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Beschreibung Mikroschadstoffe

Mikroschadstoffe – allgemein

Mit dem Begriff Mikroschadstoffe werden organische Stoffe bezeichnet, die in den Gewässern im Bereich von wenigen Nano- bis Mikrogramm pro Liter vorkommen (10-6 bis 10-9 g/l) aber bereits den Ablauf grundlegender bio-chemischer Prozesse in der Natur beeinflussen können.

Andere Begriffe sind Spurenstoffe, Mikroverunreiniungen, …

Neben pharmazeutischen Wirkstoffen der Human- und Veterinärmedizin gehören beispielsweise auch Röntgenkontrastmittel, Inhaltstoffe von Kosmetika und Reinigungsmitteln, Korrosionsschutzmittel, Industriechemikalien und Pflanzenschutzmitteln zu den beobachteten Substanzen. Über Regen- und Schmutzwasserabflüsse gelangen die Spurenstoffe in die Abwasserentsorgungssysteme, über Trenngebietsauslässe, Mischwasserentlastungen und über Kläranlagen in die aufnehmenden Oberflächengewässer. Eine Vielzahl der Spurenstoffe wird durch konventionelle mechanisch-biologische Kläranlagen nicht zielgerichtet oder nur unzureichend zurückgehalten. Mittels weitergehender Verfahren (z. B. Ozonung, Adsorption an Aktivkohle,) können Spurenstoffe gezielt zurückgehalten werden.

Mechanismus Adsorption

Die verschiedenen Adsorptionsverfahren basieren auf einem Gleichgewichtsprozess, bei dem sich im Abwasser gelöste Substanzen bis zu einem Gleichgewichtszustand auf der Oberfläche eines Adsorptionsmittels anlagern.

Die zu entfernenden Stoffe werden als Adsorptiv bezeichnet und das Adsorptionsmittel wird als Adsorbens bezeichnet. 

Löst sich das Adsorptiv wieder vom Adsorbens, wird dieser Vorgang als Desorption bezeichnet. 

In der kommunalen Abwasserreinigung wird als Adsorbens Aktivkohle eingesetzt. Die mit Schadstoffen beladene Aktivkohle muss anschließend aus dem System entnommen werden. Die Umsetzung erfolgt entweder über Dosierung von Pulveraktivkohle (PAK), die mit dem Schlamm entnommen wird oder über eine Festbettfiltration mit granulierter Aktivkohle (GAK), die regelmäßig ausgetauscht wird.

Die Adsorption an Aktivkohle erfolgt in Abhängigkeit der bereits vorhandenen Beladung der Aktivkohle sowie der Konzentration der Mikroschadstoffe im Abwasser. Je geringer die gewünschte Restkonzentration ist, desto geringer wird die Aktivkohle beladen und umso höher ist die erforderliche Menge an Aktivkohle.

Für die Herstellung der Aktivkohle können verschiedene Rohmaterialien verwendet werden, wie zum Beispiel Kohle, Torf oder Holz. Die notwendigen Produktionsschritte bestehen im Wesentlichen aus dem Verkoken, also einer Pyrolyse, sowie der thermischen Aktivierung. Dadurch entsteht ein Material mit einer verhältnismäßig großen inneren Oberfläche.