Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung eines ökonomisch vertretbaren Verfahrens zum Recycling komplex zusammengesetzter Nichtedelmetallkatalysatoren. Bei letzteren handelt es sich speziell um Nickel, Kobalt / Molybdän, Nickel / Wolfram / Molybdän und Vanadium /Wolfram / Molybdän- Katalysatoren. In der Literatur beschriebene Untersuchungen zum Recycling von Nichtedelmetall-Katalysatoren beschränken sich meist auf maximal 2 bis 3 Wertmetalle. In der Industrie werden zukünftig immer mehr komplex zusammengesetzte Katalysatoren eingesetzt (z.B. Erdölindustrie). Darüber hinaus erfolgt meist keine sortenreine Lagerung der verbrauchten Katalysatoren. Aus diesen Gemischen werden heute mit klassischen pyrometallurgischen Prozessen 1 bis maximal 2 Wertkomponenten gewonnen. Eine Rückgewinnung aller Wertkomponenten ist mit den derzeit zur Verfügung stehenden Verfahren im technischen Maßstab unter Berücksichtigung ökonomischer Gesichtspunkte nicht möglich. Die ständige Weiterentwicklung moderner Trennverfahren wie Solventextraktion und Membrantechnologie ermöglicht heute prinzipiell die Gewinnung aller Wertmetalle auch aus komplex zusammengesetzten Stoffen. Allerdings steigen mit der Anzahl der zu gewinnenden Wertkomponenten und Verunreinigungen auch die Zahl der notwendigen Trennoperationen und damit der technische Aufwand stark an. So wurde eine Marktrecherche durchgeführt. Darüber hinaus wurden Katalysatoren als Untersuchungsproben beschafft und chemisch charakterisiert. Auf der Grundlage dieser Aussagen werden Katalysatoren mit einem hohen Anteil an wertintensiven Metallen und einem hohen Marktvolumen für das Recycling ausgewählt. Dabei müssen aufgrund der sich ständig ändernden Marktsituation die Mengen und Zusammensetzungen verbrauchter Katalysatoren über den gesamten Zeitraum des Verbundprojektes weiterverfolgt werden. Auf der Grundlage einer vom Projektpartner TU Bergakademie Freiberg durchgeführten Literaturstudie können Aussagen für die weiteren experimentellen Untersuchungen getroffen werden. Das zu entwickelnde Verfahren lässt sich auch auf andere Katalysatoren und Zusammensetzungen übertragen und liefert damit Metallerzeugern und Recyclingbetrieben wirtschaftliche Möglichkeiten der Stoffkreislaufschließung komplex zusammengesetzter metallhaltiger Sekundärrohstoffe (z.B. Galvanikschlämme, Stäube). Die Zielsetzungen des Verbundvorhabens dienen somit einer Ressourcenschonung durch Rückführung aller in den verbrauchten komplex zusammengesetzten Katalysatoren enthaltenen Wertkomponenten. Darüber hinaus wird mit der Entwicklung von Technologien zum Recycling komplex zusammengesetzter Katalysatoren auch ein wesentlicher Beitrag zum Umweltschutz durch eine drastische Reduzierung der Lagermenge und der Lagerzeit von u.a. mit toxischen organischen Bestandteilen kontaminierten verbrauchten Katalysatoren geleistet. ...
