Es gibt viele Arten von Verschmutzung im Abwasser: Toxische Substanzen, biologisch schwer abbaubare Substanze, persistente Substanzen, wie Arzneimittelrückstände. Diese fallen insbesondere bei industriellen Produktionsprozessen oder der gewerblichen Verwendung von Gefahrstoffen an. Wir haben ein Verfahren zur oxidativen Abwasserreinigung entwickelt, das für die Entfernung unterschiedlichster Schadstoffe geeignet ist.
Unsere CONDIACELL® Zellen, die mit Diamantelektroden ausgestattet sind, eignen sich sowohl für Total Oxidation , also dem Einsatz bei hohen Schadstoffkonzentration und geringen Volumina, als auch für Electrochemical Polishing-Anwendungen bei geringen Schadstoffkonzentrationen und hohen Volumina.
Unser EAOP® ist einfach mit anderen Verfahren der Abwasserbehandlung kombinierbar .
An DIACHEM®-Elektroden werden durch Wasserelektrolyse ausschließlich Hydroxylradikale gebildet. Der EAOP® mit DIACHEM®-Diamantelektroden nutzt die produzierten Hydroxylradikale für die industrielle Abwasserbehandlung.
Hydroxylradikale verursachen eine "kalte Verbrennung" organischer Stoffe. Das geht mit allen organischen Verbindungen, die im Wasser gelöst sind. Verantwortlich für diesen umfassenden Wirkbereich ist das hohe Oxidationspotential der Hydroxylradikale, die mit höchsten Stromausbeuten diese Stoffumwandlung auslösen.
Die Ergebnisse der Abwasserbehandlung in der Automobilindustrie zeigen, dass die CONDIACELL® Zelle Modell CC5000 den Abbau von schwer biologisch abbaubaren organischen Schadstoffen – hier einem Tensid - gemäß der einzuhaltenden Grenzwerte (rote Linie) und darüber hinaus reduzieren kann.
Dies ist auch dann effizient möglich, wenn der Schadstoff in Konzentrationen im mg-Bereich als Teil eines Organik-Gehalts von mehreren g/L vorliegt.
...für die oxidative Abwasserbehandlung mit Produkten der CONDIACELL® Zellen:
Für den EAOP® werden Hydroxylradikale (OH-Radikale) benötigt, die wegen ihres hohen Oxidationspotentials von 2,8 V nahezu alle organischen Schadstoffe oxidativ abbauen können.
Die OH-Radikale werden an bordotierten Diamantelektroden direkt aus Wasser erzeugt. Die bordotierte Diamantelektrode hat spezielle Materialeigenschaften, die andere bekannte Elektrodenmaterialien nicht haben. So werden nur an bordotierte Diamantelektrode OH-Radikale erzeugt ohne dass dabei Sauerstoff an der Anode gebildet wird. Das liegt an der hohen Überspannung der bordotierten Diamantelektrode von 2,8 V gegenüber SHE für die Zersetzung von Wasser.
Die Hydroxylradikale sind so kurzlebig (Lebensdauer von wenigen Nanosekunden), dass diese nur sehr schwierig direkt nachgewiesen werden können.
Leichter ist der Wirknachweis, den die Produkte der CONDIACELL® Zellen zur Abwasserbehandlung belegen. Die Produkte der CONDIACELL® Zellen bieten eine optimierte Lösung für verschiedene Anwendungsfälle der Total Oxidation oder Electrochemical Water Polishing.
In der jüngeren Vergangenheit wurden die Produkte der CONDIACELL® Zelle Modell CC5000 in Anwendungen in der Industrie eingesetzt und der Wirknachweis des Schadstoffabbaus mehrfach positiv erbracht.
Hohe Schadstoffkonzentration, niedrige Volumina
Die Reinigung von Abwässern, die biologisch schwer abbaubar sind oder toxische organische Inhaltsstoffe haben, ist mit herkömmlichen Wasseraufbereitungstechnologien sehr komplex und in ihrer Wirkung beschränkt.
Meist ist die Verbrennung die einzige Möglichkeit, diese flüssigen Abfälle sicher zu entsorgen. Um den Transport dieser Flüssigabfälle zu vermeiden, ist die EAOP® eine sehr effiziente Alternative zur thermischen Verbrennung.
