Präventives Risikomanagement in der Trinkwasserversorgung< zurück

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Versuchsanlage Elektrodialyse
Arbeitsschwerpunkt: Elektrodialyse zur selektiven Entfernung von Wasserinhaltsstoffen

Kurzbeschreibung

Ein ganzheitliches Risikomanagement ist Voraussetzung für eine sichere und qualitativ hochwertige Trinkwasserversorgung, die jederzeit das Vertrauen der Verbraucher genießt. PRiMaT vereint 18 Partner aus Wasserversorgung, Industrie, Wissenschaft und Verbraucherinitiativen. PRiMaT befasst sich mit der Entwicklung einer ganzheitlichen, prozessorientierten Risikobetrachtung von Spurenstoffen und Krankheitserregern aus Sicht der Trinkwasserversorgung. Das Konzept beruht auf den drei Säulen Risikoanalyse, Risikominderung und Risikokommunikation.

Arbeitsschwerpunkte der Abteilung Technologie & Wirtschaftlichkeit

In den letzten Jahren wurden in der öffentlichen Wasserversorgung in Deutschland vermehrt Nanofiltrations- bzw. Umkehrosmoseanlagen zur zentralen Enthärtung bzw. Entsalzung installiert. Mit der Elektrodialyse steht ein weiteres, allerdings bisher noch nicht eingesetztes Entsalzungsverfahren zur Verfügung, von dem perspektivisch Vorteile in Hinblick auf den Energieverbrauch gegenüber den druckbetriebenen Membranverfahren erwartet werden.

Die Elektrodialyse ist ein Aufbereitungsverfahren, das mit Hilfe eines elektrischen Feldes und ionenselektiver Membranen Ionen aus Rohwässern entfernt. Bei der Elektrodialyse müssen die Wasserinhaltsstoffe die Membran passieren, um entfernt zu werden. Bei der Umkehrosmose hingegen hält die Membran die Wasserinhaltsstoffe zurück und das Wasser passiert die Membran. Bei der Elektrodialyse ist der Energiebedarf proportional zur Menge der entfernten Ionen. Bei relativ niedrigen Rohwasserkonzentrationen resultiert dementsprechend ein geringer Energiebedarf.

Im Rahmen des vom BMBF geförderten Verbundforschungsvorhabens „PRiMaT“ wird die Elektrodialyse eingesetzt, um ionische Wasserinhaltsstoffe sowie Spurenstoffe auf Rohwässern und Konzentraten zu entfernen.

Das Projekt wird gemeinsam mit einem KMU, der Deukum GmbH, durchgeführt. Durch den Projektpartner werden Neuentwicklungen aus der Elektrodialyse wie energieeffiziente Membranen und fortschrittlicher Spacer- und Modulbautechnik bereitgestellt. Die Untersuchungen erfolgen sowohl im Labor als auch im kleintechnischen Maßstab.

Ein Vergleich von Elektrodialysemembranen verschiedener Hersteller zeigte merkliche Unterschiede aus energetischer Sicht bei der spezifischen Entsalzungsleistung. Die Eliminierung von Spurenstoffen durch Elektrodialyse ist nicht nur auf den Transport von ionischen Komponenten begrenzt. Vorübergehend spielen auch weitere Mechanismen wie beispielsweise Ionenaustausch bzw. Adsorption eine Rolle. Beispielsweise wurden auch ohne Anlegen eines elektrischen Feldes durch Anionenaustauschermembranen negativ geladene Substanzen wie Diclofenac und Acesulfam entfernt. Durch Verminderung des pH-Wertes gelang es, die Spurenstoffe teilweise wieder von der Membran zu entfernen. Kationenaustauschmembranen eliminierten hingegen positiv geladene Spurenstoffe.

Nach den Projektergebnissen erscheint die Elektrodialyse prinzipiell auch für den Einsatz in Wasserwerken geeignet.

Ansprechpartner

Dr.-Ing. Uwe Müller

Tel.: +49(0)721/9678-257
Fax: +49(0)721/9678-109
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Weitere Informationen

Förderung

BMBF

Förderkennzeichen 02WRS1279A

(Fördermaßnahme "RiSKWa - Risikomanagement von neuen Schadstoffen und Krankheitserregern im Wasserkreislauf")

Projektdauer

2011 - 2014