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50 Years of Environmental Monitoring at Henkel

  • T. Wind , J. Steber und J. Tolls
Veröffentlicht/Copyright: 2. April 2013
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Tenside Surfactants Detergents
Aus der Zeitschrift Tenside Surfactants Detergents Band 45 Heft 3

Abstract

The gradually increasing detergents consumption in Germany since 1950 resulted in higher emissions of their ingredients to the environment. The first generation of mineral oil-based surfactants, tetrapropylene benzene sulfonate (TPS), exhibited poor biodegradability and caused public environmental concerns. These prompted Henkel in 1958 to start a systematic measurement of some main detergent constituents in the river Rhine in Germany. Since then, a number of monitoring activities regarding the determination of detergent ingredients concentrations and freights in rivers and waste water treatment plants (WWTP) followed. This paper summarizes 50 years experience at Henkel in monitoring of detergent ingredients in the aquatic environment. The long-term monitoring results on the river Rhine provides an impressive record of the development of the environmental burden by surfactant emissions and of the gradual improvement of river water quality over time. The reasons for the changes are discussed. Further monitoring activities on WWTPs have shown for the first time, that domestic wastewater treatment plants (DWTP) are similarly suitable for the removal of surfactants like municipal ones. The good removal of prominent organic detergent ingredients was shown by several time-proportional sampling campaigns in municipal WWTPs. Finally the positive impact of the modernisation of a municipal WWTP on the chemical and biological water quality on a small river creek is reported over the time period of 7 years. All of the reported studies indicate a low environmental burden due to the use of detergents ingredients today. The learnings from the different activities in environmental monitoring by Henkel have contributed to a solid understanding of the fate of detergent ingredients in the environment. This in turn was the prerequisite for development of reliable exposure prediction models. Today, Henkel employs both, environmental monitoring and modeling instruments, for assessing the environmental exposure of chemicals.

Kurzfassung

Der seit den fünfziger Jahren stetig angestiegene Verbrauch von Waschmitteln in Deutschland führte zu immer höheren Umweltemissionen der Inhaltsstoffe. Die erste Generation petrochemischer Tenside, das Tetrapropylen Benzolsulfonat (TPS), zeigte eine verhältnismäßig geringe biologische Abbaubarkeit, die zu Schaumbildung in Flüssen vor allem an Schleusen und Wehren führte. Diese auch von der Öffentlichkeit wahrgenommenen Umweltveränderungen veranlassten Henkel schon 1958 dazu, eine systematische Messung der wichtigsten Waschmittelinhaltsstoffe im Rhein zu starten. Seit dieser Zeit folgten eine Anzahl von Umweltmonitoring Aktivitäten an verschiedenen Flüssen und Kläranlagen mit dem Ziel, das Umweltverhalten von Waschmittelinhaltsstoffen in der Umwelt zu erforschen. Der folgende Beitrag fasst die Erfahrungen der Firma Henkel zusammen, die seit 50 Jahren auf dem Gebiet des Umweltmonitorings von Waschmittelinhaltsstoffen gesammelt wurden. Die Langzeitmessung von Tensiden im Rhein ist eine aus heutiger Perspektive eindrucksvolle Dokumentation der Umweltexposition dieser wichtigen anthropogen emittierten Substanzklasse. Die Gründe für die graduellen Veränderungen der chemischen Wasserqualität im Hinblick auf Tenside werden diskutiert. Es wird außerdem zum ersten Mal durch Umweltmessungen an Kläranlagen dokumentiert, dass kleinere Hauskläranlagen in vergleichbarer Weise zur Eliminierung von Tensiden geeignet sind wie größere kommunale Kläranlagen. Die sehr gute Elimination einer Reihe organischer Hauptbestandteile von Waschmitteln in kommunalen Kläranlagen wird anhand von Zeit-propotionalen Messungen belegt. Abschließend wird eine Studie vorgestellt, die den positiven Einfluss der Modernisierung einer Kläranlage auf die biologische und chemische Wasserqualität eines kleinen Vorfluters über den Zeitraum von 7 Jahren dokumentiert. Alle vorgestellten Studien indizieren heute eine geringe Umweltbelastung durch den Gebrauch von Waschmitteln. Die Ergebnisse der verschiedenen Aktivitäten von Henkel im Bereich des Umweltmonitorings tragen zu einem fundierten Verständnis des Verbleibs von Waschmittelinhaltsstoffen in der Umwelt bei. Dieses Verständnis ist auch die Grundvoraussetzung für verlässliche Vorhersagemodelle, die zur Expositionsbewertung chemischer Substanzen entwickelt wurden. Henkel setzt heute in der Praxis das Umweltmonitoring als auch Computersimulationen zur Umweltexpositionsanalyse ein.

