Schadstoffeliminierung im Abwasser
Herausforderung in der Klärtechnik
Fluidised-bed-Reaktoren bei hohen Durchsätzen
Von den derzeit nachweisbaren Mengen an Medikamenten- und Pestizidrückständen in Oberflächengewässern und im Trinkwasser geht akut keine Gefährdung der Gesundheit aus. Jedoch ist unstrittig, dass ein dauerhafter Eintrag dieser Stoffe in Gewässer mit gesundheitlichen und ökologischen Risiken verbunden sein könnte. Leider können Rückstände von Medikamenten mit den derzeit etablierten Verfahren zur Wasseraufbereitung nur unbefriedigend zurückgehalten werden. Besser wirksame Verfahren sind wesentlich teurer als die zur Zeit verwendeten.
Die Zielsetzung dieses Projektes ist es, ein preiswertes Verfahren für die Entfernung von Medikamenten und Pestiziden zu entwickeln. Hierfür sind die erforderlichen Aktivmassen zu entwickeln, mit deren Hilfe die Schadstoffe in harmlose Stoffe umgewandelt werden können. Ein aus der Altlastensanierung bekanntes Reaktionsprinzip wird genutzt, um die Schadstoffe durch Reaktion mit günstigen Eisenlegierungen abzubauen oder in Stoffe mit geringerem ökotoxikologischen Gefährdungspotenzial umzuwandeln. Bislang verlaufen die hierbei dominierenden chemischen Reaktionen zu langsam ab. Um die Reaktivität zu erhöhen soll die Aktivmasse aus speziellem Eisen auf schwimmfähigen Keramikschaumkugeln als wiederverwendbarem Träger aufgebracht werden. Wird dieses Verbundmaterial in einen Abwasserstrom eingebracht, können auch große Abwassermengen behandelt werden.
Ziel
Im Forschungsprojekt wird ein hochdurchsatzfähiges Verfahren auf Basis redoxaktiver Aktivmassen für die Entfernung biorefraktärer Schadstoffe aus Abwässern entwickelt, mit deren Hilfe Medikamente und Pestizide kostengünstig in harmlosere Stoffe umgewandelt werden.
Die Innovation besteht in der Vereinigung bekannter Ansätze aus den Bereichen Materialforschung, mechanochemischer Technologien und elektrochemischer Verfahren zu einem innovativen, leistungsfähigen und preiswerten Verfahren zur Abtrennung und Beseitigung bislang nicht effizient abtrennbarer Schadstoffe aus dem Abwasser und dem Grundwasser.
Arbeitsschwerpunkte
An dem Forschungsvorhaben sind wir mit folgenden wissenschaftlich-technischen Arbeitspaketen beteiligt:
- Auswahl relevanter Schadstoffe als Modellsubstanzen für das Projekt, Ertüchtigung/Anpassung der benötigten chemischen Analytik
- Marktrecherche und Marktentwicklung
- Entwicklung und Fertigung von Modellreaktoren zur Verfahrenserprobung
- Funktionstest der neuartigen Compositwerkstoffe im Technikumsmaßstab
- Überführung, Pilotierung und Demonstration der neuen Verfahrenstechnik zum Abbau von Medikamenten und Pestiziden in einer kommunalen Kläranlage einschließlich analytischem Monitoring
