Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Die prosys GmbH hat zum 31. März 2002 erfolgreich ein zwölf Monate dauerndes FuE-Verbundforschungsvorhaben mit dem Institut für Organische und Makromolekulare Chemie Universität Bremen (Prof. Wöhrle) abgeschlossen. Hierbei sollte ein Verfahren entwickeln werden, mit dessen Hilfe Tributhylzinnverbindungen (TBT) aus Abwasserteilströmen entfernt werden können. Mit Hilfe dieses Verfahrens sollen Schadstoffe durch Singulett-Sauerstoff, eine energetisch angeregte Form des Sauerstoffs, oxidiert und in unschädliche Reaktionsprodukte umgewandelt werden. Der Singulett-Sauerstoff soll hierbei photokatalytisch durch Farbstoffe, sogenannte Photosensibilisatoren erzeugt werden. In einem ersten Schritt soll die Anwendbarkeit der Photooxidation von TBT-haltigen, wässrigen Lösungen im Labormaßstab unter verschiedenen Rahmenbedingungen und Einflussgrößen untersucht werden. Aufgrund der bislang gewonnenen Erkenntnisse aus diesem FuE-Pilotprojekt und der diesem Projekt zugrunde liegenden Literatur soll im hier beantragten Forschungsvorhaben die Anwendung dieses Verfahrens auf andere Schadstoffe untersucht und die Entwicklung einer entsprechenden Reaktionstechnik unter praxisrelevanten Bedingungen entwickelt werden. Es sollen insbesondere phenol- und chlorphenol-haltige Abwasserteilströme unter praxisrelevanten Bedingungen untersucht werden, wie sei bspw. in der petrochemischen Industrie im Bereich der Abwasser- als auch der Abluftbehandlung anfallen. Diese Untersuchungen sollen erweitert werden, durch die Überprüfung der Anwendungsmöglichkeiten dieses Verfahrens auf Sulfide und Sulfonate, wie sie in weiten Bereichen der Lebensmittelherstellung und -verarbeitung, der Papierindustrie (als Ligninsulfonate) u.ä. zum Einsatz gelangen, die nach wie vor als Problemstoffe anzusehen sind. Ein Teil dieses Forschungsvorhabens soll sich mit der Untersuchung der wirtschaftlichen Rahmenbedingungen für den Einsatz einer derartigen Reaktortechnik beschäftigen. Fazit: Die bislang erzielten Erfolge entsprechen voll und ganz den zum Zeitpunkt der Projektbeantragung erwarteten Ergebnissen. Der beantragten Fortsetzung des Projektes kann daher mit Zuversicht auf ein Erfolg versprechendes Gesamtergebnis entgegengesehen werden.
Die Loesung konkreter Umweltprobleme erfordert exakte analytische Bestimmungsmethoden. Im Rahmen dieses Vorhabens wird u.a. bearbeitet: 1. Die Erfassung von Metaboliten des biologischen Alkylbenzolsulfonates auch im Hinblick auf die Trinkwasserversorgung. 2. Entwicklung einer Analyse fuer kationaktive Tenside. 3. Analyse von Sickerwasserproben aus Versuchsdeponien.
Aromatische Sulfonate treten in der chemischen Industrie in grossen Mengen als Zwischenprodukte auf, speziell in der Farbstoffproduktion. Weitere Anwendungsgebiete sind die Gerberei und die Textilindustrie, wo Sulfonate als Textilhilfsmittel eingesetzt werden. Aufgrund der hohen Wasserloeslichkeit und der vermuteten schlechten biologischen Abbaubarkeit musste davon ausgegangen werden, dass die Sulfonate in Klaeranlagen nicht eliminiert werden und dadurch in die Umwelt gelangen. Neben der Entwicklung der entsprechenden Analytik steht die Untersuchung des chemodynamischen Verhaltens der Sulfonate in der mechanisch-biologischen Abwasserreinigung im Mittelpunkt des Projektes.
Es wird der Abbau von biologisch schwer abbaubaren Problemsubstanzen in technischen Systemen untersucht, in denen chemische und biologische Methoden kombiniert eingesetzt werden. Als Problemsubstanzen wurden chlorierte, nitrierte und sulphonierte Aromaten ausgewaehlt. Die Integration der verschiedenartigen Verfahren soll moeglichst einen synergistischen Effekt haben. Teurere Verfahren sollen dabei nur soweit eingesetzt werden, als ihr Einsatz unabdingbar zur Erreichung eines gewuenschten Abbaus ist. Dabei soll eine Verlagerung der Probleme, zB auf festen Abfall, voellig vermieden werden. Als chemische Oxidantien werden Ozon und/oder H2O2 eventuell kombiniert mit UV-Strahlung untersucht. Die Entwicklung dieser Verfahren soll mit modellgestuetzten Methoden erfolgen (Auslegung der Laborreaktoren, Parameterschaetzung und Massstabsvergroesserung). Es wird versucht, die oekologisch und oekonomisch besten Kombinationen zu bestimmen.
