Q Agricultural and Natural Resource Economics; Environmental and Ecological Economics
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This paper presents a series of flow and temperature measurements on the principal heat network of :metabolon in Lindlar, Germany. These measurements intend to show the behaviour of the system on specific production areas of :metabolon for future monitoring and optimisation purposes. Such measurements allow the analysis of the system’s heat flow through the network, which showed that losses exist, some areas. The results demonstrate successfully that the temperature and flow changes deserve more detailed and fixed monitoring in specific areas to help the user decide the optimum measuring point.
Die Reihe „Basiswissen zur Nachhaltigkeit“ versucht zu verschiedenen Themen der Nachhaltigkeit, z.B. Klimawandel, Abfallwirtschaft, soziale Gerechtigkeit, grundlegende Fakten zusammenzustellen. Zielsetzung ist es ein Grundwissen bereitzustellen, das zum einen als Ausgangspunkt für vertiefende Analysen dient und zudem eine faktenbasierte Grundlage für die eigene Meinungsbildung sein kann.
Der vorliegende Aufsatz behandelt die Problemfelder der Abfallwirtschaft in Deutschland und weltweit. Zunächst werden die grundlegenden Informationen zu den Begriffen Abfallwirtschaft, Abfallarten, Abfallentsorgung, Recycling u.a. zusammengetragen. Es folgt eine Darstellung der aktuellen Situtation der deutschen Abfallwirtschaft unter den Aspekten Deponieraum, Müllverbrennung, Recycling, Mikroplastik, Abfallexporte und nukleare Entsorgung. Den Abschluss bildet die Analyse von weltweiten Abfallproblematiken wie unzureichende Sammlung und Deponierung, Verschmutzung der Weltmeere mit Plastikabfall, Belastung der Ozeane durch die Folgen der Weltkriege und der Globalisierung.
The utilization of roadside-green-cuttings (grass) for anaerobic digestion increases provides an additional possible source of organic waste for use as a renewable energy source. Grass can be used as a substrate to increase biogas yield. Nevertheless, the anaerobic digestion of this kind of waste can be limited due to the fact that it could be contaminated with heavy metals, in particular from traffic emissions and industrial activity. For this reason the biogas production of grass from a busy road was assessed. Samples of roadside-grass were washed with an organosulphide, which is used for the removal of heavy metals from wastewater.
A comparison of the anaerobic digestion of washed and unwashed roadside grass was performed. Results showed that the anaerobic digestion of the unwashed grass was much more effective than the washed grass. A second experiment was carried out and co-fermentation of manure and farm-grass was prepared for anaerobic digestion. Lead was added in the concentrations 500, 1000 and 2000 mg Pb2+/kg. The results showed that the higher the lead concentration, the lower the inhibition of the biogas yield. The grass could be acting as phytoremediator for high lead concentrations. The grass could contain organic compounds, which can as-similate heavy metals.
Anaerobic Digestion of spent grains: Potential use in small-scale Biogas Digesters in Jos, Nigeria
(2014)
In order to ascertain biogas yield potential and applicability of spent grains (SG)1 in small-scale biogas production, laboratory batch fermentation was performed with various masses of dry and wet SG using sewage sludge (SS)2 and digested maize silage (DMs) 3 as inoculums. Different volumes of biogas and CH4 were measured with higher volumes observed for batch fermentation with DMs in com-parison to those produced by SS. Results from the study reveals minimum biogas yield of 118.10 L/kg
VS and maximum yields of 769.46 L/kg VS, which are indicative of the possible use of SG for domestic biogas production in Jos, Nigeria. The study established the fact that the use of both dry and wet SG results in the yield of a useful amount of biogas having 40 - 60 % CH4 content depending on the inoculum and amount of volatile solids present. Using the parameters of dry matter and volatile solids contents analysed for SG and DMs, it was estimated that a reactor volume of 6.47 m3 would be capable of meeting the daily cooking needs of rural households in Jos, Nigeria.
Die Dokumentation und Untersuchung von Massenbewegungen ist der entscheidende Schritt, um die Gefahr, die von ihnen ausgeht, zu identifizieren und im nächsten Schritt zu minimieren. Vor allem in Bergregionen kann dies im Extremfall Menschenleben retten.
Folglich untersucht diese Arbeit auf Grund bestehender Gefahr die räumliche Verteilung von Massenbewegungen in den drei iranischen Provinzen Alborz, Qazvin und Teheran.
