Chem.-Physik. Abwasserbehandlung

Entwicklung und Erprobung neuartiger Photokatalysatoren zur solarinduzierten oxidativen Zerstörung von organischen und anorganischen Abwasserschadstoffen

Durch Kombination mit anderen Materialien lassen sich Titandioxidkatalysatoren in ihrer Effizienz bedeutend verbessern. Im Forschungszeitraum wurden verschiedene Varianten getestet und ihre Leistungsfähigkeit im Pilotreaktor dokumentiert. Die Pilotreaktoren wurden unter unterschiedlichen Umgebungsbedingungen in Deutschland und Israel betrieben.

 

Zusammenfassung

Die Abwasserreinigung durch Photokatalyse ist ein Verfahren, bei dem die im Wasser gelösten Schadstoffe durch photochemische Oxidation unter Nutzung der Sonne als Lichtquelle zerstört werden. Der Prozess findet in speziellen Reaktoren unter Zusatz von Titandioxid (TiO2) als Katalysator statt.

Das Ziel dieses Forschungs- und Entwicklungsvorhabens bestand in der Verbesserung des Verfahrens der TiO2-Photokatalyse. Die Arbeiten umfassten sowohl die Entwicklung von neuartigen TiO2-Katalysatoren, die das Licht der Sonne besser nutzen, als auch die Verbesserung und Verbilligung von Solarreaktoren. Die photochemischen Reaktionsbedingungen sollten mit Hilfe geeigneter mathematischer Verfahren (z.B. neuronaler Netze) optimiert werden. Ein Pilotreaktor sollte die Ergebnisse verifizieren.

Ergebnisse:

  • Es gelang, verschiedene TiO2-Photokatalysatoren zu entwickeln, die die genannten Forderungen erfüllen. Diese Materialien wurden im Laborexperiment erprobt und klassifiziert.
  • Eine Gruppe von TiO2-Zeolith-Photokatalysatoren wurde daraufhin im Batchreaktor weitergehenden Tests unterzogen.
  • Mit den Erkenntnissen aus den Versuchen wurde ein Pilotreaktor hergestellt und erfolgreich betrieben. Ein weiterer Pilotreaktor wurde für Israel gebaut und unter den dortigen Bedingungen erprobt.
  • Parallel zum Versuchsbetrieb wurde ein mathematisches Modell auf der Grundlage künstlicher neuronaler Netze entwickelt, das geeignet ist, die Prozessbedingungen bei der Photokatalyse abzubilden.

Weitere Projektdaten

Projekttitel: Entwicklung und Erprobung neuartiger Photokatalysatoren zur solarinduzierten oxidativen Zerstörung von organischen und anorganischen Abwasserschadstoffen

Projektnummer: 02WA9625/0

Projektzeitraum: 1996 - 2002

Projektort:  Deutschland (Baden-Württemberg)

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Quelle: Technische Informationsbibliothek Hannover (TIB)