Mit Hilfe elektrochemischer Messungen wird der Zustand von elektrochemisch aktiven Metallionen in inerten Matrices untersucht. Dabei ergeben sich Informationen zu umweltchemisch relevanten Eigenschaften. Als Modellsystem wurden Blei-, Silber-, Kupfer- und Manganionen in Magnesiumhydroxid gewaehlt. Als Untersuchungsmethode wird hauptsaechlich Abrasive Stripping Voltammetry angewendet.
Angesichts des sich andeutenden Klimawandels und abzusehender demografischer Veränderungen kommt nachhaltigen dezentralen Konzepten des Wasser- und Abwassermanagements eine besondere Bedeutung zu. Ein wichtiger Fokus richtet sich dabei vor allem auf innovative weitergehende Reinigungsverfahren. Eine ausreichende hygienische Wasserqualität kann nur durch zuverlässige Desinfektionsverfahren sichergestellt werden. Dabei repräsentiert die In-situ-Elektrochlorung unter Verwendung von dimensionsstabilen Mischoxidelektroden (MOX-Elektroden) ein mittlerweile etabliertes und gleichzeitig innovatives Verfahren, bei dem freies Chlor aus in Wasser gelöstem Chlorid unter Einwirkung von elektrischem Strom on-site und on-demand erzeugt wird. Für die Laufzeit von Elektrochlorungsanlagen erweist sich jedoch eine erhöhte Wasserhärte als äußerst problematisch. Infolge des vorliegenden Härtegrads und der lokalen Erhöhung des pH-Wertes im Kathodenraum führen unerwünschte Ablagerungen von elektrisch nicht leitfähigem Calciumcarbonat und zum Teil Magnesiumhydroxid auf der Kathodenoberfläche zur Blockierung der Elektrode und schließlich zur Zerstörung des Elektrolysesystems. Die gängige Reinigung der Kathode durch Polarisationsumkehr steht jedoch einem stabilen Langzeitbetrieb der Elektrolyseanlagen bzw. einem geringen Wartungsaufwand entgegen. Dies stellt bis heute ein ungelöstes Problem dar. Gesamtziel des Projektes ist es daher, ein innovatives Elektrolysesystem zur Gewährleistung eines permanenten Betriebs der MOX-Elektroden als Anoden (keine Umpolung der MOX-Elektroden) bei der On-site-Elektrochlorung von Wässern mit variabler Härte zu entwickeln und zu unter-suchen. Vor diesem Hintergrund werden zwei neuartige Lösungsansätze umgesetzt und getestet: SPR (Stable against Polarity Reversal)-Vier-Elektrodensystems mit dreiphasigem Betriebsregime und - ECE (Electrochemical Enhanced)-Backwash-Systems (keine externe Zugabe von Chemikalien; In-situ-Erzeugung von Säure).
