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Entwicklung eines Verfahrens zur Abtrennung von Quecksilber und Silber aus Abwasser von Zahnarztpraxen

Das Projekt "Entwicklung eines Verfahrens zur Abtrennung von Quecksilber und Silber aus Abwasser von Zahnarztpraxen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Umwelttechnologietransfer durchgeführt. Ziel des Vorhabens war die Entwicklung einer alternativen Technologie zu den bisherigen Verfahren der Reinigung von quecksilberhaltigem Abwasser aus Zahnarztpraxen. Die in einzelnen Praxen untersuchten zahnmedizinischen Abwaesser enthalten trotz Einsatz eines Amalgamabscheiders, der nur zur Abtrennung der Feststoffe aus dem Spuelwasser geeignet ist, bis zu 1 mg/l geloestes Quecksilber und bis zu 0,1 mg/l geloestes Silber. Fuer die Abtrennung der geloesten Schadstoffe aus den zahnaerztlichen Spuelwaessern koennen effektive Hochleistungsfilter auf der Basis von RGS-Polymeren genutzt werden. Aufgrund ihrer Eigenschaften ist es moeglich, die Feststofffiltration mit der Sorption der geloesten Schadstoffe bzw. Wertstoffe zu kombinieren. Entsprechend den thiophilen Eigenschaften des Quecksilbers wurden RGS-Polymere durch den Einbau schwefelhaltiger funktioneller Gruppen modifiziert, um hohe Sorptionskapazitaeten dieser Materialien fuer Quecksilber zu erreichen. Im Ergebnis umfangreicher Untersuchungen wurde eine Modifizierungsmethode vorgeschlagen, wodurch ein moeglichst hoher Anteil der Oberflaeche der austauschfaehigen Mikroglobuli der Polymere erreicht wird und die funktionellen Gruppen dort fixiert werden. Dafuer wurden die Parameter Temperatur, Zeit und Konzentration der Modifizierungsloesung optimiert. RGS-Polymere vom Typ 80, modifiziert mit Thioharnstoff(TH)- bzw. Thiol(SH)-gruppen, weisen maximale Sorptionskapazitaeten fuer Quecksilber bzw. fuer das Schwermetallgemisch Quecksilber, Silber und Zinn im pH-Bereich schwach sauer bis neutral, fuer Temperaturen zwischen 16 und 25 Grad Celsius und Durchflussgeschwindigkeiten bis 933 bv/h auf. Die Regenerierung der Polymere RGS-80(SH) und RGS-80(TH) fuehrt bei Verwendung von 4-6 bv 20 prozentiger Salzsaeure zu einer Rueckgewinnung von ueber 90 Prozent des sorbierten Quecksilbers. Nach anschliessender Behandlung mit Modifizierungsloesung ist ein erneuter Einsatz moeglich. Die Regenerierung der RGS-Filter sollte in einer zentralen Recyclinganlage erfolgen. Fuer die Durchfuehrung der vorgeschlagenen Regenerierungstechnologie wurden von uns Kontakte mit einem geeigneten Partner aufgenommen, der in der Lage ist, diese Arbeiten bei Bedarf durchzufuehren. Durch eine praktische und preiswerte Variante des Einbaus der entwickelten Filteranlage in zahnaerztliche Spuelwasserleitungen konnten die im Labor erhaltenen Ergebnisse unter realen Betriebsbedingungen nachgewiesen werden. Variable Filtergroessen und modulartige Bauweise der Filteranlagen ermoeglichen sowohl den direkten Einbau in zahnaerztliche Behandlungseinheiten als auch die Anpassung in Abwassersammelanlagen von Zahnarztpraxen. Die Filtergroesse kann entsprechend dem konkreten Anwendungsfall dahingehend angepasst werden, dass optimale Standzeiten von ca. 12 Monaten erreicht werden.

Kinetik der Reaktionen von Sauerstoffatomen mit Merkaptanen und Aminen

Das Projekt "Kinetik der Reaktionen von Sauerstoffatomen mit Merkaptanen und Aminen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DECHEMA - Deutsche Gesellschaft für Chemisches Apparatewesen, Chemische Technik, Biotechnologie und Umweltschutz e.V. durchgeführt. Die Reaktionen sind wichtige Teilschritte bei der Verbrennung, der photochemischen Smogbildung und Desodorierung von Abgasen mit UV-Licht.

