ZeoPFAS - Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung UFZ
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ZeoPFAS
ZeoPFAS - Vor-Ort regenerierbare Zeolith-Adsorber zu Entfernung von per- und polyflourierten Chemikalien (PFAS) aus Abwässern
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Zahlreiche Studien haben gezeigt, dass PFAS (Per- und Polyfluorierte
Alkylsubstanzen) durch die konventionellen Abwasserbehandlungsverfahren, wie in
kommunalen Kläranlagen, kaum bis gar nicht zurückgehalten oder abgebaut werden.
Einmal in die Umwelt gelangt, verbreiten sich PFAS über den Wasserkreislauf der
Erde ubiquitär. Um die Exposition von Menschen und Umwelt gegenüber PFAS so
weit wie möglich zu reduzieren, sind vor allem Maßnahmen zur Vermeidung neuer
Emissionen, wie z.B. durch die Einleitung von PFAS-haltigen Abwässern, zu
unterbinden. Im Vergleich zur Kontrolle von Trinkwasser ist die Einleitung von
PFAS-haltigen Industrieabwässern derzeit kaum reguliert. In der Zukunft ist mit
einer Verschärfung der Richtlinien zu rechnen. Dadurch wird die Nachfrage nach
effizienten Technologien zur Entfernung der persistenten PFAS aus
kontaminierten Wässern stark steigen.
Nach derzeitigem Stand der Technik werden bevorzugt
Aktivkohle oder Ionenaustauscher für die Abtrennung von PFAS aus Abwässern
eingesetzt, die jedoch teilweise wenig effizient und mit hohen Kosten für die
Entsorgung verbunden sind. Im Projekt ZeoPFAS entwickeln wir eine neuartige
Behandlungsstrategie für PFAS-haltige Wässer. Das Verfahren beruht auf dem
Einsatz von Zeolithen als vor-Ort regenerierbare, stabile und effiziente
anorganische Adsorbermaterialen. Die Kombination der Anreicherung von PFAS auf
dem Zeolithen und der Regeneration des beladenen Zeoliths vor-Ort mittels
wärmeaktiviertem Persulfat stellt eine effektive Behandlungsmethode zur
Reinigung von PFAS-haltigen (Ab)wässern dar. Dabei werden polyfluorierte
Verbindungen und perfluorierte Carbonsäuren durch die gebildeten Sulfatradikale
vollständig mineralisiert. Das Verfahren ist vom UFZ patentiert (Patent:
EP3873659 (EU); US12017200 (USA).
Die Leistungsfähigkeit des Verfahrens wird am Beispiel
von Galvanikabwässern getestet. Derzeit wird vorwiegend die teilfluorierte
6:2Fluortelomersulfonsäure (H4PFOS) im Verchromungsprozess als Netzmittel
verwendet. Wie bereits für PFOS in der Vergangenheit beobachtet, ist ein
Ausbluten aus den Anlagen selbst nach Stopp des Einsatzes von H4PFOS
zu erwarten, so dass eine spezifische Abwasserreinigung auch langfristig für
die Galvanik notwendig sein wird.
Im Rahmen des Projekts ZeoPFAS werden in Batch- und
Säulenversuchen im Labormaßstab unter Verwendung von realem Standortwasser der
Firma Winning Plastics – Diepersdorf GmbH 
der Abbau von H4PFOS untersucht und die Operationsbedingungen
für den Standort optimiert. Dabei kommt ein in Bitterfeld hergestellter Zeolith
der Clariant Produkte GmbH zum Einsatz. Im Up-Scaling wird eine Pilotanlage im
technischen Maßstab im Vergleich zu granulärer Aktivkohle (jeweils ca. 20 L
Adsorbervolumen) betrieben und wichtige Leistungsparameter, wie
Reinigungseffizienz des Adsorptionsschritts, Vollständigkeit des Abbaus in der
Persulfatregenerierung sowie Leistungsfähigkeit des regenerierten Zeoliths in
der Wiederverwendung ermittelt.
Ansprechpartner:
Dr. Ariette Schierz; Dr. Anett Georgi
Projektpartner:
UFZ- Department Technische Biogeochemie
Diepersdorf Plastic Manufacturing GmbH  (DIE-PM)
mit Unterstützung durch Clariant Produkte GmbH – Werk Bitterfeld (Zeolithbereitstellung) und eneotech Umwelt GmbH (Anlagenbau)
Finanzierung:
Tranfun (UFZ internal funding programme)
Zeolith-Festbett als Adsorber, der periodisch durch Wärme-aktiviertes Persulfat regeneriert wird
Pilotanlage bei Firma Diepersdorf Plastic Manufacturing GmbH, vorne: Zeolith Adsorber (Clariant) hinten: Aktivkohle Adsorber zum Vergleich
Kontakt
AG-Leitung:
Dr. Ariette Schierz
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ
Department Technische Biogeochemie
Permoserstraße 15 | 04318 Leipzig
Ariette Schierz
Sekretariat: 0341 6025 4743
Zugriffe: 2162
geändert: 15.01.2025
Inhalt: -
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