auf salinare Systeme beschäftigen. Durch Anpassung der vorhandenen Tools zur Metall-Speziation (CE- bzw. LC-ICP-MS) an salinare Systeme sollen hierbei Komplexbildungskonstanten bei höherer Ionenstärke bestimmt werden, da für salinare Systeme die Datenlage zur Komplexierung bzw. Kolloidbildung noch lückenhaft ist.

Reduzierung von Ammoniakemissionen aus Guelle durch Zumischung von Presssaft aus der Aufbereitung von feuchtkonservierter Biomasse zu Brennstoff

Das Projekt "Reduzierung von Ammoniakemissionen aus Guelle durch Zumischung von Presssaft aus der Aufbereitung von feuchtkonservierter Biomasse zu Brennstoff" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kassel, Fachbereich 11 Landwirtschaft, Internationale Agrarentwicklung und Ökologische Umweltsicherung, Fachgebiet Acker- und Pflanzenbau durchgeführt. Ammoniakemissionen aus Guelle sind mit ca. 40 Prozent an den Gesamtstickstoffemissionen beteiligt und stellen somit eine erhebliche Umweltbelastung dar (Gebaeudeschaeden, Bodenversauerung, Biotopeutrophierung). Durch Zumischung von Saeuren und damit Senkung des pH-Wertes lassen sich diese Emissionen reduzieren. Neben Mineralsaeuren wie Schwefelsaeure bietet sich der als Beiprodukt anfallende Presssaft aus der mechanischen Entwaesserung des Biobrennstoffes an. Er enthaelt erhebliche Mengen an Milchsaeure, die den Vorteil der biologischen Abbaubarkeit haben.

Bewertung des Potentials von raffiniertem Mehl aus Maniok (Manihot esculenta C.) und chinesischer Kartoffel (Colocasia esculenta L.) für die Verwertung als Rohstoff für die Herstellung von Milchsäure (CACHIPLA)

Das Projekt "Bewertung des Potentials von raffiniertem Mehl aus Maniok (Manihot esculenta C.) und chinesischer Kartoffel (Colocasia esculenta L.) für die Verwertung als Rohstoff für die Herstellung von Milchsäure (CACHIPLA)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Agrartechnik Potsdam-Bornim e.V., Abteilung Bioverfahrenstechnik durchgeführt. Angesichts der Vorgaben zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen in der industriellen Produktion und mit Blick auf die Verknappung fossiler Ressourcen besteht die Notwendigkeit der verstärkten Nutzung biogener Ressourcen. Wachstumschancen für biobasierte Produkte sind dort groß, wo biotechnologische Konversion von Stärke, Zucker, Cellulose u.ä. zu Ausgangsstoffen für (Basis-)Chemikalien (z.B. Milchsäure für Biopolymere) zur ökonomisch interessanten Alternative für auf Erdöl basierende Verfahren wird. Tropenregionen wie Kolumbien spielen eine bedeutende Rolle für die Erzeugung von ldw. Primärprodukten und für die Verwertung von Reststoffen/Nebenprodukten aus der Verarbeitung. Bei etablierten Rohstoff- und Produktlinien (z.B. Kaffee oder Cassava) fehlt eine entwickelte Infrastruktur, um Potentiale der Reststoffnutzung voll auszuschöpfen. Besonders die hier adressierten stärkehaltigen, nicht mit Nahrungsmitteln konkurrierenden Stoffe bieten beste Voraussetzungen als Substrate für biotechnologischen Verwertung. Das ATB betreibt langjährig Forschung auf dem Gebiet der Milchsäurefermentation und ist bestrebt, die Rohstoffpalette zu erweitern, um ggf. gängige Substrate zukünftig durch bislang kaum genutzte substituieren zu können. Arbeitsschritte: Analyse der Reststoffe und Verwendungsmöglichkeiten; Methodenevaluierung d. Inhaltsstoffgewinnung und -optimierung; scale-up der Aufarbeitung; Produktmusterherstellung (Lactate u.ä.); mittelfristige Umsetzung in lokale Pilot-/Demoanlage.

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