Grundlagen fuer die technische Berechnung von Adsorbern zur Gasreinigung

Das Projekt "Grundlagen fuer die technische Berechnung von Adsorbern zur Gasreinigung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe, Engler-Bunte-Institut, Bereich Gas, Erdöl und Kohle durchgeführt. Gegenstand der Untersuchung ist die Ermittlung der Adsorptionsgleichgewichte fuer reine Komponenten und relative Adsorbierbarkeit der einzelnen Komponenten fuer Zwei- und Mehrfachkomponentengemische bis 100 bar fuer die im Erdgas vorliegenden Verunreinigungen wie H2S, CO5, CO2 und Mercaptane in Anwesenheit von CH4 und N2. Ausserdem werden Durchbruchskurven der obigen Komponenten in einer Anlage im halbtechnischen Massstab gemessen, um ein Berechnungsverfahren zur Auslegung der Adsorptionsanlagen zu entwickeln.

Geruchsaktive Schadstoffe aus Abgasen: Absorption und Oxidation von H2S und Mercaptan in Wasser und waessrigen Loesungen

Das Projekt "Geruchsaktive Schadstoffe aus Abgasen: Absorption und Oxidation von H2S und Mercaptan in Wasser und waessrigen Loesungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DECHEMA - Deutsche Gesellschaft für Chemisches Apparatewesen, Chemische Technik, Biotechnologie und Umweltschutz e.V. durchgeführt. Entwicklung von Verfahren zur Messung, Begrenzung und Beseitigung geruchsintensiver Stoffe.

Untersuchungen von Schadstoffeintraegen in die Luft aus der Abwasserbehandlung in der chemischen Industrie

Das Projekt "Untersuchungen von Schadstoffeintraegen in die Luft aus der Abwasserbehandlung in der chemischen Industrie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ingenieurbüro Dr. Köppke GmbH durchgeführt. Das Abwasser chemischer Betriebe wird im allgemeinen abschliessend zentral behandelt. Hierbei finden die Verfahrensschritte Vorreinigung und biologische Behandlung mit Schlammabtrennung, -aufbereitung und -entsorgung statt. Bei der biologischen Behandlung des Chemieabwassers kommen verschiedene Verfahrensvarianten zur Anwendung, wie mehrstufige Anlagen, geschlossene Anlagen (u.a. Abdeckungen fuer Abluftbehandlung), Hochbecken (Turmreaktoren). Inwieweit und in welchem Masse jedoch bei der Endbehandlung fluechtige Verbindungen (z.B. VOC, CKW, Mercaptane, Ammoniak) oder andere klimarelevante Luftschadstoffe mit der Abluft emittiert werden, ist aufgrund der derzeitigen Datenlage weitgehend unbekannt und es besteht ein dringender Informationsbedarf. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, die Datenlage zum Verbleib der fluechtigen Schadstoffe (Input, Output-Bilanzen), Stoffcharakterisierung mit Bezug auf Umweltwirkungen zu verbessern. Die Ergebnisse werden bei der Festlegung und Ermittlung des Standes der Technik der Abwasserbehandlung und bei der Auswahl geeigneter Abwasserbehandlungsverfahren beruecksichtigt, um eine Belastungsverschiebung von einem Umweltmedium in ein anderes weitgehend zu vermeiden oder zu verringern. Die Ergebnisse werden kuenftig sowohl bei der Festlegung des Standes der Technik einfliessen als auch fuer die medienuebergreifende Vorgehensweise (national und international) von hoher Bedeutung sein.

Redox- und Alkylierungsreaktionen von Glutathion und toxische Wirkungen von Fremdstoffen in der Leberzelle - Emission von Chemilumineszenz als Parameter zur Erfassung der Frueheffekte toxischer Wirkungen von Fremdstoffen

Das Projekt "Redox- und Alkylierungsreaktionen von Glutathion und toxische Wirkungen von Fremdstoffen in der Leberzelle - Emission von Chemilumineszenz als Parameter zur Erfassung der Frueheffekte toxischer Wirkungen von Fremdstoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Düsseldorf, Institut für Physiologische Chemie 1 und 2 durchgeführt. Glutathion und andere Thiolkomponenten sind in der Abwehr toxischer Metabolite von zentraler Bedeutung. Dabei spielen Redox- und Alkylierungsreaktionen eine wichtige Rolle, die experimentell untersucht werden. Die Detektion angeregter Sauerstoffspezies in Form von Singulettsauerstoff wird durch Messung der ultraschwachen Chemilumineszenz untersucht. Dadurch wird auch an intakten Zellen und Organen ein sehr empfindlicher Nachweis toxischer Angriffe ermoeglicht. Ein weiterer Aspekt liegt in der Wirkung von Schwermetallen (Cadmium) auf Transportphaenomene an der Leberzelle.

