4 Material und Umwelt
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- 4.1 Biologische Materialschädigung und Referenzorganismen (8)
- 4.5 Kunst- und Kulturgutanalyse (6)
- 4.3 Schadstofftransfer und Umwelttechnologien (5)
- 4.4 Thermochemische Reststoffbehandlung und Wertstoffrückgewinnung (2)
- 4.0 Abteilungsleitung und andere (1)
- 5 Werkstofftechnik (1)
- 5.1 Mikrostruktur Design und Degradation (1)
- 6 Materialchemie (1)
- 6.3 Strukturanalytik (1)
This work presents the non-destructive spectroscopic characterisation of original Dead Sea Scrolls (DSS)parchment fragments from Ronald Reed collection. The fragments are of paramount importance becausethey have never been subjected to any treatment of preservation and restoration, this allows to investi-gate the manufacturing method of real original Jewish parchments. The manufacture of “sacred” Jewishparchments, in fact, is traditionally supposed to use a superficial tannin treatment. To study the DSS frag-ments, it was necessary both to analyse mock-up samples, especially manufactured in order to reproduceancient Oriental Jewish ritual parchments, and to compare the results with those obtained in the analysisof modern and ancient Western Jewish ritual parchments, in order to test the effectiveness of the selectedspectroscopic techniques. Traditionally, the main difference between Oriental and Western traditionalparchment preparation consisted in the dehairing method: enzymatic for Oriental and lime-based forWestern. Moreover, a finishing treatment with tannin was supposed to be applied on ritual Jewish parch-ments. The need of reference samples derives from the knowledge that each parchment preparation,treatment and degradation can induce structural modifications that affect the spectral features. FourierTransform Infrared Spectroscopy by Attenuated Total Reflection (ATR-FTIR), FT-Raman and m-Ramanwere used in this study. The experimental results allowed us to recognise, with different sensitivity, thepresence of tannin by using m-Raman and IR spectroscopies and to prove that not all the archaeologicalsamples were manufactured in the same way with vegetal extracts. Many salts (tschermigite, dolomite,calcite, gypsum and iron carbonate) were found on the surface of DSS fragments. They can derive fromthe degradation processes and storage environment before the discovery or from the manufacture. More-over, the different sensitivities and instrumental characteristics of the used techniques permitted us toestablish an analytical protocol, useful for further studies of similar materials.
Jährlich entstehen in Brasilien ca. 2 bis 10 Millionen Tonnen Aschen aus der Verbrennung von Zuckerrohrbagasse. Die Aschen enthalten schwankende Zusammensetzungen an mineralischen Nährelementen und könnten daher zu Düngezwecken verwendet werden.
Allerdings ist (i) die Nährstoffverfügbarkeit gering, (ii), die entsprechende Nährstoffzusammensetzung nicht optimal für die Nutzung der Aschen als Düngemittel für die Hauptanbaukulturen in Brasilien und (iii) weisen die Aschen aufgrund häufig schlechter Verbrennungsqualitäten hohe organische Kohlenstoffgehalte auf. Im Rahmen des Forschungsprojekts ASHES („Rückführung von Nährstoffen aus Aschen von thermochemischen Prozessen mit Bagasse bzw. Zuckerrohrstroh“), arbeiten 7 deutsche und 4 brasilianische Partner an der Optimierung der thermochemischen Verwertung von Rückständen aus der Zuckerproduktion in Brasilien, inklusive der Formulierung von optimierten Düngemischungen auf Basis der generierten Aschen. In dieser Veröffentlichung wird die Verarbeitung dieser optimierten Mischungen zu Pellets und Granulaten unter Verwendung verfügbarer regionaler Reststoffe wie Filterkuchen (Vinasse-Presskuchen) sowie Hühnertrockenkot beschrieben. Zur Untersuchung der Handlingeigenschaften wurden die produzierten Pellets und Granulate hinsichtlich ihrer mechanischen Stabilität und des Wasseraufnahmevermögens untersucht. Dafür wurden geeignete Prüfverfahren angepasst und entsprechende Versuche durchgeführt.
