Technologien im DLR

Netzwerk zur solaren Wassereinigung



.
Logo Fa. Kaco
.
Solare Wasserreinigung - Kraft der Sonne schafft reines Wasser

Industrieabwässer sind die Kehrseite wirtschaftlicher Erfolge. Viel haben die Klärwerke in den vergangenen Jahren investiert. Neue Ideen sind aber weiterhin erforderlich. Denn die ökologisch sinnvollen Reinigungsverfahren müssen auch ökonomisch tragbar sein. Die Behandlung industriell verunreinigter Abwässer mit Sonnenlicht ist eine attraktive Alternative. In vielen kommunalen oder auch firmeneigenen Kläranlagen wird trübes Nass bereits erfolgreich durch UV-Licht gereinigt. Insbesondere in Ländern mit einer hohen Einstrahlung könnte Sonnenlicht die UV-Lichtquellen ersetzen und damit eine nachhaltigere Lösung zur Verfügung stellen.

Die solare photokatalytische Wasserreinigung säubert Abwässer von allen organischen und bestimmten anorganischen Verunreinigungen, bzw. baut diese soweit ab, dass herkömmliche Verfahren zur Weiterbehandlung eingesetzt werden können.

Kernstück der Anlage ist ein neuartiger, effizienter Solarreceiver aus kleinsten Glaskapillaren. Geringe Abwasserbehandlungskosten bei gleichzeitig hoher Reinigungsqualität sind die herausragenden Vorteile des neuen Verfahrens. Das DLR bildet zusammen mit den Entwicklungspartnern Hirschmann-Laborgeräte GmbH und KACO new energy GmbH ein Netzwerk, das zukünftig die Komponentenlieferung, die Systemsteuerung sowie die dazugehörige Beratungsleistung zur Errichtung solarer Abwasserreinigungsanlagen sicherstellen will.

Das DLR hat zum Thema solare photokatalytische Reinigung von Industrieabwässern umfangreiche Erfahrungen in der Reaktortechnik und Verfahrensentwicklung.

Die Erfahrungen in der Photokatalyse gehen im DLR auf die prototypischen Entwicklungen und den Betrieb von Pilot- beziehungsweise Demonstrationsreaktoren zurück. Hieraus werden Analysen im Hinblick auf die wirtschaftlichen Chancen abgeleitet. Für Anbieter von Abwasserreinigungsanlagen und Endanwender bestehen damit Gelegenheiten zu ertragreichen Kooperationen.

Das Verfahren

Viele Wege führen zu sauberen Industrieabwässern. Aber die photokatalytische Reinigung bietet eine Reihe ökologischer und ökonomischer Vorteile. Bei diesem Verfahren wird entweder künstliches UV-Licht oder natürliches Sonnenlicht verwendet. Auf einem Ressourcen schonenden Weg werden sozusagen die im Abwasser enthaltenen Schadstoffe verbrannt. Chancen für Spezialfirmen – insbesondere in den hoch dynamischen Wirtschaftsregionen der Welt – locken. Denn die Photokatalyse benötigt im Reinigungsprozess von Abwässern mit Sonnenlicht weder fossile Brennstoffe noch erzeugt sie selbst chemische Reststoffe aus dem Photolyseprozess. Der Schadstoffkreislauf wird also unterbrochen.

Wie funktioniert das Verfahren?

Die Photokatalyse ist der Grundstein des Ressourcen schonenden Reinigungsprozesses. Toxische oder biologisch nur schwer abbaubare organische Inhaltsstoffe werden hierbei unter Einsatz von Licht und einem Photokatalysator zerstört. Die belastenden Stoffe werden in Produkte wie Kohlendioxid, Wasser und andere mineralische Verbindungen umwandelt. Die Photokatalyse ermöglicht also eine Art flammenloser Verbrennungsreaktion. Fast alle organischen Schadstoffmoleküle können vollständig oxidiert werden.

Als Photokatalysator werden beispielsweise bestimmte Arten von Titandioxid (TiO2) eingesetzt. In diesen Halbleitermaterialien werden bei Bestrahlung elektrische Ladungen voneinander getrennt. Dadurch werden chemische Reaktionen ausgelöst, bei denen sehr reaktive Radikale entstehen. Diese Radikale haben die Fähigkeit, organische Moleküle im Wasser abzubauen. Auch Bakterien und Schimmelpilze sind diesen aggressiven Radikalen nicht gewachsen.

Abbaufähige Stoffe

Folgende Stoffe können, durch das DLR nachgewiesen, mit dem Verfahren erfolgreich abgebaut werden:

  • Chlorierte Kohlenwasserstoffe (chemische Reinigungen, Metallverarbeitung)
  • Phenole (Olivenölabwasser, chemische Industrie)
  • Lignin (Papierherstellung, Textilveredlung)
  • Melamin, Harnstoff, Formaldehyd (Spanplattenproduktion)
  • Mineralöle, Fettsäureester (Textilveredlung)
  • Textilhilfsmittel (Textilveredlung)
  • Cyanide (Metallverarbeitung)
  • Organische Säuren: Essigsäure, Ameisensäure, Milchsäure, Weinsäure, Oxalsäure

Technisch und wirtschaftlich überzeugen die photochemischen Verfahren bei der UV-Reinigung von industriellen Abwässern. Das DLR ist erfahren in Forschung und Entwicklung. Prototypen, Pilot- und Demonstrationsreaktoren befinden sich bereits im Alltagsbetrieb.


Kontakt
Jochen Krampe
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

DLR Technologiemarketing

Tel: +49 2203 601-3665

Fax: +49 2203 695-689

E-Mail: Jochen.Krampe@dlr.de
URL dieses Artikels
http://www.dlr.de/tm/desktopdefault.aspx/tabid-3012/4553_read-6843/