Freisetzung von Aluminium bei der Inbetriebnahme von Aktivkohlefiltern: Alu-Carbon

Festlegung von Reinheitsanforderungen an Aktivkohlen

Versuchstand zur Bestimmung der Aluminiumabgabe von Aktivkohlen

Im Rahmen des Forschungsprojekts wird die Abgabe von Aluminium marktüblicher granulierter Aktivkohleprodukte und Reaktivaten ermittelt. Ziel ist es, die Grenzwerte für Spurenmetalle und Aluminium von granulierten Aktivkohlen nach einer modifizierten Testmethode neu festzulegen bzw. Handlungsempfehlungen für die Wasserversorgungsunternehmen bei Aktivkohleauswahl und Inbetriebnahme von Aktivkohlefiltern abzuleiten.

Granulierte Aktivkohlen zur Trinkwasseraufbereitung dürfen nach §11 der TrinkwV nur eingesetzt werden, wenn die Reinheitsanforderungen gemäß DIN EN 12915-1 eingehalten sind. Diese beinhalten u.a. Grenzwerte für wasserextrahierbare Spurenmetalle. Aktuell wird von Wasserversorgungsunternehmen berichtet, dass die Dauer des Erstfiltratabschlags jedoch durch erhöhte Aluminiumkonzentrationen im Filtrat bestimmt wird. Aluminium ist derzeit nicht mit einem Grenzwert versehen. 
Die Festlegung eines Grenzwertes für Aluminium kann erst dann erfolgen, wenn eine gesicherte Datenbasis darüber vorliegt, welche Konzentrationen bei Einsatz der derzeit marktüblichen Aktivkohlen im Filtrat erreicht werden. Solche Daten existieren bislang nicht. Nur mit Kenntnis der Schwankungsbreite bei Aktivkohlen kann jedoch vermieden werden, dass durch die Festlegung eines Grenzwertes, Aktivkohlen, beispielsweise auf Steinkohlebasis, die rohstoffbedingt Aluminium enthalten, gänzlich von der Anwendung im Wasserwerk ausgeschlossen werden. Die Relevanz der Thematik für Pulveraktivkohlen ist ebenfalls nicht bekannt. 
Bei Einsatz von Kornaktivkohle im Filter erfolgt lediglich in der Anfangsphase ein Eintrag von Spurenmetallen in das zu behandelnde Wasser. Grenzwertüberschreitungen im Trinkwasser werden im praktischen Betrieb im Wasserwerk dadurch vermieden, dass ein Erstfiltratabschlag erfolgt oder durch Mischung mit den Filtraten parallel betriebener Filter eine Unterschreitung des Grenzwertes sichergestellt ist. Für die Wasserversorgungsunternehmen ist somit neben der maximalen Konzentration auch deren vom Durchsatz abhängige Entwicklung im Filtrat von entscheidender Bedeutung. Derartige Werte werden bei der bisher vorgeschriebenen Testmethode bzw. der Festlegung von Grenzwerten nicht berücksichtigt.

Weiterhin resultieren – bedingt durch die Durchführung des Tests zur Ermittlung der Spurenmetallkonzentrationen im Extrakt gemäß DIN EN 12902 aufgrund z.T. unterschiedlicher Wassermatrices–Standort abhängige Unterschiede bei der Bewertung der Aktivkohlen. Somit liefern die derzeit gültigen Reinheitsanforderungen nicht die gewünschte Sicherheit für den Einsatz von granulierten Aktivkohlen und führen zu Unsicherheit bei Interpretation der vom UBA veröffentlichten Liste Aufbereitungsstoffe und Desinfektionsverfahren.

Im Rahmen des Forschungsprojekts wird die Abgabe von Aluminium marktüblicher granulierter Aktivkohleprodukte und Reaktivaten ermittelt und bewertet sowie die Relevanz der Thematik für Pulveraktivkohlen geprüft. Zunächst ist dabei eine geeignete Testmethode zu entwickeln, die sowohl für Aluminium als auch für die bereits reglementierten Spurenmetalle (z.B. As, Sb, Ni…), standortunabhängige Ergebnisse liefert. Neben der Schwankungsbreite der auftretenden Aluminiumkonzentrationen soll bei der Auswertung der Ergebnisse geprüft werden, inwiefern die Aluminiumabgabe vom Rohstoff der Aktivkohle abhängt bzw. inwiefern bei den auf Steinkohle basierten Aktivkohlen Herstellungsverfahren (direktaktiviert und agglomeriert) und Herkunftsland (USA und China) die Aluminiumabgabe bestimmen.

Ziel ist es, die Grenzwerte für Spurenmetalle und Aluminium von granulierten Aktivkohlen nach einer modifizierten Testmethode neu festzulegen bzw. Handlungsempfehlungen für die Wasserversorgungsunternehmen bei Aktivkohleauswahl und Inbetriebnahme von Aktivkohlefiltern abzuleiten. Die entsprechenden DIN EN Normen sind anzupassen.

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