Aktuelle Arbeiten - Schachtanlage Asse II Übersicht über die wesentlichen Arbeiten im September 2023 Für den Bau einer Strömungsbarriere erweitern Bergleute auf der 700-Meter-Ebene eine Strecke. Sie stellen darin das erste von zwei Widerlagern, das sind die Endstücke einer Strömungsbarriere, fertig. Da sich der geplante Bauplatz des zweiten Widerlagers in unmittelbarer Nähe zur Hauptverbindungsstrecke (Wendelstrecke) befindet, schneiden Bergleute im September Teile der Hauptverbindungsstrecke nach und versetzen darin verlaufende Rohr- und Versorgungsleitungen. Im Anschluss beginnen sie mit Fräsarbeiten in der sogenannten Kernbarriere, dem Bereich zwischen den Widerlagern. Das Foto zeigt eine Firstenfräse, die bereits erste Profile in die Decke (Firste) geschnitten hat. Die Fräsarbeiten werden fortgesetzt, bis der geplante Querschnitt erreicht ist. Im Anschluss wird das zweite Widerlager errichtet und der im Bereich der Kernbarriere entstandene Hohlraum vollständig mit Sorelbeton verfüllt. Insgesamt sollen im Bergwerk über 80 dieser hochdichten Bauwerke entstehen. Strömungsbarrieren sind ein Bestandteil der Notfallplanung und übernehmen eine wichtige Aufgabe: Für den Fall, dass so viel Wasser in die Asse läuft, dass der Zutritt technisch nicht mehr zu beherrschen ist, verzögern sie die Ausbreitung radioaktiver Stoffe im Bergwerk. Fräsarbeiten unter Tage in der Schachtanlage Asse II. Stabilisierung und Notfallplanung Die Rückholung kann nur in einem langfristig stabilen Bergwerk erfolgen. Zudem müssen Vorbereitungen für einen möglichen Notfall getroffen werden. Im September errichten Bergleute ein Widerlager, also das Endstück einer Strömungsbarriere, in einer zuvor erweiterten Strecke auf der 700-Meter-Ebene. Für den Bau eines zweiten Widerlagers schneiden sie Teile der Hauptverbindungsstrecke (Wendelstrecke) nach und schaffen so den notwendigen Raum. Im Bereich zwischen den Widerlagern (Kernbarriere) beginnen Bergleute mit Fräsarbeiten zur Erweiterung der Strecke bis auf den geplanten Querschnitt. Auf der 750-Meter-Ebene setzen Bergleute die Stabilisierungsarbeiten am Pfeiler im Umfeld des Arbeitsbereichs zur Erkundung der Einlagerungskammer 12 fort. Um die Gesteinsschichten in diesem Bereich zu stabilisieren, setzen sie sogenannte Gebirgsanker. Diese bis zu fünf Meter langen Stangen verbinden die Schichten miteinander. Anschließend verfüllen Bergleute verbleibende Hohl- und Zwischenräume mit Sorelbeton. Um den abschüssigen Arbeits- und Zufahrtsbereich zusätzlich zu sichern, setzen Bergleute im Boden geankerte Stahlträger. In 800 Metern Tiefe führen Bergleute Tests zum Fließverhalten eines neuen Spezialbetons durch. Dieser unterscheidet sich in der Zusammensetzung zum üblichen Sorelbeton aus Steinsalz, Magnesiumoxid und Magnesiumchloridlösung. Im neuen Baustoff wird das Magnesiumoxid durch Brucit (Magnesiumhydroxid) ersetzt. Der neue Spezialbeton zeigt eine verbesserte Fließfähigkeit, höhere Abbindezeiten und ein geringeres Entmischungsverhalten. Dieser Spezialbeton könnte so im Notfall ohne Verstopfen der Leitung von über Tage in das Bergwerk eingebracht werden. Rückholungsplanung Die BGE hat den gesetzlichen Auftrag die Schachtanlage Asse II unverzüglich stillzulegen. Zuvor sollen die radioaktiven Abfälle zurückgeholt werden. Am Bohrplatz für die Erkundungsbohrung Remlingen 18 (R 18) werden im September die Arbeiten zur Einrichtung des Bohrplatzes fortgesetzt. Um das Gelände für den Bau des Fundaments in Böschungslage zu stabilisieren, bringen Mitarbeiter*innen Unterboden und Hartsteinmaterial hinter zuvor gesetzte Winkelstützen ein. Zusätzlich werden