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Paper des Monats
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Eingeladener Vortrag
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Weltweit werden etwa 80–85 % aller abgebauten Rohphosphate für die Produktion von Düngemitteln verwendet. Bei noch steigendem Bedarf an Phosphor (P) geht man derzeit davon aus, dass die weltweiten P-Reserven noch über 200 Jahre ausreichen. Um den P-Vorrat langfristig abzusichern, sollte der in Reststoffen enthaltene Phosphor möglichst umfänglich genutzt werden. Dieser Forderung trägt das von der Bundesregierung 2012 erstmals beschlossene Deutsche Ressourceneffizienzprogramm ProgRess Rechnung. Rohphosphat wird auch seitens der Europäischen Kommission aufgrundseiner ökonomischen Bedeutung und des unsicheren Angebots als „kritischer Rohstoff“ eingestuft. Vor diesem Hintergrund hat die Bundesregierung in der Verordnung zur Neuordnung der Klärschlammverwertung vom 27. September 2017 in Deutschland eine verpflichtende technische Rückgewinnung von Phosphor für Abwasserbehandlungsanlagen ab einer Ausbaugröße von 100.000 Einwohnerwerten (12 Jahre nach Inkrafttreten der Verordnung) bzw. ab einer Ausbaugröße von über 50.000 Einwohnerwerten (15 Jahre nach Inkrafttreten der Verordnung) vorgeschrieben. Die Verordnung enthält keine Vorgaben hinsichtlich der anzuwendenden Technologie bei der Phosphorrückgewinnung. Ausgenommen von der Rückgewinnungspflicht sind Klärschlämme mit niedrigen Phosphorgehalten (weniger als 20 Gramm Phosphor je Kilogramm Klärschlamm-Trockenmasse). Auch die im Jahre 2017 verabschiedeten neuen Rechtsvorschriften für die Düngung verlangen zukünftig einen nachhaltigen und ressourceneffizienten Umgang mit Nährstoffen bei der landwirtschaftlichen Erzeugung und schränken die P-Zufuhr insbesondere auf hoch versorgten Böden ein (Düngeverordnung vom 26. Mai 2017). Dies wird zu einem mehr am Pflanzenbedarf orientierten und ggf. vermehrt überbetrieblichen Einsatz von wirtschaftseigenen Düngern führen. Um den politischen und gesetzlichen Anforderungen gerecht zu werden, müssen einerseits wirksame und kosteneffiziente technische Verfahren zum P-Recycling (weiter)entwickelt werden. Andererseits müssen die Recyclingprodukte die Anforderungen für eine direkte Verwendung in der Landwirtschaft oder als Rohstoff für die Herstellung von Düngemitteln erfüllen. In dem vorliegenden Standpunkt wird zunächst der potenzielle Beitrag von Reststoffen zur Deckung des P-Bedarfs in der deutschen Pflanzenproduktion geschätzt. Für die wichtigsten Reststoffe werden technische Verfahren zur P-Rückgewinnung bzw. Aufarbeitung skizziert. Auf Basis der Anforderungen der Landwirtschaft bzw. der Düngemittelindustrie
an die P-Recyclingprodukte werden deren Herstellungsverfahren bewertet. Schließlich wird der Regelungs- und Forschungsbedarf formuliert.
A multiproxy approach to evaluate biocidal treatments on biodeteriorated majolica glazed tiles
(2016)
The Fishing House located on the grounds of the Marquis of Pombal Palace, Oeiras, Portugal, was built in the 18th century. During this epoch, Portuguese gardens, such as the one surrounding the Fishing House, were commonly ornamented with glazed wall tile claddings. Currently, some of these outdoor tile panels are covered with dark colored biofilms, contributing to undesirable aesthetic changes and eventually inducing chemical and physical damage to the tile surfaces. Phylogenetic analyses revealed that the investigated biofilms are mainly composed of green algae, cyanobacteria and dematiaceous fungi. With the aim of mitigating biodeterioration, four different biocides (TiO2 nanoparticles, Biotin® T, Preventol® RI 80 and Albilex Biostat®) were applied in situ to the glazed wall tiles. Their efficacy was monitored by visual examination, epifluorescence microscopy and DNA-based analysis. Significant changes in the microbial community composition were observed 4 months after treatment with Preventol® RI 80 and Biotin® T. Although the original community was inactivated after these treatments, an early stage of re-colonization was detected 6 months after the biocide application. TiO2 nanoparticles showed promising results due to their self-cleaning effect, causing the detachment of the biofilm from the tile surface, which remained clean 6 and even 24 months after biocide application.
