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Forschungsprojekt Spurenschadstoffe


Ziel der Projektpartner IBL und IUTA ist die Entwicklung eines kombinierten photokatalytischen, photooxidativen und UV-Ozonierungs-Verfahrens zur Elimination anthropogener Spurenschadstoffe aus Abwässern.

 

Veranlassung: Einleitung persistenter Substanzen

Schwer abbaubare (persistente) Substanzen wie z.B. Arzneimittel, EDTA werden in Oberflächengewässern und dadurch auch bei der Trinkwasseraufbereitung zunehmend zum Problem. Diese Stoffe gelangen über industrielles oder kommunales Abwasser in die Umwelt und können in Kläranlagen nur zum Teil entfernt werden. Über die Flüsse gelangen diese Substanzen in den Wasserkreislauf und sind durch die Weiterentwicklung der analytischen Nachweismethoden seit einigen Jahren auch in Trinkwässern nachweisbar.


Persistente Stoffe sind u.a. Arzneimittel, wie Schmerzmittel, Entzündungshemmer, Betablocker, Röntgenkontrastmittel oder Antibiotika. Sie gelangen aus Krankenhäusern, aber auch aus Privathaushalten in den Wasserkreislauf, da sie durch klassische mechanisch-biologische Abwasserreinigungsanlagen nicht vollständig eliminiert werden.

 

Grafik (zum Vergrößern bitte klicken): Spurenschadstoffe in industriellen und kommunalen Abwässern

Neue Trägermaterialien

Durch Entwicklung neuer organischer oder anorganischer Trägermaterialien für ZnO oder TiO2 sollen die Kosten für die Anlagenherstellung minimiert werden, da die Raum-Zeitausbeute des Systems verbessert wird.

Organisches Trägermaterial: Hierzu werden anstatt S-Layer (Vorgängerprojekt NanoAqua) Chitosan oder andere Metalloxid adsorbierende Stoffe eingesetzt.

Anorganisches Trägermaterial: Katalytische TiO2-Schichten werden häufig als dünne Filme auf Glasoberflächen aufgetragen. Neben der SiO2-TiO2-Bindung werden auch Edelstahl-, Silber- oder Goldoberflächen zur Immobilisierung von ZnO- und TiO2-Katalysatoren verwendet.

Die Praxis zeigt, dass durch Kombination von UV und O3 eine Verbesserung der Abbauleistung erzielt werden kann, da neben UV induzierten Hydroxylradikalen auch Sauerstoffradikale auftreten. Jedoch ist der parallele Betrieb einer UV- und einer Ozonungssanlage in Investition und Betrieb teuer. Im Projekt soll deshalb mit Hilfe des neuen Wirkspektrums, durch besondere Betriebsweise des UV-Strahlers eine Methode zur UV-induzierten Herstellung von O3 entwickelt werden.

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