Anlagen zur Entwässerung installiert und der Einbau einer Abscheideranlage zum Trennen von Feststoffen aus Flüssigkeiten abgeschlossen. In der zweiten Monatshälfte bauen Mitarbeiter*innen eine stabilisierende Binderschicht ein und gießen die tragende Asphalt-Deckschicht. Damit ist die Einrichtung des Bohrplatzes bis auf wenige Restarbeiten abgeschlossen und der Bereich für den Aufbau und Betrieb der Bohranlage vorbereitet. Die Erkundungsbohrung soll östlich der Schachtanlage Asse II erstellt werden und Erkenntnisse zum Aufbau des Gebirges liefern. Auf Basis dieser Erkenntnisse soll der Ansatzpunkt für den Schacht Asse 5 abschließend festgelegt werden. Für die ausgeschriebenen Planungsarbeiten zur Förderanlage Schacht Asse 5 sind die Teilnahmeanträge eingegangen und ausgewertet. Geeignete Bieter wurden aufgefordert, Angebote für die vorgesehenen Bietergespräche abzugeben. Auf der 750-Meter-Ebene gehen die Bohrarbeiten zur Erkundung der Einlagerungskammer 12 weiter. Das Erkundungsprogramm soll der BGE Erkenntnisse für die weitere Planung der Rückholung liefern. Dazu gehören unter anderem der Zustand des umliegenden Gebirges, die Zusammensetzung der Kammeratmosphäre und der Zustand der Abfallgebinde. Die Bohrung ist im September rund 100 Meter lang. Der geplante Endpunkt dieser ersten Bohrung liegt bei rund 135 Metern. Die Bohrung wird zuerst über die Einlagerungskammer führen. Anschließend wird der Verlauf der Kammerdecke ermittelt. Erst danach wird eine abgelenkte Bohrung in die Kammer ausgeführt. Lösungsmanagement In die Schachtanlage Asse II dringen salzhaltige Lösungen aus dem Deckgebirge ein. Das Lösungsmanagement regelt den Umgang mit diesen Lösungen. Vom 18. bis 20. September 2023 werden rund 253 Kubikmeter Salzlösung in der Charge mit der Bezeichnung 2023/14 nach erfolgter Freigabe gemäß Paragraph 31 bis 42 der Strahlenschutzverordnung nach über Tage gebracht. Tritium und Cäsium-137 werden nicht nachgewiesen. Die Nachweisgrenze für Tritium liegt bei 7,5 Becquerel pro Liter, die für Cäsium bei 0,30 Becquerel pro Liter. Weitere Informationen finden Sie in unserem Beitrag zu den Messwerten im Themenschwerpunkt "Das Wasser in der Asse" . Bergbauliche Arbeiten Die Bergleute müssen den sicheren Betrieb der Schachtanlage Asse II gewährleisten. Auf der 490-Meter-Ebene beginnen Bergleute mit der Produktion von Blocksteinen aus Spezialbeton an einer speziell dafür erstellten Produktionsstätte. Hier können zeitgleich mehr als ein halbes Dutzend Blocksteine hergestellt werden. Diese ähneln riesigen Klemmbausteinen und werden zum Bau von Stütz- und Barrierebauwerken genutzt. In einer Anschlussstrecke zum Schacht Asse 2 auf der 700-Meter-Ebene bearbeiten Bergleute den Boden (Sohle). In diesem Bereich, nahe der größten Baustoffanlage in der Asse, hebt sich der Boden durch den Gebirgsdruck. Dadurch werden in der Strecke übereinanderliegend installierte Kompressoren gegeneinandergedrückt. Die Bergleute vertiefen den Bereich und verlängern Metallbögen (Gleitbogenprofile), die in der Strecke die Decke (Firste) und Wände (Stöße) stützen. Mit Abschluss der Stabilisierungsarbeiten haben die Kompressoren wieder genug Platz. In 700 Metern Tiefe stellen Bergleute Stabilisierungs- und Verfüllarbeiten an einer aufgefahrenen Bestandsstrecke in Richtung Schacht Asse 2 fertig. Im September stabilisieren sie den Übergangsbereich zum Schacht, errichten Abdichtbauwerke und verfüllen den gesamten Bereich abschnittsweise mit Sorelbeton. Auf der 775-Meter-Ebene berauben Bergleute eine Strecke in einem ehemaligen Versuchsfeld für Abdichtungs-/Injektionsmaßnahmen. Sie verfüllen