Mikrobielle Prozesse spielen eine wichtige Rolle im globalen Metallkreislauf. Biologische Laugungs- und Remediationsprozesse stellen ein wichtiges Forschungsgebiet v.a. mit Bedeutung für die Zukunft dar, in der Aspekte einer nachhaltigen und umweltfreundlichen Entwicklung immer stärker zu berücksichtigen sind. Sie besitzen eine hohe Relevanz für saubere Technologien, Materialrecycling und Abfallminimierung. Ziel des gesamten Projektes war es, weitere Erkenntnisse auf dem Gebiet der heterotrophen Laugung zu erreichen. Mit dem steigenden grundlegenden Verständnis derartiger Prozesse sollen bessere Einsichten in allgemeine natürliche Vorgänge sowie rationelle Lösungsansätze für eine Anwendung auf Abfälle und Altlasten möglich werden. Das gesamte Projekt wurde in 3 wesentlichen Etappen durchgeführt - Es wurden mikrobielle Laugungsprozesse in alkalischen Ablagerungen und Rückständen (silikatisches Schlackenmaterial) durchgeführt- Mikrobielle Laugungsprozesse wurden in sauren Ablagerungen untersucht (in pyritischem Tailingmaterial aus einer Flussniederung- Der Mechanismus der heterotrophen mikrobiellen Laugung wurde näher untersucht (mit einem Galvanikschlamm in verschiedenen Reaktorsystemen). Als Ergebnis der gesamten Arbeit wurde herausgearbeitet, dass heterotrophe mikrobielle Laugungs- und Verwitterungsprozesse nicht nur in neutralen pH-Bereichen, sondern auch in sauren und alkalischen Umgebungen unter günstigen Voraussetzungen ablaufen können. Die umfassenden Ergebnisse dieser Arbeit geben tiefe Einblicke in den Ablauf und die Wirkung mikrobieller Verwitterungsprozesse in natürlichen Systemen und anthropogenen Ablagerungen. Derartige Prozesse spielen eine wichtige Rolle bei der natürlichen Verwitterung von Mineralen sowie von anthropogen verursachten Ablagerungen letztere stellen schließlich global eine beträchtliche Kontaminationsquelle für Grund- und Oberflächenwasser dar. Biologische Laugungsprozesse sind jedoch auch anwendbar zur Behandlung metallkontaminierter Abfällen und Altlasten. Sie besitzen eine hohe Relevanz für saubere Technologien, Materialrecycling und Abfallminimierung.
1) Bei der Charakterisierung von Abfaellen spielt der Parameter TOC (Total Organic Carbon) eine zunehmende Rolle, da mit diesem im Gegensatz zum Parameter 'Gluehverlust' nur organische Substanzen erfasst werden. Im Gegensatz zur TOC-Analytik in Abwaessern ist die analytische Bestimmung von TOC in festen Substanzen, Pasten und Schlaemmen wesentlich aufwendiger. Es wurde daher das Verfahren der Bestimmung des organisch gebundenen Kohlenstoffs durch Nassverbrennung (Oxidationsmittelmischung: Schwefelsaeure, Schwefeldioxid, Phosphorsaeure, Chromsaeure, Periotsaeure) entwickelt. Durch die Untersuchungen konnte auch aufgezeigt werden, dass zwischen dem 'Gluehverlust' und dem TOC keine signifikante Korrelation besteht und deshalb die Bestimmung des deponierelevanten Kohlenstoffs nicht per 'Gluehverlust' vorgenommen werden sollte. 2) Bei der Analyse homogener Stoffgemische, wie zB fester, pasten- und schlammfoermiger Abfaelle, ist die Art der Probenahme und die Probenzahl zur Erzielung eines repraesentativen Ergebnisses von wesentlicher Bedeutung. Der Forschungsnehmer hat deshalb eine gegen mechanische Schockbelastung (wie zB durch Rammschlaege) unempfindliche Sondierlanze entwickelt, mit der Abfaelle, die leicht fluechtige Substanzen enthalten, relativ rasch 'durchmustert' werden koennen. Der Sondenkopf kann schnell bis auf 200 Grad Celsius aufgeheizt werden. Das dabei aus dem Probegut ausdampfende Gas wird in den Sondenkopf hineingesaugt und anschliessend ueber ein Dedektionssystem (SnO2-Gassonden) geleitet. Anhand praktischer Versuche konnte aufgezeigt werden, dass mit dieser Sondierlanze auf einfache Weise schnelle Aussagen ueber das Vorhandensein von Heizoel und verwandten Verbindungen in wasserungesaettigten Boeden und Abfaellen in Konzentrationsbereichen bis ca 1 mg/kg gewonnen werden koennen, ohne dass die Messergebnisse durch evtl im Pruefkoerper enthaltenes Methan beeinflusst wuerden. Somit koennte auch bei der Aufspuerung von Altlasten schnell erkannt werden, ob solchermassen dedektierbare Substanzen vorliegen.