Self-ignition of coal dust deposits poses a higher risk of fires in oxygen-enriched oxy-fuel combustion systems. In this work, we develop a numerical method, using the commercial software COMSOL Multiphysics, to investigate self-ignition behaviour of coal dust accumulations with a main emphasis on the roles of oxygen, diluent gas and dust volume. A one-step 2nd-order reaction kinetic model considering both coal density and oxygen density is used to estimate reaction rate using the kinetic parameters from previously conducted hot-oven tests. This model is validated to predict the transient temperature and concentration profiles of South African coal dusts until ignition. The computed self-ignition temperatures of dust volumes show a good agreement with experimental results. In addition, it is found that the inhibiting effect of carbon dioxide is comparatively small and oxygen consumption increases dramatically after ignition. Parameter analysis shows that the heating value and kinetic parameters have a comparatively pronounced effect on self-ignition temperature. The model provides a satisfactory explanation for the dependence of self-ignition behaviour on gas atmospheres, thus helping to further understand the fire risk of self-ignition in oxy-fuel combustion systems.
Recent DNA-based studies have shown that the built environment is surprisingly rich in fungi. These indoor fungi – whether transient visitors or more persistent residents – may hold clues to the rising levels of human allergies and other medical and building-related health problems observed globally. The taxo¬nomic identity of these fungi is crucial in such pursuits. Molecular identification of the built mycobiome is no trivial undertaking, however, given the large number of unidentified, misidentified, and technically compromised fungal sequences in public sequence databases. In addition, the sequence metadata required to make informed taxonomic decisions – such as country and host/substrate of collection – are often lacking even from reference and ex-type sequences. Here we report on a taxonomic annotation workshop (April 10–11, 2017) organized at the James Hutton Institute/University of Aberdeen (UK) to facilitate reproducible studies of the built mycobiome. The 32 participants went through public fungal ITS bar¬code sequences related to the built mycobiome for taxonomic and nomenclatural correctness, technical quality, and metadata availability. A total of 19,508 changes – including 4,783 name changes, 14,121 metadata annotations, and the removal of 99 technically compromised sequences – were implemented in the UNITE database for molecular identification of fungi (https://unite.ut.ee/) and shared with a range of other databases and downstream resources. Among the genera that saw the largest number of changes were Penicillium, Talaromyces, Cladosporium, Acremonium, and Alternaria, all of them of significant importance in both culture-based and culture-independent surveys of the built environment.
DICONDE in der ZfP
(2023)
DICONDE (Digital Imaging and Communication in Non-Destructive Evaluation) ist ein offener internationaler Standard zur Speicherung und zum Austausch industrieller Prüfdaten und prozessbezogener Informationen. Der DICONDE-Standard definiert sowohl die Semantik für eine strukturierte Speicherung von Daten als auch die netzwerkbasierte Kommunikation zwischen zwei Endpunkten. Damit lassen sich viele Vorgänge von Prüfprozessen digital und sicher abbilden und gleichzeitig normative Anforderungen wie eine Rückführbarkeit zum Prüfer und Prüfobjekt sowie eine Reproduzierbarkeit von Prüfergebnissen erfüllen.
DICONDE (Digital Imaging and Communication in Non-Destructive Testing) is an open international standard for storing and exchanging industrial test data and process-related information. The DICONDE standard defines both the semantics for structured storage of data and the network-based communication between two endpoints. This allows many test processes to be mapped digitally and securely, while at the same time meeting normative requirements such as traceability to the tester and test object and reproducibility of test results.