Bohrlöcher und errichten am Übergang zur Hauptverbindungsstrecke (Wendelstrecke) eine Abdichtmauer. Dieser Bereich soll mit Sorelbeton verfüllt und abgestoßen werden. Im Grubentiefsten in 825 Metern Tiefe erweitern Bergleute eine Strecke mit einer Teilschnittmaschine. Dieser Bereich soll für die Verfüllung von Spezialbeton mit kontaminiertem und unkontaminiertem Wasser (Lösung) zur Verfügung stehen. Strahlenschutz Die Einhaltung und Überwachung des Strahlenschutzes gewährleistet die Sicherheit des Personals, der Besucherinnen und Besucher, der Bevölkerung sowie der Umwelt. Zur Messung einer potenziellen Kontamination durch Jod-129 in der Fort-/Abluft, installieren Mitarbeiter*innen des Strahlenschutzes im September mit Aktivkohle bestückte Filtersysteme an neuralgischen Punkten im Bergwerk. Die Filtersysteme werden nach dem Sammelzeitraum von rund 6 Wochen gammaspektrometrisch ausgewertet. Mit den Messergebnissen soll der Nachweis erbracht werden, dass eine relevante Jod-129 Kontamination in der Fort-/Abluft ausgeschlossen werden kann. Diese Messungen sind turnusmäßig alle vier Jahre als beweissichernde Maßnahme vorgeschrieben. Im Gespräch Im Rahmen unserer Öffentlichkeitsarbeit können sich alle interessierten Bürgerinnen und Bürger über die Schachtanlage Asse II informieren und mit uns ins Gespräch kommen. Die Infostelle Asse hat mittwochs und donnerstags von 10:00 bis 17:00 Uhr geöffnet. An den weiteren Wochentagen öffnen die Mitarbeiter*innen die Infostelle nach Vereinbarung. Weitere Informationen zu den Angeboten finden sie auf der Website der Infostelle Asse . Links zum Thema Aktuelle Arbeiten - Schachtanlage Asse II Themenschwerpunkt: Das Wasser in der Asse -Messwerte Asse - Fassungsrate Lösungszutritt Asse – die Entwicklung Asse: Infostelle und Befahrungen BGE startet Erkundungsbohrung Richtung Einlagerungskammer 12 Übersicht über die wesentlichen Arbeiten im August 2022
Projektziel: Das Ziel des Projektes ist es, das Auftreten von Rostwasser in Altinstallationen zu mindern und die Leitungen vor weiterer Korrosion zu schützen. Um diese Aufgabe zu realisieren, wird Magnesium in einer speziell entwickelten Korrosionsschutzzelle elektrolytisch so aufgelöst, dass neben Magnesium-Ionen auch aktive Magnesium-Partikel entstehen. Die Zelle zeichnet sich durch ihre kompakte Bauweise aus. Dabei werden vier Magnesium-Stäbe paarweise und abwechselnd als Anoden und Kathoden polarisiert. Mit dem durchströmenden Wasser werden die Magnesium-Partikel in der Hausinstallation verteilt, wo sie als mobile Mikroopferanoden eine kathodische Schutzwirkung auf das sie umgebende Rohrmaterial ausüben, d.h. bei einem korrosiven Angriff löst sich anstelle des Rohrmaterials das Magnesium auf. Das Projekt wird im Auftrag der Firma perma-trade Wassertechnik GmbH bearbeitet. Stand der Arbeiten: Die gewünschten aktiven Partikel können elektrochemisch erzeugt werden, jedoch ohne Einfluss auf Größe und Beschaffenheit. Ihre Zusammensetzung wurde eingehend charakterisiert. - Eine durch die Partikel verursachte Korrosionsschutzwirkung ist nachweisbar. Allerdings ist die geschützte Fläche pro Partikel gering. - Bei der Elektrolyse und dem späteren Zerfall der Partikel entsteht gasförmiger Wasserstoff, der in technischen Systemen nicht vernachlässigt werden darf. - Aufgrund ihrer Größe haften die Magnesium-Partikel nicht an der Rohroberfläche sondern werden mit dem Wasserstrom weiter transportiert. Über welche Distanzen die Partikel transportiert werden können, ist noch nicht geklärt. - Ein Problem in technischen Systemen könnte die Bildung von Magnesiumhydroxid-Schlämmen darstellen.
