Einfluss von biogenen Wasserinhaltsstoffen auf die Eliminierung von 17alpha-Ethinylestradiol, Bisphenol A und Ciprofloxacin durch Adsorption an Pulveraktivkohle Buchkatalog

Die weltweite Verknappung von Wasserressourcen und deren zunehmende Verschmutzung erfordern eine Abwasseraufbereitung, die Schadstoffe auf umweltverträgliche Mengen reduziert und eine Wiederverwendung des Wassers ermöglicht. Eine besondere Herausforderung stellt die Entfernung von Spurenschadstoffen dar, da diese durch herkömmliche Reinigungsverfahren in der Abwasserbehandlung nur unzureichend zurückgehalten werden und selbst in geringsten Konzentrationen eine Schadwirkung besitzen. In dieser Arbeit wurde untersucht, ob sich Spurenschadstoffe aus Kläranlagen-Ablaufwasser mittels einer Kombination aus Adsorption an Pulveraktivkohle und Retention durch Nanofiltration in einer Pilotanlage entfernen lassen. Dazu wurden zwei endokrin wirksame Substanzen, Bisphenol A und 17a-Ethinylestradiol, als Indikatoren für das Entfernungsverhalten von moderat unpolaren beziehungsweise unpolaren Spurenschadstoffen in Kläranlagen-Ablauf verwendet. Diese ließen sich auf umweltverträgliche Konzentrationen reduzieren. Die Adsorption an die verwendeten Pulveraktivkohlen war bei den genannten Dosierungen vollständig für die erreichte Entfernung der Spurenstoffe verantwortlich. Zur weiteren Untersuchung der Adsorption von Spurenschadstoffen aus Kläranlagen Ablaufwasser an Pulveraktivkohle wurden im Labormaßstab Adsorptions-Isothermen und Adsorptions-Kinetiken von 17a-Ethinylestradiol, Bisphenol A und zusätzlich vom polaren und ladungstragenden Antibiotikum Ciprofloxacin bestimmt. Für alle drei untersuchten Spurenschadstoffe wurde der Einfluss von Kläranlagen-Ablaufwasser auf die Adsorptionsgeschwindigkeit und die Adsorptionskapazität untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass biogene Inhaltsstoffe, wie Huminstoffe, Proteine und Kohlenhydrate, einen Einfluss auf die Adsorption von Spurenschadstoffen in Kläranlagen-Ablaufwasser an Pulveraktivkohle besitzen. Zur Ermittlung des Einflusses der einzelnen Stoffgruppen wurden diese substituiert und ihr Einfluss auf die Adsorption von 17a-Ethinylestradiol, Bisphenol A und Ciprofloxacin untersucht. Dieser war je nach den chemisch-physikalischen Eigenschaften der Schadstoffe und der biogenen Komponenten des Kläranlagenablaufwassers verschieden. Die durchgeführten Versuche weisen nicht-hydrophoben Wechselwirkungen eine bedeutende Rolle bei der Entfernung von Spurenschadstoffen aus Kläranlagen-Ablaufwasser zu.