In Anbetracht der immer weiter wachsenden Städte im erdbeben- und somit massenbewegungsgefährdeten Elbursgebirge wird mittels zweier quantitativer Analysen der isolierte Einfluss von straßen- und schienengebundener Verkehrsinfrastruktur auf Massenbewegungen (in den drei Provinzen) untersucht.
Beide Analysen vergleichen ausschließlich die lokale Häufung von Massenbewegungen mit dem vorhandenen Straßen- und Schienennetz: in der ersten Analyse durch das Vergleichen stattgefundener Massenbewegungen innerhalb von Teilgebieten des untersuchten Gebiets, in der zweiten Analyse werden die Häufungen in verschiedenen Abständen zu Straßen erfasst.
Anknüpfend an die zweite Analyse wird eine Bewertung der Häufigkeiten getätigt.
Es ergeben sich folgende wesentliche Erkenntnisse aus dieser Bachelorarbeit:
• Die Aussagekraft der Analysen kann höchstens so groß sein wie die Richtigkeit, Vollständigkeit und Detailliertheit der zur Verfügung gestellten Datenbanken
• Die verhältnismäßig große Fläche des Untersuchungsgebietes stellt eine hohe Fehlerquelle dar (z.B. durch das große Datenvolumen)
• Eine Anfälligkeitsanalyse auf Grund eines isoliert betrachteten Auslösefaktors ist mit vielen Fehlern und Annahmen behaftet (z.B. muss zunächst einmal angenommen werden, dass Massenbewegungen nicht durch andere Faktoren ausgelöst werden)
• Eine erhöhte Anfälligkeit des Untersuchungsgebietes gegenüber Massenbewegungen innerhalb von 50 m Abstand zu Straßen konnte durch die in dieser Arbeit beschriebenen „Straßenpufferanalyse“ nachgewiesen werden.
Die Analysen sind mit dem Programm ArcGIS durchgeführt. Ihre detaillierte Beschreibung ermöglicht es dem Leser, die Analysen weiterzuführen oder mit anderen Parametern zu wiederholen. Weiterführende Analysen beispielsweise in Form einer Risikokarte verhelfen den Menschen, Sachgüter und die Umwelt z.B. durch nachhaltige Bebauungspläne zu schützen.
Human civilization has a great history of managing Water, Sanitation, and Hygiene (WaSH) services. But such services in rural areas have been neglected throughout our history. Numerous multimillion dollars WaSH interventions have been implemented in rural areas to eradicate open defecation, but most of them failed to create a demand for sanitation. Lack of equity and fair participation in approaches to change behavior and mindset, rather than habits, has made it hard for governments to achieve their WaSH related targets. Participatory rural sanitation approaches that focus on behavior change and ownership building among the community members have helped in the transition to open defecation free (ODF) societies. A justice-focused sanitation approach shows potential in fast-tracking this transition. Just transition is a concept that has not been endured in the sanitation discussion yet but shows the potential of sustainable WaSH solutions. This social empirical research has explored the feasibility of a justice-based sanitation approach guiding a transition towards societies with universal access to sanitation services. A just sanitation transition framework was adapted from the considered theoretical foundations and was used to map the capability and justice dimensions of two rural sanitation approaches being implemented in schools in the Mukuyu community in Trans-Nzoia county, Kenya. The adapted framework has been able to compute both sanitation approaches on a scoring tool, quantitatively assessing the productivity and justice dimensions of both approaches. This research has helped in establishing the viability of a just sanitation transition framework to produce an informed understanding of the potential of rural sanitation approaches to produce desired results while being just. Study findings help in filling research gaps and laying the foundation to the just transition debate in the sanitation sector and opens a window to further researches on the same, in the future.
Biogas, mit geringen Konzentrationen an Methan, entsteht unter anderem bei verschiedenen industriellen Prozessen. Wegen der Umweltschädlichkeit des Methans gilt es dessen Eintrag in die Umwelt zu vermeiden.
Das Ziel des vorgestellten Projektes war die Überprüfung eines umweltfreundlichen Verfahrens zur Reduzierung des Methans durch methanotrophe Bakterien. Die einzelnen Batchversuche liefen über 15 Stunden und zeigten eine starke Reduzierung des Methans von 18 auf 1 Vol.-%.