Zielsetzung und Anlass des Vorhabens Mit dem papersave®-Massenentsäuerungsverfahren der ZFB Zentrum für Bucherhaltung GmbH lassen sich Bücher, Akten und andere Papiere, die durch Säurefraß geschädigt sind, in industriellem Maßstab neutralisieren und mit einer alkalischen Reserve versehen. Dazu werden die im Vakuum vorgetrockneten Bücher mit einer Lösung von Magnesiumethanolat und Titanethanolat in einem unpolaren Solvens getränkt und anschließend mit feuchter Warmluft behandelt. Bei dieser Nachbehandlung entsteht im Papier durch Hydrolyse der Alkoholate alkalisches Magnesiumhydroxid und die Bücher werden wieder auf ihren ursprünglichen Feuchtegehalt gebracht (Rekonditionierung). Dieser letzte Prozessschritt soll nun von einem energetisch ineffizienten Durchströmverfahren auf zwei separate energiesparende Kreislaufverfahren umgestellt werden, um den Stromverbrauch des Verfahrens stark zu reduzieren, die Prozesszeit zu verkürzen und die Qualität des Entsäuerungsergebnisses zu erhöhen. Fazit Das ursprüngliche Vorhaben, die Nachbehandlung in die Hauptbehandlungskammer zu verlagern, konnte nicht umgesetzt werden. Trotzdem konnte das Vorhaben mit dem Bau einer separaten Kammer für die Nachbehandlung sehr erfolgreich umgesetzt werden. Der Strom- und Wasserverbrauch konnte um ca. 90 % reduziert werden. Durch eine beschleunigte Carbonatisierung des Entsäuerungsmittels konnte die Entsäuerung qualitativ verbessert werden. Das durch die Hydrolyse gebildete sehr alkalische Magnesiumhydroxid (Mg(OH)2) konnte in das wenige alkalische thermodynamisch stabile Magnesia alba (Mg(OH)2*4MgCO3*4H2O) überführt werden. Damit ist die Entsäuerung für das Papier schonender.
Recherche zur Identifizierung von Anwendungspotenzialen für Magnesiumhydroxid (Mg(OH)2) in der Abwassertechnik.
Flammschutzmittel retten Leben – denn sie können verhindern, dass Brände entstehen. Viele Hersteller setzen die Stoffe daher in Elektro- und Elektronikgeräten, Dämmstoffen oder Textilien ein. Aber: Einige der potentiellen Lebensretter haben nicht nur gute Eigenschaften. Besonders die bromierten Flammschutzmittel können sich in der Umwelt verbreiten sowie in der Nahrungskette und im Menschen anreichern. Die beiden häufig verwendeten Flammschutzmittel Decabromdiphenylether (DecaBDE) und Hexabromcyclododecan (HBCD) sind beispielsweise in der Muttermilch, in Fischen, Vogeleiern und Eisbären nachweisbar. HBCD ist akut giftig für Gewässerorganismen. Bei DecaBDE bestehen konkrete Hinweise auf langfristig schädliche, neurotoxische Wirkungen und den langsamen Abbau zu niedriger bromierten, stärker toxischen Verbindungen. „Vor allem die weite Verbreitung des DecaBDE und HBCD macht mir Sorge. Chemikalien, die sich in Mensch oder Tier anreichern, gehören nicht in die Umwelt”, sagt Prof. Dr. Andreas Troge, Präsident des Umweltbundesamtes (UBA). Für viele bromierte Flammschutzmittel gibt es sinnvolle Alternativen – und zwar ohne Abstriche an der Sicherheit. Möglich sind gänzlich andere Materialien – beispielsweise Textilien aus Glasfasern – oder weniger schädliche Flammschutzmittel, etwa Magnesiumhydroxid oder bestimmte halogenfreie, phosphororganische Flammschutzmittel. Der Einsatz dieser Alternativen ist technisch und wirtschaftlich möglich. Ein neues Hintergrundpapier des UBA stellt die wichtigsten Fakten zu bromierten Flammschutzmitteln zusammen.
