Das Projekt "PANOMOX: Entwicklung innovativer Elektrolysesysteme zur Gewährleistung eines permanenten Anodenbetriebs von MOX-Elektroden als Lösungsbeitrag für eine langzeitstabile, von der Wasserhärte unabhängige On-site-Elektrochlorung" wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Dresden, Institut für Wasserchemie, Professur für Hydrochemie und Wassertechnologie.Angesichts des sich andeutenden Klimawandels und abzusehender demografischer Veränderungen kommt nachhaltigen dezentralen Konzepten des Wasser- und Abwassermanagements eine besondere Bedeutung zu. Ein wichtiger Fokus richtet sich dabei vor allem auf innovative weitergehende Reinigungsverfahren. Eine ausreichende hygienische Wasserqualität kann nur durch zuverlässige Desinfektionsverfahren sichergestellt werden. Dabei repräsentiert die In-situ-Elektrochlorung unter Verwendung von dimensionsstabilen Mischoxidelektroden (MOX-Elektroden) ein mittlerweile etabliertes und gleichzeitig innovatives Verfahren, bei dem freies Chlor aus in Wasser gelöstem Chlorid unter Einwirkung von elektrischem Strom on-site und on-demand erzeugt wird. Für die Laufzeit von Elektrochlorungsanlagen erweist sich jedoch eine erhöhte Wasserhärte als äußerst problematisch. Infolge des vorliegenden Härtegrads und der lokalen Erhöhung des pH-Wertes im Kathodenraum führen unerwünschte Ablagerungen von elektrisch nicht leitfähigem Calciumcarbonat und zum Teil Magnesiumhydroxid auf der Kathodenoberfläche zur Blockierung der Elektrode und schließlich zur Zerstörung des Elektrolysesystems. Die gängige Reinigung der Kathode durch Polarisationsumkehr steht jedoch einem stabilen Langzeitbetrieb der Elektrolyseanlagen bzw. einem geringen Wartungsaufwand entgegen. Dies stellt bis heute ein ungelöstes Problem dar.
Gesamtziel des Projektes ist es daher, ein innovatives Elektrolysesystem zur Gewährleistung eines permanenten Betriebs der MOX-Elektroden als Anoden (keine Umpolung der MOX-Elektroden) bei der On-site-Elektrochlorung von Wässern mit variabler Härte zu entwickeln und zu untersuchen. Vor diesem Hintergrund werden zwei neuartige Lösungsansätze umgesetzt und getestet:
SPR (Stable against Polarity Reversal)-Vier-Elektrodensystems mit dreiphasigem Betriebsregime und ECE (Electrochemical Enhanced)-Backwash-Systems (keine externe Zugabe von Chemikalien; In-situ-Erzeugung von Säure).
Das Projekt "PANOMOX: Entwicklung innovativer Elektrolysesysteme zur Gewährleistung eines permanenten Anodenbetriebs von MOX-Elektroden als Lösungsbeitrag für eine langzeitstabile, von der Wasserhärte unabhängige On-site-Elektrochlorung" wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Dresden, Institut für Wasserchemie, Professur für Hydrochemie und Wassertechnologie.Angesichts des sich andeutenden Klimawandels und abzusehender demografischer Veränderungen kommt nachhaltigen dezentralen Konzepten des Wasser- und Abwassermanagements eine besondere Bedeutung zu. Ein wichtiger Fokus richtet sich dabei vor allem auf innovative weitergehende Reinigungsverfahren. Eine ausreichende hygienische Wasserqualität kann nur durch zuverlässige Desinfektionsverfahren sichergestellt werden. Dabei repräsentiert die In-situ-Elektrochlorung unter Verwendung von dimensionsstabilen Mischoxidelektroden (MOX-Elektroden) ein mittlerweile etabliertes und gleichzeitig innovatives Verfahren, bei dem freies Chlor aus in Wasser gelöstem Chlorid unter Einwirkung von elektrischem Strom on-site und on-demand erzeugt wird. Für die Laufzeit von Elektrochlorungsanlagen erweist sich jedoch eine erhöhte Wasserhärte als äußerst problematisch. Infolge des vorliegenden Härtegrads und der lokalen Erhöhung des pH-Wertes im Kathodenraum führen unerwünschte Ablagerungen von elektrisch nicht leitfähigem Calciumcarbonat und zum Teil Magnesiumhydroxid auf der Kathodenoberfläche zur Blockierung der Elektrode und schließlich zur Zerstörung des Elektrolysesystems. Die gängige Reinigung der Kathode durch Polarisationsumkehr steht jedoch einem stabilen Langzeitbetrieb der Elektrolyseanlagen bzw. einem geringen Wartungsaufwand entgegen. Dies stellt bis heute ein ungelöstes Problem dar.
Gesamtziel des Projektes ist es daher, ein innovatives Elektrolysesystem zur Gewährleistung eines permanenten Betriebs der MOX-Elektroden als Anoden (keine Umpolung der MOX-Elektroden) bei der On-site-Elektrochlorung von Wässern mit variabler Härte zu entwickeln und zu unter-suchen. Vor diesem Hintergrund werden zwei neuartige Lösungsansätze umgesetzt und getestet:
SPR (Stable against Polarity Reversal)-Vier-Elektrodensystems mit dreiphasigem Betriebsregime und - ECE (Electrochemical Enhanced)-Backwash-Systems (keine externe Zugabe von Chemikalien; In-situ-Erzeugung von Säure).