MachWas - ZeroTrace

In Deutschland lassen sich in nahezu allen Ab- und Gewässern Spurenstoffe finden. Teils setzen die Kläranlagen Aktivkohlen ein, die Schadstoffe an der Oberfläche binden. Die Aktivkohle wird überwiegend aus Steinkohle gewonnen – einem nicht nachwachsenden Rohstoff. Das Konsortium entwickelt Aktivkohlen aus regenerativen Materialien, die in großen Mengen preiswert verfügbar sind. Statt die beladenen Aktivkohlen unter großem logistischen Aufwand in einer zentralen Regenerationsanlage zu reaktivieren, wird in ZeroTrace ein Verfahren zur vor-Ort-Regeneration entwickelt. Der gesamte Prozess wird anlagentechnisch umgesetzt und für unterschiedliche Abwässer demonstriert. Projektbegleitend werden eine Stoffstromanalyse, Delphi-Studien und eine Multikriterienanalyse durchgeführt.

Ziel

ZeroTrace will ein neues Aktivkohleverfahren zur Abwasserreinigung etablieren und dazu Aktivkohlen entwickeln, die in großen Mengen preiswert verfügbar sind (-> industrielle und kommunale Anwendbarkeit), ortsnah effizient regenerierbar sind (-> Ressourcenschonung) und möglichst viele Arten von Spurenstoffen entfernen (-> Breitbandwirksamkeit). Wesentliche Innovation ist die Entwicklung von stabilen Komposit-Aktivkohlen mit erhöhter elektrischer Leitfähigkeit, die in einem neuen elektrischen Regenerationsverfahren (EFSA-Electric Field Swing Adsorption) im Labor- und Pilotmaßstab umgesetzt werden sollen.

Arbeitsschwerpunkte

Der Lösungsweg des Konsortiums deckt die komplette Wertschöpfungskette ab, beginnend mit der Entwicklung von Komposit-Aktivkohle aus einem Basismaterial und einem elektrisch leitfähigen Material. Die modifizierte Aktivkohle wird konfektioniert und in einfachen Labortests auf ihre Anwendbarkeit zur Elimination bestimmter Indikator-Spurenstoffe untersucht. Ein neues Regenerationsverfahren auf Basis der EFSA, die bisher nur in der Gasadsorption Anwendung findet, wird im Labormaßstab für die spätere Pilotierung umgesetzt und untersucht. Die Adsorptionsfähigkeit der priorisierten Aktivkohlen wird im erweiterten Labormaßstab überprüft, bevor sich Pilotphasen mit kommunalem und industriellem Abwasser anschließen. Das neue Aktivkohleverfahren wird unter Berücksichtigung der sozio-ökonomischen und ökologischen Innovationstreiber und –hemmnisse bewertet, um eine zielgerichtete und nachhaltig wirkende Entwicklung sicherzustellen.