General Information: Irrespective of the preparation methods of sea-salt, bittern containing more than 20 times higher salt content than the Black-Sea water remain after the salt crystallization. These bittern are usually returned to the sea again and are very harmful for both fauna and flora. The only environmental friendly alternative is their complex utilization through developing of new waste less technologies. The main objective of the present project is constructing models of sea water, bittern and other natural solutions of the marine-type system for planning industrial crystallization and extraction processes. For this aim it is expected to compile a data-base with all existing data on the six-component marine-type system and carrying out experiments for completing literature data or specifying uncertain data. Methods of critical evaluation the solubilities will be used for establishment of the most probable solubility diagrams. Using solubility data and thermodynamic studies on ionic activities and osmotic coefficients of water the parameters concerning binary and ternary ionic interactions in the systems will be determined. Studies aimed at elucidating the connection between these parameter values and the solution's structure (ionic interactions, complex formation, association and hydration processes) will be carried out. On this basic models for simulation of multicomponent systems will be elaborated. A complete computer programme will be created for solution of any problems associated with crystallization of salts by water evaporation or polythermal crystallization at arbitrary composition of the multicomponent marine-type system. Application of the elaborated computer programme is foreseen for optimization the crystallization processes in the Black-Sea waste bittern in order to develop methods for their utilization. Elaboration of a waste less complex technology for production of magnesium hydroxide and sulphate, gypsum for building applications, potassium chloride, etc. is expected. Pilot-plant investigations in 'Chernomorski Solnitzi' Ltd. salt production enterprise Burgas, Bulgaria will be carried out for testing the industrial applicability of the technology, obtaining the necessary technological requirements data and economic substation for elaboration of a proposal for introduction the technology in the industry. Prime Contractor: Universite Claude Bernard Lyon 1, Laboratoire de Physico-Chimie des Materiaux Luminescents Physicochimie Minerale II, Villeurbanne, Germany.
Nach Umstellung des Kochprozesses auf Magnesiumbasis werden die aus den Laugenkesseln austretenden, in einem Elektrofilter entstaubten ca. 180 Grad Celsius heissen Abgase abgekuehlt. Reststaeube sowie den Zellstoffprozess stoerende Ballaststoffe werden abgeschieden. Ueber ein Saugzuggeblaese werden die mit dem abgeschiedenen Magnesiumhydroxid beaufschlagten Rauchgase einem im Gegenstrom arbeitenden SO2-Waescher zugefuehrt. Dabei bildet sich mit dem SO2 eine Magnesiumsulfit- und -bisulfit-Loesung, die unter Zufuehrung von Schwefeldioxid-Reichgas aufgestaerkt und im Zellstoffkochprozess wiederverwendet wird. Dadurch entfaellt die bisherige Deponie der Flugasche, zugleich wird die Abwassermenge deutlich reduziert. Mit der Massnahme wird ein Gesamtentschwefelungsgrad von mehr als 93 v.H. angestrebt.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 15 |
| Wissenschaft | 1 |
| Zivilgesellschaft | 2 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 12 |
| Text | 3 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 3 |
| Offen | 12 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 14 |
| Englisch | 2 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 14 |
| Webseite | 1 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 10 |
| Lebewesen und Lebensräume | 10 |
| Luft | 10 |
| Mensch und Umwelt | 15 |
| Wasser | 11 |
| Weitere | 15 |