Abwassertechnik allgemein

Entwicklung modifizierter Tonmineralien zur Entfernung anorganischer und organischer Wasserschadstoffe

Ziel des Projekts war die Entwicklung von Mikro- und Nanopartikeln, die sich einerseits aus natürlichen Rohstoffen (Tonmineralien) gewinnen lassen und andererseits Wasserschadstoffe an sich binden können. Die Projektpartner wollen die Tonmineralien derart konditionieren, dass sie möglichst viele toxische Metallionen aus dem Abwasser entfernen können. 

 

Zusammenfassung

mplementierung biotechnologischer Prozesse hinsichtlich Rohstoffverarbeitung eine Möglichkeit zur Ressourcenschonung und Kosteneinsparung. Industriechemikalien könnten durch regenerative Prozesse ersetzt werden, wodurch eine Verminderung von Abfällen und Abwasser erreicht werden könnte.

Als Ausgangsmaterial für die Entwicklung der gewünschten Mikro- und Nanopartikel wurde das Schichtsilicat Volclay verwendet, dessen Sorptionseigenschaften durch das Einbringen von sogenannten Säulen in die Zwischenschichten deutlich erhöht werden konnte (Pillared Clays, PILCs). Diese PILCs wurden durch die Einlagerung eines Metalls (Ti, Zr, oder Al) und einen Entwässerungsprozess hergestellt. Anschließend wurden die modifizierten Tonmineralien miteinander verglichen. Außerdem sollte durch eine Magnetisierung die Abtrennung des gereinigten Wassers von den schadstoffbeladenen Partikeln erreicht werden.

Ergebnisse:

  • Die Einlagerung von Säulen bewirkt sowohl eine Porenvolumenzunahme als auch eine Verminderung der Kationenaustauschkapazität (KAK).
  • In einer anschließenden Doktorarbeit konnte jedoch eine erhöhte KAK von PILCs gegenüber unbehandeltem Volclay nachgewiesen werden.
  • Die maximale KAK wurde bei 60°C kalzinierten Ti-PILC erreicht, was somit ein geeignetes Material zur Schadstoffsorption darstellt.
  • Die Magnetisierung der Tonpartikel konnte ebenfalls erfolgreich durchgeführt werden.

Projektbeteiligte

Durchführende Institution

Sondervermögen Großforschung beim Karlsruher Institut für Technologie

Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH (UFZ)

Amberger Kaolinwerke Eduard Kick GmbH & Co. KG

Sibelco Deutschland GmbH

G.E.O.S. Freiberg Ingenieurgesellschaft mbH

Weitere Projektdaten

Projekttitel:  Entwicklung neuer Aufbereitungstechnologien für tonmineralische Rohstoffe durch gezielte Nutzung und Steuerung mikrobiologischer Reaktionen

Projektnummer: 01RI0626 A-F

Projektzeitraum: 2007 - 2011

Projektort: Deutschland (Baden-Württemberg, Bayern, Rheinland-Pfalz, Sachsen)

Projektansprechpartner:

Herr Dr. Gliemann

Quelle: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)