Abwasserbehandlung mit TiO2 und dem Photo-Fenton-Verfahren
Aufgrund des Fehlens von verfügbaren Abwasserbehandlungssystemen vor Ort gelingt es vielen Industrieunternehmen nicht, eine angemessene Abwasserreinigung vorzunehmen. Als Resultat der IPPC-Richtlinie werden nun händeringend geeignete und kostengünstige Technologien zur Aufbereitung von Abwässern gesucht. Im Rahmen des CADOX-Projekts wurde die fotokatalytische Behandlung von Abwässern, die hochgradig mit nicht biologisch abbaubaren chlorierten Lösungsmitteln kontaminiert sind, unter Verwendung von Titandioxid sowie durch Anwendung des Photo-Fenton-Verfahrens untersucht. Beide Verfahren sind interessant, da sie Sonnenlicht verwenden, um mithilfe eines Halbleiters, der UV-Strahlung absorbiert, wenn er in Wasser getaucht wird, Hydroxylradikale zu bilden. Es konnte gezeigt werden, dass sich beide Verfahren für die Behandlung von Abwässern, die mit nicht biologisch abbaubaren chlorierten Lösungsmitteln kontaminiert sind, eignen. Wenn das Verfahren unter Verwendung von TiO2 jedoch in größeren Maßstab durchgeführt werden soll, dann ist es jedoch nicht möglich, den Photoreaktor luftdicht abzuschließen. Daher wurden während der Behandlung mit TiO2 anaerobe Bedingungen strikt eingehalten, um zu verhindern, dass die nicht biologisch abbaubaren chlorierten Lösungsmittel in die Atmosphäre abgegeben werden. Für eine großmaßstäbliche Anwendung erwies sich das Photo-Fenton-Verfahren als geeigneter. Beim Photo-Fenton-Verfahren kommt die Fenton-Reaktion zum Einsatz. Bei dieser Reaktion werden Wasserstoffperoxid und ein Eisenkatalysator verwendet. Die Betriebstemperatur des Reaktors wurde sorgfältig überwacht, da die Temperatur die Bildung von nicht biologisch abbaubaren chlorierten Lösungsmitteln und die Reaktionsgeschwindigkeit beeinflusst. Die Anfangskonzentration von Wasserstoffperoxid war ebenfalls ein wichtiger Faktor bei der fotokatalytischen Behandlung von nicht biologisch abbaubaren chlorierten Lösungsmitteln.