Ermittlung und Verminderung diffuser fluessiger und gasfoermiger Emissionen in der chemischen und petrochemischen Industrie

Das Projekt "Ermittlung und Verminderung diffuser fluessiger und gasfoermiger Emissionen in der chemischen und petrochemischen Industrie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Umwelttechnik und Management an der Universität Witten,Herdecke gGmbH durchgeführt. Chemische und petrochemische Anlagen zeichnen sich durch extrem komplexe infrastrukturelle Einrichtungen (Rohrleitungen, Foerdereinrichtungen, Lager- und Behaeltersysteme, Anschluesse an Reaktoren und andere Aggregate) aus. Trotz vorschriftsmaessigen Betriebes kommt es, in unterschiedlichem Masse je nach Wartungszustand, Bauart und eingesetztem Material, zu diffusen Emissionen, besonders wenn Leckagen, mangelhafte Dichtungen und andere schwer identifizierbare Quellen nicht oder zu spaet erkannt werden. Emissionen aus punktfoermigen Quellen sind zwar in den letzten Jahren deutlich reduziert worden, der Immissionsbeitrag der diffusen Luftemissionen ist aber erheblich. Dadurch kommt diffusen Emissionen, z.B. im Hinblick auf ihr ozonbildendes und klimawirksames Potential sowie den Gesundheitsschutz, eine immer hoehere Bedeutung zu. Die diffusen Emissionen werden in der Regel nicht ueber zentrale Ablufteinrichtungen erfasst. Hierbei geht es vor allem um gasfoermige Emissionen organischer Stoffe (VOC), die zur Bildung troposphaerischen Ozons beitragen und als Treibhausgase wirken koennen. Durch eine Reihe von Stoffen, z.B. Mercaptane, kommt es auch zu Geruchsbelaestigungen in der Umgebung der Anlage. Auch der Abwasserpfad kann betroffen sein, wenn wassergefaehrdende Fluessigkeiten oder persistente organische Schadstoffe in die Auffangeinrichtungen tropfen und auf diesem Weg in das Abwasser gelangen. Durch geeignete Massnahmen an der Quelle koennen die Belastungen der Abwasserbehandlungsanlage und des Vorfluters gesenkt werden. In Emissionskatastern werden die diffusen Emissionen bislang wenig beruecksichtigt. Eine Quantifizierung ist aufgrund der mangelhaften Datenbasis kaum moeglich. Ziel des Forschungsprojektes soll sein: 1. Methoden zu entwickeln, mit denen a) die diffusen Emissionen fuer eine Anlage quantitativ abgeschaetzt und b) die Quellen mit ueberdurchschnittlicher Emissionsrate identifiziert werden koennen, 2. organisatorische Massnahmen zur Emissionsminderung und -vorbeugung zu entwickeln, z.B. geeignete Inspektions- und Wartungsintervalle und -routinen festzulegen, 3. beispielhaft konstruktive, technische Massnahmen zur Optimierung von Anlagenelementen mit ueberdurchschnittlicher Emissionsrate zu empfehlen (z.B. Austausch durch geeignetere Aggregate, Einsatz anderer Dichtsysteme).

Teilvorhaben: Entwicklung einer SLA-druckbaren Mantelkomponente, Schlichtemedien und eines Kurzfaser-CFK-2K-Harzsystems

Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung einer SLA-druckbaren Mantelkomponente, Schlichtemedien und eines Kurzfaser-CFK-2K-Harzsystems" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von S u. K Hock GmbH durchgeführt. Ziel des Projektes der S und K Hock GmbH ist die Entwicklung neuartiger Harzsysteme für den 3D-Druck der Mantelfläche sowie des Injektionsmaterials für die Kernkomponente. Bei der Entwicklung der Mantelkomponente werden dabei zwei Wege definiert. Als primärer Ansatz soll eine Mantelkomponente realisiert werden, die eine starke Haftung zum Kernmaterial aufweist. Die Mantelkomponente besitzt damit später eine schützende Wirkung auf das Bauteil. Zum anderen wird auch der Ansatz verfolgt, mittels 3D-Druck eine verlorene Schalung zu drucken, welche nach der Injektion der Carbonfaser-Matrix leicht abgetrennt werden kann. Wenn realisierbar, könnte damit der Faserverbundwerkstoff sowohl mit als auch ohne Mantelkomponente untersucht werden. Als zweites Teilprojekt entwickelt die Fa. Hock neuartige Injektionsharze, mittels derer die Verstärkungswirkung in den additiv gefertigten Verbundbauteilen durch eine nachträgliche Aushärtung erreicht wird. Hierbei ist das Ziel, eine passgenaue Einstellung der rheologischen Eigenschaften sowie eine bestmögliche Anbindung an die Carbon-Kurzfasern und der SLA-gedruckte Außenkomponente des Verbundwerkstoffes zu realisieren. Durch die Modifikation der rheologischen Eigenschaften soll ein möglichst hoher Fasergehalt in der Matrix realisiert werden, wobei weiterhin eine optimale Füllung der Kanäle der Struktur gewährleistet werden muss. Nach der Injektion darf die Orientierung der Kurzfaser, beispielsweise durch Sedimentation, nicht verändert werden, was durch einen Aufbau einer Fließgrenze nach Beendigung des Injektionsprozess möglich ist. Ein weiteres Projektziel des Verbundpartners liegt in der Entwicklung einer Beauftragung in Form einer Schlichte auf die Kurzfasern. Hierbei wird unter voraussichtlicher Nutzung von Lösungsansätzen der Silanchemie, ggf. in Kombination mit Thiolen, eine Rezeptur zum Auftrag der Schlichte auf die Carbon-Kurzfasern mittels Injektion entwickelt.