Im Rahmen eines Verbundprojektes zum Auftreten und zum toxikologischen Risiko von per- und polyfluorierten organischen Chemikalien (PFC) in der Umwelt wird in diesem Vorhaben eine Literaturrecherche zur Wirkung von PFCs (PAP, diPAP, triPAP, Polyfluoroalkyl-Acrylate und -Ether, PFPA, PFPIA, Trifluoracetat (TFA), Fluortelomer-säuren und -alkohole erstellt und Vorschläge für Grenzwerte dieser Substanzen (z.B. ADI, LWTW, GOW etc.) mit humantoxikologischer Relevanz für verschiedene Expositionspfade (Nahrung, Trinkwasser) erarbeitet. Existierende Literatur zu bereits formulierten Grenzwerten zu perfluorierten Carboxylaten und Sulfonaten (insbesondere PFOA, PFOS) wird ebenfalls zusammengefasst. Die toxikologische Bewertung der Datenlage erfolgt in enger Zusammenarbeit mit dem UBA und der BfR auf der Basis der für andere Umweltschadstoffe etablierten Vorgehensweisen. In engem Kontakt zu den chemisch-analytisch arbeitenden Arbeitsgruppen des Konsortiums, Behörden des Landes Baden-Württemberg und den Entscheidungsträgern vor Ort werden die so abgeleiteten Leit- oder Orientierungswerte mit den Realkonzentrationen der betrachteten PFCs abgeglichen und Handlungsempfehlungen erarbeitet. Alle Literatur- und abgeleiteten Daten werden zusammengestellt, hinsichtlich ihrer Qualität beurteilt sowie Defizite in der Forschung benannt und der Forschungsbedarf an den relevanten Stellen konkretisiert. Abschließend erfolgt eine zielgruppenorientierte Aufarbeitung und Darstellung der abgeleiteten Orientierungswerte und Handlungsempfehlungen, die bei dem bestehenden Kontaminationsfall zur Anwendung kommen sollen.
Le projet vise le developpement de procedes a biomasse immobilisee, specialisee, adaptee et stabilisee pour la biodegradation de composes xenobiotiques specifiques contenus dans les eaux residuaires industrielles. L'objectif de L etude experimentale est de demontrer la possibilite d'immobilisation d'une souche pure specialisee (Comamonas testosteroni) sur un support synthetique et de caracteriser les performances macroscopiques de cette souche pour l'elimination d'un compose xenobiotique specifique (p-toluene sulfonate) en aerobiose dans un bioreacteur colonne garni en presence et en absence de multi-substrats en condition non-sterile. (FRA)
Parallel zum Auftrag der Stadt Mannheim zur wissenschaftlichen Begleitung der Umsetzung zur adsorptiven Abwasserbehandlung im Teilstrom werden Untersuchungen zur Elimination von Spurenstoffen durchgeführt. Bei bisherigen Untersuchungen zur Anwendung von Pulveraktivkohle im halbtechnischen Maßstab wurde die Bewertung der Spurenstoffelimination an der Entnahme von ausgewählten Arzneimittelwirkstoffen sowie nicht-ionischen Röntgenkontrastmitteln festgemacht. Mit den Untersuchungen im Klärwerk Mannheim soll stellvertretend für die Anwendung von Pulveraktivkohle untersucht werden, ob und in welchem Umfang neben Arzneimittelwirkstoffen und nicht-ionischen Röntgenkontrastmitteln weitere Spurenstoffe, wie bspw. Pestizide, synthetische Komplexbildner, aromatische Sulfonate, Kraftstoffadditive, synthetische Moschusverbindungen und perfluorierte Verbindungen, gezielt aus kommunalem Abwasser entfernt werden können.
Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Die prosys° GmbH hatte zum 31. März 2002 erfolgreich ein zwölf Monate dauerndes FuE-Verbundforschungsvorhaben mit dem Institut für Organische und Makromolekulare Chemie Universität Bremen (Prof. Wöhrle) abgeschlossen. Hierbei sollte ein Verfahren entwickeln werden, mit dessen Hilfe Tributhylzinnverbindungen (TBT) aus Abwasserteilströmen entfernt werden können. Mit Hilfe dieses Verfahrens sollten Schadstoffe durch Singulett-Sauerstoff, eine energetisch angeregte Form des Sauerstoffs, oxidiert und in unschädliche Reaktionsprodukte umgewandelt werden. Der Singulett-Sauerstoff sollte hierbei photokatalytisch durch Farbstoffe, so genannte Photosensibilisatoren erzeugt werden. In einem ersten Schritt sollte die Anwendbarkeit der Photooxidation von TBT-haltigen, wässrigen Lösungen im Labormaßstab unter verschiedenen Rahmenbedingungen und Einflussgrößen untersucht werden. Aufgrund der bislang gewonnenen Erkenntnisse aus diesem FuE-Pilotprojekt und der diesem Projekt zugrunde liegenden Literatur sollte im DBU-Forschungsvorhaben die Anwendung des Verfahrens auf andere Schadstoffe untersucht und die Entwicklung einer entsprechenden Reaktionstechnik unter praxisrelevanten Bedingungen vorgenommen werden. Es sollten insbesondere phenol- und chlorphenolhaltige Abwasserteilströme unter praxisrelevanten Bedingungen untersucht werden, wie sie beispielsweise in der petrochemischen Industrie im Bereich der Abwasser-als auch der Abluftbehandlung anfallen. Des Weiteren sollte eine Überprüfung der Anwendungsmöglichkeiten dieses Verfahrens auf Sulfide und Sulfonate stattfinden, die nach wie vor als Problemstoffe anzusehen sind und die in weiten Bereichen der Lebensmittelherstellung und -verarbeitung, der Papierindustrie (als Ligninsulfonate) u.ä. zum Einsatz gelangen. Ein Teil des Forschungsvorhabens sollte sich mit der Untersuchung der wirtschaftlichen Rahmenbedingungen für den Einsatz einer derartigen Reaktortechnik beschäftigen. Fazit: Die im Rahmen des ersten Meilensteins erzielten guten Ergebnisse entsprechen voll und ganz den zum Zeitpunkt der Projektbeantragung erwarteten Ergebnissen. Im Hinblick auf die Fortführung des Projektes in einer zweiten Phase wird derzeit von einem erfolgreichen Gesamtergebnis des neuartigen Verfahrens ausgegangen.
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