Wie Länder mit ihren Abfällen umgehen, hängt nicht nur von der Wirtschaftskraft eines Landes ab. Selbst in einem reichen Land wie Australien werden unbehandelte Abfälle einfach deponiert. Im Rahmen der Travelling Conference, einer vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Vortragsreihe, besuchten Fachleute die Länder Südkorea, Vietnam und Australien, um mit Experten vor Ort Fragestellungen aus der Abfallwirtschaft zu diskutieren. Zu den Schwerpunktthemen zählte die Steigerung der Ressourceneffizienz im Spannungsfeld von ökonomischen und umweltpolitischen Interessen. Eine Frage war beispielsweise die Bewertung der Umweltverträglichkeit von mineralischen Abfällen, wenn diese als Ersatzbaustoffe eingesetzt werden. In diesem Beitrag werden Ähnlichkeiten und Unterschiede bei der Entsorgung von Siedlungsabfällen, beim Recycling und bei der Bewertung der Umweltverträglichkeit der Wiederverwertung von Abfällen in den drei besuchten Ländern im Vergleich zu Deutschland aufgezeigt. Dabei ist man sich in Deutschland und den drei besuchten Ländern einig, dass die Abfallbeseitigung auf Deponien ohne Rückgewinnung von Ressourcen oder Energie die schlechteste Abfallentsorgungsoption ist. Einigkeit besteht auch darin, dass die Ziele einer nachhaltigen Abfallwirtschaft der Schutz der menschlichen Gesundheit und der Umwelt sowie die Schonung von Ressourcen sind. In allen drei Ländern werden große Mengen an mineralischen Abfällen erzeugt, die bei Nachweis der Umweltverträglichkeit einen Teil von natürlichem Sand und Kies für die Bauindustrie ersetzen könnten. Ähnlich wie in Deutschland werden recycelte Abfälle im Tiefbau jedoch nur in geringem Maße eingesetzt. Gründe dafür sind fehlende Behandlungsanlagen für mineralische Abfälle und Bedenken im Hinblick auf die Umweltverträglichkeit.
Normativ ist der Holzschutz in Deutschland durch die DIN 68800-Reihe geregelt. Die Normungsarbeit in CEN/TC 38 bildet dafür den Rahmen, der national angepasst und fachspezifisch erweitert wurde. Zusammen mit dem Kommentar ergeben beide ein in Europa einzigartiges Regelkompendium im Holzschutz. In Zukunft wird die Regelsetzung noch stärker durch internationale Zusammenarbeit bestimmt sein. Der interkontinentalen Marktöffnung sollten Verständigungen auf gemeinsame Qualitätsstandards vorausgehen.
Long Term Temperature and Humidity Evolution Forecast in Near Field of Nuclear Waste Container
(2018)
The paper aims to simulate the corrosion environment of nuclear waste containers at different geological disposal periods to obtain temperature and humidity information at the interface between the container and the surrounding environment. The simulated data and calculation results of long term temperature evolution at the surface of nuclear waste (HLW) containers from some typical nuclear countries about the safety disposition were reviewed. Combining different burial patterns, this paper speculated the long term temperature evolution rule for China. According to the study about saturation variation of buffer/backfill material at home and abroad, the humidity evolution of bentonite at the surface of HLW containers was specu- lated. The study showed that the temperature of the container surface increased rapidly at the beginning, and gradually decreased after the climax. For safety reasons, the maximum temperature was designed below 100°C. The saturation of bentonite was af- fected by the mutual influences of the heat released by nuclear waste decay and the infiltration of groundwater. It was dominated by the released heat in the early stage, and later was influenced greatly by the infiltration of groundwater. It is generally believed that the water content at the surface of the container will increase obviously in about 3 years, and will be saturated in about 10 years. The prediction of long-term temperature and humidity evolution will lay a foundation for study of corrosion evolution of nuclear waste containers in China.