Carbon Sequestration under different land uses and soils in the State of Quintana Roo, Mexico
(2017)
Rising in global temperature is evidently related to atmospheric carbon dioxide (CO2) and methane (CH4) concentrations; this has become an environmental problem. The use of renewable energy, the development of eco-friendly merchandise and the enforcement of biomass management have been proposed to mitigate the issue. In the ecosphere, the pedosphere stores 1,500 to 2,500 PgC, which is four times more than the carbon stored in biomass; hence, it is very important to carry out soil carbon studies because of more long-term stability of such storage. In the study, soil carbon quantification was applied to the entire state of Quintana Roo, using a purpose oriented sampling, to observe the dynamic between land uses and soils, relating all relevant characteristics and properties of the landscape. To study the carbon content stored in soils, total carbon was estimated through loss-on-ignition, organic carbon by Walkley-Black method and inorganic carbon by calcium carbonate determination. The result portrays that the coastal dune vegetation-Arenosol (1,256 Mg C ha-1) is the combination with the highest soil carbon density, while Leptosol is the soil type with the highest storage capacity (852 MtC). Consequently, the soil carbon storage not only relates to soil properties but also associates with the surface area occupied by the specific soil type. In addition, the characteristics of the landscape play an important role in the storage of soil carbon. Due to that, soil carbon storage can be explained by biogeomorphoedaphic factors.
Water risk assessment is becoming an essential part of any decision-making process in the business sector. In the world where freshwater resources are becoming scarcer, water risks are growing and causing high costs to businesses. Therefore, numerous frameworks, guidelines, methodologies, tools, and other approaches were developed during the last century. Various scholars have appeared to give an economic value or price for environment goods in order to understand trade-offs better. Nowadays, the corporate world tends to use different approaches to convert sustainability management data to the financial language of decision-makers. This study explores the possible ways for a company to measure the costs of water related risks. It examines how to convert water risks to financial risks using a Peruvian agricultural company. The results show, that from all today’s available frameworks, guidelines or tools there is no one commonly accepted and recognised as the best for water risk assessment and monetising. It was learned, that available tools could provide just a simple overview of possible water related risks and calculate their costs in a very general way. The work also highlights the importance of regular and appropriate data collection on the company level in order to be able to assess water risk related costs for the business.
Mit Einführung der Deponieverordnung 2005 endete die Deponierung nicht-inerter Stoffe und biologisch aktiver Spezies. Im Zuge ihrer Durchsetzung traten neue Behandlungsmöglichkeiten dieser Stoffströme in das Zentrum der Betrachtung. Zu diesen Behandlungsmethoden zählt die anaerobe biologische Behandlung. Sie findet vor allem bei stark organisch geprägten Stoffströmen mit hohen Wassergehalten Anwendung (Kaltschmitt et al. 2009). Im Zuge der anaeroben Behandlung werden organische Kohlenstoffverbindungen hauptsächlich in CO2 und CH4 umgesetzt. Die anaerobe Behandlung reduziert so den organischen Anteil und das Volumen des Gärsubstrates. Im Gegenzug steigt der Wasseranteil des Gärsubstrates durch die Freisetzung von Zellwasser an. Verbindungen aus Phosphor und Stickstoff verbleiben im Gärsubstrat und machen es damit zu einem geeigneten Düngemittel für die Landwirt-schaft (Möller et al. 2009). Das Material unterliegt der Düngemittelverordnung, durch welche sowohl die Ausbringung als auch die Ansprüche an dessen Beschaffenheit geregelt werden. Um den anfallenden Gärrest für die Landwirtschaft nutzen zu können, muss daher eine Möglichkeit zur mittelfristigen Lagerung geschaffen werden (Raussen et al. 2008). Über das Verhalten im Zeitraum dieser Lagerung gibt es bisher nur wenige Untersuchungen. Grund hierfür ist vor allem die hohe Diversität des Presswassers. Dessen Eigenschaften werden durch die Betriebsparameter der Biogasanlage bestimmt und unterscheiden sich so deutlich von Anlage zu Anlage.
Die hier dargestellten Arbeiten sind Teil eines Forschungsvorhabens zur Untersuchung des Lagerungsverhaltens von Presswasser aus der Vergärungs- und Kompostierungsanlage Leppe. Diese verfügt über zwei Lagerungsbehälter mit einem Fassungsvermögen von je 3.500 m³. Bereits im Zuge der Planung wurde ein anaerober und aerober Betrieb vorgesehen. Neben den drei Rührwerken, mit denen die Durchmischung des Presswassers gewährleistet wird, sind zwei Injektionsbelüfter installiert.
Ziel der Untersuchungen war es, eine Datengrundlage zu schaffen, aufgrund derer über die Betriebsweise der Presswasserspeicher entschieden werden kann.