Key words:: Environmental monitoring; surfactants; removal efficacy; domestic sewage treatment; municipal sewage treatment; river monitoring
Stichwörter:: Umweltmonitoring; Tenside; Eliminierung; Hauskläranlage; kommunale Kläranlage; Fluss-Monitoring
∗ Dr. Thorsten Wind, Henkel KGaA, VTS-Environmental Safety Assessment, D-40191 Düsseldorf, Germany, Phone: +49-211-797-9311, Fax: +49-211-798-19311. E-Mail:

Thorsten Wind holds a German Diploma of Biology and an American Bachelor of Science. He finished his PhD-work in 1997 at the Max-Planck-Institute of Terrestrial Microbiology in Marburg/Germany. After two years in the field of international project management in the diagnostic industries Thorsten Wind started 1999 as a lab manager of the ecological laboratories at Henkel KGaA-Düsseldorf/Germany. He is currently working as a manager of Environmental Product Safety Assessment in the Dept. of Corporate SHE & Product Safety responsible for the detergent sub-division. His special expertise is in exposure analysis, environmental monitoring and modelling and biodegradation.

Josef Steber holds a diploma in biology and obtained his PhD in microbiology/biochemistry at the University of Munich in 1976. He joined the Department of Ecology at Henkel in 1978. Until his retirement end 2006 he was in charge of this department and has been member of numerous international working groups dealing with the environmental safety assessment of chemicals.

Johannes Tolls is currently head of the department of Environmental Safety Assessment of Henkel. Prior to joining Henkel in 2002, he worked as lecturer and researcher at the Institute of Risk Assessment Sciences at the Utrecht University. He holds a diploma in Geoökologie from the University of Bayreuth and Ph.D. from the Utrecht University.

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Received: 2008-01-10
Published Online: 2013-04-02
Published in Print: 2008-05-01

© 2008, Carl Hanser Publisher, Munich

Artikel in diesem Heft

  1. Contents/Inhalt
  2. Contents
  3. Abstracts
  4. Abstracts
  5. Detergent Ingredient
  6. Quantitative Determination of Tetraacetylethylenediamine in Laundry Powder by FTIR Spectrometry Using Partial Least Squares Algorithm
  7. Physical Chemistry
  8. Conductivity Measurements as a Method for Studying Ionic Technical Grade Surfactants
  9. Electrocatalytic Hydrogenation and Hydrogenolysis of Aromatic Halides by Raney Nickel in the Presence of Different Surfactants
  10. Phase Separation Study of a Surface-Active Drug, Promazine Hydrochloride, in Presence of Surfactants and Ureas
  11. Surface Activity of Newly Nonionic Surfactants at Air/Water Interface and their Interaction with Clay and Teflon
  12. Review Article
  13. 50 Years of Environmental Monitoring at Henkel
https://doi.org/10.3139/113.100372
Schlagwörter für diesen Artikel
Environmental monitoring; surfactants; removal efficacy; domestic sewage treatment; municipal sewage treatment; river monitoring

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  1. Contents/Inhalt
  2. Contents
  3. Abstracts
  4. Abstracts
  5. Detergent Ingredient
  6. Quantitative Determination of Tetraacetylethylenediamine in Laundry Powder by FTIR Spectrometry Using Partial Least Squares Algorithm
  7. Physical Chemistry
  8. Conductivity Measurements as a Method for Studying Ionic Technical Grade Surfactants
  9. Electrocatalytic Hydrogenation and Hydrogenolysis of Aromatic Halides by Raney Nickel in the Presence of Different Surfactants
  10. Phase Separation Study of a Surface-Active Drug, Promazine Hydrochloride, in Presence of Surfactants and Ureas
  11. Surface Activity of Newly Nonionic Surfactants at Air/Water Interface and their Interaction with Clay and Teflon
  12. Review Article
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Heruntergeladen am 18.12.2025 von https://www.degruyterbrill.com/document/doi/10.3139/113.100372/html
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