Entwicklung einer Testmethode für Kornaktivkohlen unter Berücksichtigung der Adsorptionskinetik < zurück

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Die Filtration über Kornaktivkohle gilt bei der Trinkwasseraufbereitung als effektives Verfahren zur Entfernung einer Vielzahl von gelösten organischen Spurenstoffen. Der Bedarf an gekörnter Aktivkohle nimmt derzeit in Deutschland zu, da polare Verbindungen verstärkt in den Fokus der Öffentlichkeit geraten und diese Stoffe nur über vergleichsweise kurze Filterlaufzeiten zu eliminieren sind.

Aktuell verändert sich der Aktivkohlemarkt dahingehend, dass die Produktpalette stetig breiter wird. Während zunächst eine Vielzahl von Aktivkohlen auf der Rohstoffbasis Steinkohle aus Asien auf den europäischen Markt drängten, kommen derzeit Aktivkohlen auf Kokosnussschalenbasis mit unterschiedlichen Aktivierungsgraden hinzu. Erfahrungswerte für die Einsatzgebiete einer Aktivkohlesorte und deren Eignung über mehrere Jahre liegen praktisch nicht mehr vor. Ferner werden Beanstandungen hinsichtlich geringer Adsorptionskapazität oder physikalischer Eigenschaften wie Benetzbarkeit und Spülbarkeit häufiger.

Es ist erforderlich, insbesondere neue Aktivkohletypen, vor dem großtechnischen Einsatz einer Testung im Hinblick zu unterziehen. Vorarbeiten im Technologiezentrum Wasser zeigten, dass die herkömmlichen Labortestmethoden hierzu nicht ausreichen und zu der Auswahl einer für den großtechnischen Einsatz ungeeigneten Aktivkohle führen können. Dies ist darauf zurückzuführen, dass bei diesen Testmethoden zum einen die Aktivkohle pulverisiert eingesetzt wird und zum anderen die Konzentration der Spurenstoffe deutlich höher ist als in den zur Trinkwassergewinnung üblicherweise herangezogenen Rohwässern. Somit wird die Adsorptionskinetik in den Testmethoden nicht in dem Maße berücksichtigt wird, wie sie in durchströmten Festbettadsorbern auftritt.

Im Rahmen des beantragten Forschungsvorhabens soll eine Testmethode für Kornaktivkohlen erarbeitet werden, die es ermöglicht unter Berücksichtigung der Adsorptionskinetik Kornaktivkohlen zu bewerten. Für halbtechnische Filterversuche, wie sie bisher durchgeführt werden, ist selbst für die Entfernung polarer Verbindungen ein Versuchszeitraum von über sechs Monaten erforderlich. Die zu entwickelnde Testmethode soll durch entsprechende Dimensionierung die Versuchsdauer verkürzen, wobei, um Aussagen für den realen Adsorberbetrieb zu erhalten, Versuchszeiträume von wenigen Wochen akzeptabel sind.

Die Fragestellung, welche handelsüblichen Aktivkohlen mit hoher Betriebssicherheit zukunftsfähig sind, ist für viele Wasserversorgungsunternehmen von Bedeutung ebenso wie die Testung neuer Aktivkohlesorten im Hinblick auf die weitgehende Entfernung insbesondere auch polarer Verbindungen.

Ansprechpartner

Dr.-Ing. Brigitte Haist-Gulde

Tel.: +49(0)721/9678-131
Fax: +49(0)721/9678-109
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Förderung

DVGW - Deutscher Verein des Gas- und Wasserfachs

Gelsenwasser AG

RheinEnergie AG

Hessenwasser GmbH & Co.KG

VW Rheinhessen GmbH

Projektdauer

2010 - 2013