RIAS

Ressourcenschonende und integrierte Aktivkohleherstellung auf Kläranlagen zur Spurenstoffelimination

Laufzeit
01.11.2019 - 31.10.2022

In den letzten Jahren ist die Elimination von Spurenstoffen aus kommunalem Abwasser zuneh-mend ins Blickfeld der öffentlichen Wahrnehmung gerückt. Zu den Eintragspfaden von Spurenstoffen in den Wasserkreislauf zählen insbesondere auch kommunale Kläranlagen, welche durch wei-tergehende Verfahrenstechniken, die über die konventionelle Abwasserreinigung hinausgehen, einen Beitrag zur Emissionsminderung von Spurenstoffen in die aquatische Umwelt leisten können. Die Adsorption an Aktivkohle hat sich dabei neben der Oxidation mit Ozon als praktikables Verfahren erwiesen, dabei können im Ablauf von Kläranlagen enthaltene organische Spurenstoffe mittels Adsorption an Aktivkohle entfernt werden. Bei Aktivkohle handelt es sich um einen hochporösen Stoff, der durch Aktivierung von verkokten Rohstoffen (typisch: Kokosnuss, Braunkohle, Steinkohle, Holz u.a.) erzeugt werden kann. Die Aktivkohleherstellung, die vorwiegend in Asien erfolgt, bedingt jedoch eine sehr hohe Umweltbelastung.

Ziel des Projektes RIAS ist es, abwasserbürtige organische Stoffe durch Siebung aus dem Rohabwasser zu gewinnen, zu RAK (Ressourcenschonende Aktivkohle) umzuwandeln und zur Spurenstoffelimination auf kommunalen Kläranlagen einzusetzen. Damit könnte auf kommunalen Kläranlagen ein bislang nicht betrachteter Rohstoffkreislauf geschlossen werden.

Hierzu werden RAK aus Siebgut mittels verschiedener Verfahren hergestellt und die Adsorptions-fähigkeit der RAK in Laborversuchen sowie in halbtechnischen, kontinuierlichen Untersuchungen getestet. Bei der hier vorgestellten Projektidee wird das Abwasser mechanisch durch Abwasser-siebung vorbehandelt (großtechnischer Maßstab). Das durch Siebung erhaltene Siebgut wird zunächst entwässert, anschließend mittels unterschiedlicher Verfahren (Hydrothermale Carbonisierung oder Trocknung gefolgt von einer Pyrolyse) im halbund großtechnischen Maßstab thermisch behandelt, pelletiert oder unbehandelt pelletiert und schließlich thermisch aktiviert. Die produzierte RAK wird hinsichtlich ihrer Leistung zur Spurenstoffelimination charakterisiert und mit konventioneller Aktivkohle verglichen, um das geeignetste Verfahren und die optimalen Prozessbedingungen zur Herstellung von RAK zu ermitteln. Weiterführende Untersuchungen zum Adsorptionsmechanismus an der Oberfläche der RAK werden über das Projekt hinaus mit Hilfe der Gassorption (Physi- und Chemisorption) und in zukünftiger Zusammenarbeit mit der Firma Anton Paar aus Ostfildern unternommen. Zur ganzheitlichen Bewertung werden Ökobilanzen der hergestellten RAK im Vergleich zu konventionellen Aktivkohlen aufgestellt und bewertet sowie mögliche Auswirkungen der verschiedenen Verfahren auf den Klärprozess und den Kläranlagenbetrieb betrachtet.

Projekt - Homepage: www.projekt-rias.de