Abwassertechnik allgemein

Entwicklung photokatalytisch beschichteter Solarreceiverreaktoren zur Wassereinigung

Eine Vorbehandlung hoch belasteter Abwässer bedarf momentan des Einsatzes schädlicher Chemikalien sowie eines hohen Energieaufwands. Im Rahmen des Verbundprojekts streben die Partner eine Verfahrensentwicklung zur Wasseraufbereitung mittels solarer Photokatalyse an. Sie testen die Beschichtung auf Titaniumoxid(TiO2)-Basis hinsichtlich ihrer photokatalytischen Aktivität und ihrer Haftfähigkeit. 

Zusammenfassung

Prozesswässer aus der Industrie sind oft mit schwer abbaubarer Organik kontaminiert und können nicht ohne Vorbehandlung in eine biologische Klärstufe eingeleitet werden. Für die Behandlung der Abwässer haben sich bisher Oxidationsmethoden sowie UV-Licht etabliert.

Innerhalb des Projekts werden die Potentiale der Abwasseraufbereitung mittels solarer Photokatalyse untersucht, mit der 80-90% der Energie und bis zu 100% der Oxidationsmittel gegenüber der UV-Oxidationstechnik eingespart werden können. Dazu wurde eine Beschichtung aus TiO2 als Photokatalysator in Glasröhren hergestellt und deren Anwendung zur Wasserreinigung untersucht. Die Röhren sind Teil eines Wasserreinigungsreaktors mit nicht-konzentrierenden Solarreceivern als Energiequelle. Umweltbelastungen durch den Einsatz quecksilberhaltiger UV-Lichtquellen können vermieden werden. 

Ergebnisse:

  • Es konnte ein einfaches Beschichtungsverfahren für Glasröhren entwickelt und optimiert werden.
  • Bei optimaler Auswahl des Sols genügt eine einfache Beschichtung.
  • Die Reinigungswirkung wurde außer für den Abbau von Methylenblau als Benchmarktest auch für das Antibiotikum Sulfamethoxazol bestätigt.
  • Der Rohrdurchmesser wurde möglichst klein gewählt, um ein möglichst großes Verhältnis der Katalysatorbeschichtung zum Receivervolumen zu erhalten.
  • Im Wasser enthaltene Salze beeinflussen die Reinigungsleistung nicht negativ.
  • Tenside können zur Ablösung der katalytischen Beschichtung führen. Im Laborversuch wurde bestätigt, dass Tenside den Abbau des Antibiotikums Sulfamethoxazol stören.
  • Der photokatalytische Abbau von Sulfamethoxazol konnte auch außerhalb des Labors in einem ersten Photoreaktor bestätigt werden.
  • Darüber hinaus konnte gezeigt werden, dass die Reinigungswirkung über eine Winterperiode mit entsprechenden Frost-Tau-Wechseln erhalten bleibt.
  • Gegenüber der TiO2-Suspension ist der Solarreaktor weniger wirksam, dafür wird das Problem der komplizierten Entfernung des TiO2 aus dem gereinigten Abwasser vermieden.

Weitere Projektdaten

Projekttitel: Entwicklung photokatalytisch beschichteter Solarreceiverreaktoren für die weitergehende Wasserreinigung (SolPur)

Projektnummer: 01LY0814A-C

Projektzeitraum: 2009 - 2011

Projektort: Deutschland (Baden-Württemberg)

Projektansprechpartner:

Herr Dietrich

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+49 (0) 7132 3818-109

+49 (0) 7132 3818-703

 

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Quelle: Technische Informationsbibliothek Hannover (TIB)