Das Projekt "Untersuchungen zur Einlagerung von Fe2O3-Partikeln in Schuettungen aus permeablen Kollektoren (PSK) und zur Reinigung der beladenen Schuettungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gesamthochschule Duisburg, Rheinisch-Westfälisches Institut für Wasserchemie und Wassertechnologie durchgeführt. In einem kleineren Teilvorhaben des BMBF-Projektes Verfahrenstechnische Optimierung der betriebssicheren Arsenentfernung bei kleineren Wasserwerken werden Untersuchungen zur Einlagerung Eisenoxidpartikeln in eine Schuettung aus sogenannten Permeablen Synthetischen Kollektoren (PSK), die in der Arbeitsgruppe von Professor Gimbel am IWW entwickelt worden sind, durchgefuehrt. Bei PSK handelt es sich um hochporoese zylinderfoermige Koerper mit einer Kantenlaenge von 5-10 mm, die sich bei Untersuchungen zur Truebstoffentfernung mit der Tiefenfiltration sehr gut bewaehrt haben.Die Eisenoxidpartikel sollen entsprechend bereits durchgefuehrter Untersuchungen zur Einlagerung von pulverfoermiger Aktivkohle in einem Konditionierungsschritt in eine Schuettung aus PSK eingelagert werden, um anschliessend wie in einem Adsorber zur adsorptiven Entfernung von Arsen eingesetzt zu werden. Wichtig ist es dabei, eine moeglichst gleichmaessige Verteilung der Eisenoxidpartikel, die eine breite Kornverteilung besitzen, in der PSK-Schuettung zu erreichen, da bei einer gleichmaessigen Verteilung eine schnelle Kinetik der Adsorption von Arsen an der Oberflaeche der Eisenoxidpartikel zu erwarten ist; das wirkt sich guenstig auf die Form der Massenuebergangszone aus.
Das Projekt "Untersuchung der Abreinigungsmechanismen truebstoffbelandener, permeabler Kollektoren zur Tiefenfiltration" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Duisburg, Fachbereich 7 Maschinenbau, Fachgebiet 15 Verfahrenstechnik,Wassertechnik durchgeführt. Wie in vorangehenden Arbeiten dargelegt werden konnte, erlauben permeable synthetische Kollektoren (PSK) eine erhebliche Leistungssteigerung der Fluessigkeitstiefenfiltration. Dabei ermoeglicht das Volumen zwischen den Kollektoren in der Schuettschicht den Suspensionstransport in die Tiefe und damit die Ausnutzung der Raumwirkung des Filters. Im Inneren der Kollektoren erfolgt hingegen an Fasern oder Stegen die eigentliche Abscheidung und Einlagerung zu entfernender Truebstoffe. Daraus resultieren nicht nur erheblich bessere Abscheideleistungen sondern auch eine deutlich hoehere Truebstoffaufnahmekapazitaet des Filterbettes und laengere Filterlaufzeiten. Die offensichtlichen Vorteile permeabler Kollektoren bezueglich der Filterleistung bedingen unter Umstaenden aber eine im Vergleich zu herkoemmlichen Tiefenfiltern veraenderte Vorgehensweise bei der Filterreinigung. Der Erfassung der hierfuer wesentlichen Grundlagen dient das beantragte Projekt.Die Regenerierbarkeit der PSK wurde zunaechst durch absatzweise betriebene Spuel- und Ultraschallversuche im Labormassstab erfolgreich dokumentiert, um deren Wiederverwendung prinzipiell sicherzustellen. Im Rahmen des hier beantragten Forschungsvorhabens soll nun der Einfluss der Kollektorgestalt auf den Regenerationsschritt als weiteres Optimierungskriterium fuer PSK grundlegend untersucht werden, wobei verschiedene Regenerationsverfahren zur Anwendung kommen. Aus der Kenntnis der bei der Regeneration wirksamen Mechanismen kann die bestmoegliche Gestaltung eines technischen Reinigungsprozesses abgeleitet und somit das Spuelwasser/Filtrat-Verhaeltnis optimiert werden, um Nachbehandlungs- und Entsorgungsmassnahmen fuer die Spuelwaesser so gering wie moeglich zu halten. Die relevanten Abreinigungsmechanismen koennen weiterhin neue Erkenntnisse fuer die Gestaltung von PSK liefern, welche bisher primaer fuer eine maximale Abscheideleistung optimiert wurden. Ein moeglicher Kompromiss aus maximaler Abscheideleistung und guter Regenerierbarkeit duerfte aber von spezifischen Eigenschaften der primaer zu entfernenden Truebstoffe abhaengen und erst durch die Kenntnis der wirksamen Abreinigungsmechanismen fuer die Auslegung technischer Anlagen zu formulieren sein.