Die entstehenden hochoxidativen Hydroxylradikale führen eine "kalte Verbrennung" durch die Oxidation aller organischen Verbindungen mittels Wasserelektrolyse durch.
Das behandelte Wasser kann in den meisten Fällen direkt oder in eine biologische Klärstufe abgeführt werden.
Ein hohes Potential zur Erreichung der Ziele der Abwasserbehandlung hat die Total Oxidation mit EAOP® für u.a. Produktionsabwässer, die Organophosphate (C-P) oder halogenierte Kohlenwasserstoffe (C-X (X = F, Cl, Br, I) enthalten und unter anderem bei der Herstellung von Kunststoffen, Weichmachern, Flammschutzmitteln, Löschmitteln, Bioziden oder Pestiziden.
Aufgrund der Zuverlässigkeit und Effizienz der EAOP® mit DIACHEM® Diamantelektroden setzt die BASF bei der Abwasserbehandlung seit 2009 auf diese innovative Technologie. Das Ziel dieser Anwendung ist die Oxidation von Phosphor(III)-Molekülen. Die Elektrolysezellen behandeln bis zu 5 Kubikmeter pro Zelle und Stunde.
Die Nachfrage des EAOP® als alternative Technologie zur oxidativen Abwasserbehandlung mit ihren spezifischen, hochfunktionellen Eigenschaften wird durch die Vielzahl von Projekten für Aufbereitungsprozesse der Industrie deutlich, die derzeit in Zusammenarbeit mit CONDIAS und seinen Partnern laufen.
Niedrige Schadstoffkonzentration, hohe Volumina
Persistente, bioakkumulierbare und toxische Schadstoffe stellen gegenwärtig Gefahren für Mensch, Fauna und Flora durch die stetige Konzentrationszunahme im natürlichen Wasserkreislauf dar.
Für den Abbau ökotoxischer Schadstoffe in kleinen oder sogar sehr großen Wassermengen ist das Electrochemical Advanced Oxidation Process EAOP® als Behandlungsschritt vor allem vor oder nach der biologischen Behandlung qualifiziert.
In allen Fällen des Electrochemical Water Polishing ist das Behandlungsziel der Abbau von organischen Schadstoffen bis auf wenige mg/l oder gar μg/l. Im Vergleich zu anderen AOPs ist die EAOP® für die Abwasserreinigungsziele der Wasserreinigung wesentlich energieeffizienter.
Die Ziele der Wasserreinigung sind von großer Bedeutung für Wässer, die pharmazeutische Wirkstoffe wie Antibiotika, halogenierte/fluorierte Kohlenwasserstoffe, Organophosphate, Komplexbildner, halogenierte Tenside, Hormone oder andere ökotoxische, persistente Inhaltsstoffe in sehr geringen Konzentrationen enthalten.
Für weitere Forschungsaktivitäten zur EAOP® als vierte Abwasserreinigung nach der biologischen Behandlung beteiligte sich CONDIAS seit 2011 am BMBF-Forschungsprojekt "RISK-IDENT". Das Forschungsvorhaben zielte auf die Bewertung bislang nicht identifizierter anthropogener Spurenstoffe sowie der Handlungsstrategien zum Risikomanagement im aquatischen System ab. CONDIAS hatte das Ziel den Einsatz des EAOP® als Option der 4. Klärstufe für den Abbau von Spurenstoffen zu untersuchen und zu qualifizieren. Die Untersuchungen ergaben ein positives Ergebnis hinsichtlich des großen Wirkbereichs, der Energieeffizienz und des Handlings im Vergleich zu bekannten Technologien wie Ozonung und Aktivkohleabsorption. Es konnte in dem Vorhaben keine ökotoxikologische Wirkung des EAOP® für die Spurenstoffentfernung festgestellt werden.
In industriellen Anwendungen wird die EAOP® seit 2010 in Schweden zur Abwasserbehandlung in der Galvanikindustrie eingesetzt. Ziel der Behandlung ist der Abbau des hochgiftigen und umweltschädlichen Moleküls Anilin von einer Konzentration von mehreren mg/l auf unter 0,1 mg/l.