Surface environment changes of nuclear waste container, mainly including oxygen contents, buffer pore water components and pH under the conditions of “borehole” type and “In-floor” type with bentonite buffer/backfill and concrete buffer were summarized. This summarization provides a basic corrosion environment reference for the corrosion evolution re- search of high-level radioactive waste disposal repository in our country.
Small grain size fractions of municipal solid waste incineration (MSWI) bottom ash (BA) contain elemental and chemically bonded metals in appreciable amounts, especially copper. Investigations with a centrifugal concentrator were carried out using samples, which had been treated with different impact devices. Partly the impacts of single devices were visible in outlines, but mostly the surfaces of the metals were still covered with mineral residues. To generate copper rich fractions, parameters of the separation process should ensure mass yields <2%, best between 0.5 and 1%. The density of the concentrates is then generally >3.2 g/cm3. Best results were achieved with material from a special treatment train which is adapted to grain sizes <2 mm. Reliable copper contents between 20 and 40% (single runs >50%) could be realised.
However, considering the required mass yields, referred to this subset only 150–170 g copper would be recovered from 1 Mg MSWI BA. Furthermore, this copper is only in parts present in elemental form. A
dependable added value of such treatment step seems to be given only, if that enables a recycling of the mineral aggregates (tailings) in parallel to avoid landfill costs.
The manuscript Codex germanicus 1 (Cod. germ. 1) of the Staats- und Universitätsbibliothek Hamburg is a fifteenth-century German-language manuscript. It comprises two codicological units and has an especially complex developmental history. To trace this developmental history, neglected until now in the research literature, the manuscript was investigated, for the first time not solely with classical codicological and palaeographical methods, but also with the aid of X-ray fluorescence spectroscopy, in order to determine the composition of the writing materials. These methods made it possible, first, to support and check palaeographic findings and, second, to gain information about the stratigraphy of the manuscript where palaeographic methods find their limits – in regard to short entries, rubrications, and non-alphabetical signs.
It is well documented that throughout Antiquity, ancient Egyptians used mostly carbon inks as a writing material. In Late Antiquity, some metals started to be added to carbon based inks. We have records of five manuscripts from the Dead Sea Scrolls collection whose carbon inks were found to contain copper Also, lead was recently found as an additive in carbon inks on a charred fragment from Herculaneum. Furthermore, the earliest evidence of iron-gall ink was found in the Book of Proverbs (Codex Ms. Berol. orient. oct. 987) dating to the third fourth centuries ce. It has been suggested that along with carbon and iron-gall inks, there is no reason to think that purely tannin inks were not also in use in Egypt. However, so far, we just have evidence of a copper-tannin ink identified in a number of documents from Egypt in the first third centuries bce. In an attempt to fill this gap in this extremely fragmented scenario during our studies of the socio-geographic history of inks, we arrived at the conclusion that the continuous production of Coptic manuscripts from Late Antiquity to the Middle Ages offers a unique opportunity for the historical study of inks across a large geographic area.
Advanced codicological studies of Cod. germ. 6 (Hamburg, Staats- und Universitätsbibliothek): Part 2
(2018)
The work presented here follows the article Combining Codicology and X-Ray Spectrometry to Unveil the History of Production of Codex germanicus 6 (Staats- und Universitätsbibliothek Hamburg), published in 2014.1 It confirms the main result of the previous article: the Artusnotiz, the fourth text in the bound manuscript, must have been introduced as the last one. This paper offers further details of the codex production, based on the composition of the black and red inks collected in four measurement campaigns. Furthermore, using imaging μ-XRF, we succeeded in understanding the strong variation of the composition of the red inks in the initials of all the texts except for Parzival and Jeanne d’Arc.