Einkaufswagen werden aus Stahldraht gefertigt, der verzinkt und chromatisiert werden. Teilweise sind sie recht harten Bedingungen ausgesetzt, wenn man z.B. an Stoß- und Kratzeinwirkungen beim Ineinanderschieben der Wagen in den Parkboxen denkt. Diese raue Behandlung bleibt für die Wagen nicht ohne Folgen: Mit der Zeit reibt sich die Beschichtung ab, das Material beginnt zu korrodieren und wird fleckig. Die Wagen werden unansehnlich und sind für das jeweilige Geschäft kein Aushängeschild mehr. Nach einer Lebensdauer von ca. sechs bis zehn Jahren werden die Einkaufswagen verschrottet und durch fabrikneue Exemplare ersetzt. Als Entwicklungsziel sollte ein umweltschonendes Verfahren für das neuwertige Recycling gebrauchter Einkaufswagen entstehen, mit dem das energieaufwendige Einschmelzen von Schrott aus alten Einkaufswagen sowie die Deponierung daraus resultierender Prozessrückstände vermieden werden kann. Der primäre ökologische Effekt des Vorhabens besteht in der Energieeinsparung durch Vermeidung des Einschmelzens alter Einkaufswagen. Der Bestand an Einkaufswagen in Deutschland beträgt ca. 20 Mio. Stück. Bei einer Lebensdauer von ca. 6 bis 10 Jahren werden jährlich ca. 25.000 t Stahl unter großem Energieverbrauch eingeschmolzen. Dazu werden ca. 2.000 MWh Energie verbraucht und ca. 600 t Emissionen des Treibhausgases CO2 erzeugt, was durch das neue Verfahren eingespart werden kann. Das wichtige technologische Vorhabensziel einer nahezu 100 prozentigen Kreislaufführung des restanhaftenden Zinks wurde erreicht. In der alkalischen Neuverzinkung der Einkaufswagen werden etwa zwei Drittel des restanhaftenden Zinks direkt recycelt. Das restliche, im alkalischen Prozessbad gelöste Zink kann in anderen alkalischen Zink- oder Zink-Eisen-Elektrolyten verwendet werden. Gegenüber dem Neukauf von Einkaufswagen kann das neuwertige Recycling nahezu zum halben Preis angeboten werden.
Während in der Vergangenheit von den Finanzmarktakteuren ökologische und soziale Aspekte weitgehend ignoriert wurden, orientiert sich jüngster Zeit eine wachsende Anzahl von institutionellen Investoren (Kapitalsammelstellen: Publikumsfonds, Pensionskassen, Versorgungswerke, Banken, Versicherungen) am Leitbild der Nachhaltigkeit und bietet u.a. innovative Finanzmarktprodukte mit ökologischem und nachhaltigkeitsorientiertem Anlageziel an. Das Projekt hat zum Ziel, theoretisch-konzeptionell und empirisch den potenziellen Einfluss von institutionellen Investoren, die ein 'nachhaltiges' Anlageziel verfolgen, auf nachhaltigkeitsgerichtete Unternehmensführung und -kontrolle (Corporate Governance) zu analysieren. Darüber hinaus soll der Frage nachgegangen werden, ob und inwieweit institutionelle Investoren in der Lage sind, eine nachhaltigkeitsgerichtete Innovationstätigkeit von Unternehmen zu fördern und unterstützen. Vor diesem Hintergrund sollen konzeptionelle Anforderungen an ein nachhaltigkeitsförderliches Corporate Governance System herausgearbeitet werden.
Das Ziel des Sonderforschungsbereiches 442 ist die Realisierung umweltvertraeglicher Tribosysteme durch die Uebertragung tribologischer Funktionen der Fluide auf die Werkstoffe in einem ganzheitlichen Ansatz. Mit den in diesem Sonderforschungsbereich zu entwickelnden Triboparametern sollen zukuenftige Tribosysteme oekologisch vertraeglicher gestaltet werden. Diese Tribosysteme werden durch eine miteinander verzahnte Entwicklung und Untersuchung von Werkstoffverbunden und Zwischenstoffen geschaffen. Hierzu werden die realen Tribosysteme abstrahiert und in Tribometern nachgebildet. Mit diesen Tribometern werden die neuentwickelten Tribopartner in ihrer Wechselwirkung mit dem Gesamttribosystem genau analysiert und optimiert. Erfolgversprechende Entwicklungen werden im realen System auf ihre Eignung ueberprueft. Die Entwicklung der Werkstoffverbunde und Zwischenstoffe stuetzt sich auf tribologische Daten, die in den Modell- und Bauteiluntersuchungen erarbeitet werden. In diesen Tribometeruntersuchungen werden ausgewaehlte Systeme und Prozesse nachgebildet, wie sie zB in Werkzeugmaschinen vorhanden sind.
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