Im Rahmen des FuE-Vorhabens hat das IASP Verfahrensschritte zur Maximierung der Schadstoffeliminierung aus Modellabwässern unter gezielter Modifizierung der pflanzlichen Zellwandmatrix im Labormaßstab erarbeitet.
Als Ausgangsmaterialien dienten Zuckerrübenschnitzel unterschiedlicher Qualitäten (pelletiert, trocken, nass). Die Rübenschnitzel wurden unter Anwendung mehrerer sukzessiver Extraktionsschritte zu aufgereinigten getrockneten Gewebepartikeln mit weitestgehend erhaltener Hohlraumstruktur aufgearbeitet. Für die Herstellung einer Basis-Variante mit vergleichsweise hohem Ionenaustausch-Potential wurden die folgenden Behandlungsschritte angewendet:
Eine signifikante Erhöhung der Adsorptionskapazität gegenüber Kupfer und Zink im Modellversuch ließ sich durch eine zusätzliche Behandlung (Derivatisierung) der Materialien mit Bernsteinsäureanhydrid erreichen. Dabei wurden die besten Ergebnisse beim Einsatz von nassen Rübenschnitzeln als Ausgangsmaterial erzielt. Die entsprechende Vorzugsvariante wies eine Kationenaustauschkapazität von knapp 2 mmol/g TS auf und band knapp 50 mg Kupfer je g TS. Im kontinuierlichen Säulenversuch (ca. 8 g TS Austauscher) konnten durch die biologischen Ionenaustauscher bis zu 40 Liter mit Kupfer belastetem Modellabwasser aufgereinigt werden, bevor im Ablauf der Säule die gesetzlichen Grenzwerte für die Direkteinleitung (0,5 mg/L) überschritten wurden. Wider Erwarten war es im Rahmen der durchgeführten Versuche im Labormaßstab nicht möglich, quantitative Mengen an verschiedenen Schwermetall-Ionen aus einem realen Industrie-Abwasser zu entfernen.
AiF Projekt GmbH
ARGUS - Umweltbiotechnologie GmbH, Berlin
Dr. Sebastian Schalow
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