Anlage zur Handhabung von Gefahrstoffen mit nachgeschalteter Abluftreinigung

Das Projekt "Anlage zur Handhabung von Gefahrstoffen mit nachgeschalteter Abluftreinigung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Chemische Fabrik Berg durchgeführt. Die bei der Produktion von pharmazeutischen Wirkstoffen und Zwischenprodukten fuer Pflanzenwirkstoffe erforderlichen Umfuellvorgaenge von giftigen, kanzerogenen (z.B. Alkylchlorid, Epichlorhydrin) und geruchsintensiven Stoffen (z.B. Mercaptane) werden in einer geschlossenen Kabine, ausgeruestet mit einer Stahlwanne mit Gitterrost durchgefuehrt. Innerhalb der Kabine werden die Gefahrstoffe in die Reaktionsbehaelter gepumpt. Die Kabine ist ueber zwei Lueftungsoeffnungen an eine Abgasreinigungsanlage, die in der Kabine Unterdruck erzeugt und die Abluft absaugt, angeschlossen. Die Abluft wird in eine Waschkolonne geleitet. Als Waschloesung wird verduennte Natronlauge zur Neutralisation von sauren Gasen und Schwefelverbindungen und Loesung der Alkohole verwendet. Die geruchsintensiven Schwefelverbindungen werden durch Wasserstoffperoxid zu Sulfaten oxidiert. Die Waschloesung wird einer Abwasserbehandlungsanlage zugefuehrt und die Abluft aus der Waschkolonne ueber ein Aktiv-Kohlefilter geleitet. Das Verfahren stellt vor allem fuer kleine und mittlere Betriebe mit haeufigen Produktionswechseln eine oekonomische Loesung dar.

Einfluss von Schwefel aus H2S und SO2 bei Fichten und Kohl

Das Projekt "Einfluss von Schwefel aus H2S und SO2 bei Fichten und Kohl" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Graz, Institut für Pflanzenphysiologie durchgeführt. Schwefel ist ein essentielles Element für die Entwicklung von Pflanzen, er ist aber auch ein Teil von bedeutenden Luftschadstoffen. Ein Mangel führt nicht nur zu reduzierten Erträgen, sondern bedingt auch einen Qualitätsverlust bei Kulturpflanzen. Die wichtigste Schwefelquelle ist das Sulfat. In letzter Zeit gewannen auch andere schwefelhaltige Verbindungen wie SO2, H2S oder schwefelhaltige Düngemittel an Bedeutung. Auf der anderen Seite sind diese Luftschadstoffe vor allem für Waldbäume toxisch. Schwefeldioxid ist als klassischer Luftschadstoff verantwortlich für Waldschäden und wirkt ertragsmindernd bei Kulturpflanzen, vor allem in der Nähe von industriellen Ballungsgebieten. Obwohl die phytotoxischen Effekte von SO2 schon seit einigen Jahren intensiver untersucht werden, sind die genauen Abläufe der Pflanzenschädigungen noch unklar. Die physiologischen Gründe für die sowohl wachstumsmindernden als auch wachstumsfördernden Einflüsse von H2S sind noch größtenteils unbekannt. Um die physiologischen Auswirkungen eines erhöhten Gehaltes von Thiolen zu untersuchen wird sowohl der Gesamtschwefel als auch der Sulfat- und Thiolgehalt gemessen. Das Ziel dieses Projektes ist es, den Weg des Schwefels, der über radioaktiv markiertem H235S und 35SO2 eingebracht wird, zu verfolgen. Da Unterschiede zwischen Bäumen und krautigen Pflanzen zu erwarten sind, werden Fichten (Picea abies (L.) Karst.), als ein Beispiel für Bäume mit geringem Schwefelbedarf aber einer hohen Anfälligkeit für Schwefelschädigungen, und Kohl (Brassica oleracea L.), als krautige Pflanze mit hohem Schwefelbedarf, untersucht. Diese Untersuchungen sollen Erkenntnisse über den Ursprung der aufgenommenen Schwefelkomponenten, das relative Verhältnis der verschiedenen Entgiftungswege und der Neuverteilung und des Transportes von reduzierten Schwefelverbindungen, sowohl in krautigen Pflanzen als auch in Bäumen, bringen.

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