Abwasser reinigen mit Plasma

Einen neuen Ansatz für die Reinigung von Abwässern mit biologisch schwer abbaubaren Verbindungen untersuchen Wissenschaftler des Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB, in dem vom BMBF geförderten Projekt »Wasserplasmax«.

Mit einem ersten Plasmareaktor konnten sie zuvor bereits Cyanide erfolgreich abbauen. Wird cyanidhaltiges Industrieabwasser (1,5 mg Cyanid pro Liter) mit zusätzlicher hoher organischer Fracht in einem eigens konstruierten Plasmareaktor behandelt, nimmt die Konzentration von Cyanid innerhalb von nur 90 Minuten um mehr als 90 Prozent bis unter die Nachweisgrenze ab. Halogenierte Verbindungen aus Industrieabwässern, beispielsweise fluorierte Tenside, sind ebenso wie einige Arzneimittel aus Klinikabwässern oder Cyanid-Verbindungen aus der Galvanik nur schwer biologisch abbaubar. Um zu verhindern, dass sich diese Schadstoffe in der Umwelt anreichern, muss das Abwasser mit speziellen Reinigungsverfahren behandelt werden. Hierzu wird das Abwasser in der Regel mit oxidativ wirkenden Techniken aufbereitet, die beispielsweise Wasserstoffperoxid oder Ozon als Oxidationsmittel nutzen. Im Projekt »Wasserplasmax« werden die Schadstoffe im Abwasser mithilfe von Plasmaverfahren abgebaut – mit oxidierenden Radikalen und UV-Strahlung, welche direkt im Plasma erzeugt werden. Zur Anwendung in der Wasserreinigung eignet sich ein Atmosphärendruckplasma.Die Wissenschaftler des Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB wollen drei verschiedene Reaktortypen testen. Bei einem Reaktor wird ein kontinuierlicher Wasserfilm direkt am Plasma vorbeiströmen. In einem zweiten Reaktor soll das zu behandelnde Abwasser zunächst mittels einer Düse zerstäubt werden, sodass fein vernebelte Tröpfchen die Plasmazone passieren. In einem dritten Reaktortyp  soll geprüft werden, ob eine zusätzliche photokatalytische Schicht die Abbauprozesse verstärken. Die Reaktorkonfiguration mit den besten Ergebnissen soll schließlich als Demonstrator aufgebaut werden, um reales Industrieabwasser im größeren Maßstab zu untersuchen.Bild: Fraunhofer IGB – Gelangt UV-Strahlung auf photokatalytisch aktive Oberflächen, werden Radikale erzeugt, welche Schadstoffe im Wasser abbauen können.

Erstellt am 24.8.2014