Vor dem Hintergrund der Diskussion um die Einführung eines Parameterwertes für Aluminium als Reinheitsanforderung für granulierte Aktivkohlen wurde im Rahmen des Forschungsvorhabens eine Datenbasis erarbeitet, die eine Bewertung der Aluminiumabgabe ermöglicht.
Aluminium ist Bestandteil von Kohle, sodass insbesondere bei Einsatz von Aktivkohlen auf der Rohstoffbasis von Stein- und Braunkohle eine Abgabe in das zu behandelnde Wasser erfolgt.
Um generell eine standortunabhängige Bewertung der Reinheit von granulierten Aktivkohlen zu erreichen, wurde die bestehende Methode der DIN EN 12902 zur Bestimmung der wasserextrahierbaren Stoffe dahingehend modifiziert, dass für sämtliche Prozessschritte ein Modellwasser (Extraktionswasser) verwendet wird. Aufgrund der Tatsache, dass die Löslichkeit von Aluminium wesentlich durch den pH-Wert des Wassers bestimmt wird, dieser bei der Inbetriebnahme von Aktivkohlefiltern kurzzeitig in den basischen Bereich steigt, wird eine gewisse Pufferung dadurch erreicht, dass eine Härte von 11 °dH des Modellwassers vorgegeben wird.
Nach den Ergebnissen geben nahezu sämtliche Aktivkohlen auf Rohstoffbasis Stein- und Braunkohle sowie den Aktivkohlen mit unbekannter Rohstoffbasis Aluminium ab, wobei der Grenzwert der TrinkwV von 200 µg/L bei fünf der 14 getesteten Aktivkohlen überschritten ist. Sofern im Wasserwerk die Bedingungen hinsichtlich der Pufferung des Wassers ähnlich oder geringer sind, wird üblicherweise im Wasserwerk die Einfahrphase durch einen Erstfiltratabschlag bis zur Unterschreitung des Grenzwertes verlängert. Daher wird abschließend empfohlen, die Aluminiumkonzentration im Extraktionswasser nicht zu reglementieren und beispielsweise im DVGW-Arbeitsblatt W 239 A Handlungsanweisungen zu formulieren, wie das Vorsehen der Möglichkeit eines Erstfiltratabschlags.
Weiterhin sind hohe Aluminiumkonzentrationen in den Filtraten bei Einsatz der Reaktivate auffällig. Dies bedeutet für die Wasserversorgungsunternehmen gegebenenfalls lange Abschlagsphasen. Nach Angaben aus der Praxis ist dieses Erfordernis zwar aufwändig für den Betrieb, unter Berücksichtigung der geringeren Kosten des Reaktivats gegenüber Frischkohle wird dieser betriebliche Aufwand jedoch als vertretbar betrachtet. Im Zusammenhang mit der Diskussion der Vereinheitlichung von Reinheitsanforderungen an Frischkohlen und Reaktivaten ist aus den Daten ebenfalls zu folgern, dass ein Parameterwert bezüglich Aluminium nicht festgelegt werden sollte. Die zukünftige Nutzung von Reaktivaten ist auch bei der aktuellen Marktsituation (schlechte Verfügbarkeit von Aktivkohlen auf Steinkohlebasis) sowie des geringeren Carbonfootprints anzustreben.
Veröffentlichungen:
Haist-Gulde, B.; Schäfer, R.; Riegel, M.: Aluminiumabgabe von granulierten Aktivkohlen. DVGW energie | wasser-praxis 11/2022, 42-47 (2022)
