Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Ziel dieses Projekts war es, die Leistungsf\u00e4higkeit der elektrolytischen Oxidation mit Bleidioxid-Anoden f\u00fcr den Abbau von stabilen Cyanokomplexen genauer zu bestimmen und mit den bisher bekannten Behandlungsverfahren UV\/H2O2 und Ozon zu vergleichen.
\nDes weiteren sollten eingehende Untersuchungen zur Bleidioxid-Korrosion an den Elektroden durchgef\u00fchrt werden. Vor allem waren die Einfl\u00fcsse von organischen Begleitsubstanzen, Chloridkonzentration, Cyanidkonzentration, Temperatur und Stromdichte sowie die Lagerung der Elektroden zu untersuchen. Aber auch die Auswirkung von katalytisch aktiven Substanzen war von Interesse. Es sollten die optimalen Bedingungen ermittelt werden, um maximale Elektrodenstandzeiten zu erreichen. Au\u00dferdem sollte die M\u00f6glichkeit der Elektrodenregenerierung untersucht werden.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie WADI GmbH war f\u00fcr die Projektkoordination zust\u00e4ndig, dies umfasst die wissenschaftliche Betreuung des Vorhabens durch Prof. Wabner und Dr. Wurdack, das Kn\u00fcpfen von Kontakten zu Firmen mit entsprechenden Abwasserproblemen und die Bereitstellung bzw. den Bau von geeigneten Laborreaktoren.
\nDie Arbeitsgruppe Angewandte Elektrochemie f\u00fchrte eine wissenschaftliche Studie durch, mit dem Ziel, die verschiedenen Verfahren bez\u00fcglich der Entgiftung von komplex gebundenem Cyanid zu bewerten. Zus\u00e4tzlich wurden verschiedene elektrochemische Zellen untersucht mit Blick auf die Verringerung des Energieverbrauchs.
\nDie Industriepartner Voest-Alpine Industrieanlagenbau GmbH, Bodycotte Mahler GmbH und Galvano Weis lieferten die unterschiedlichen Abw\u00e4sser und zahlreiche Anregungen bez\u00fcglich der Anforderungen einer entsprechenden Abwasserbehandlungsanlage in der industriellen Praxis.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Der Vergleich der verschiedenen Verfahren zeigte, dass die vollst\u00e4ndige Oxidation von komplex gebundenem Cyanid in Modell-L\u00f6sungen prinzipiell sowohl mit UV-aktiviertem Wasserstoffperoxid, als auch mit der elektrochemischen Oxidation (Bleidioxid- und Diamant-Anoden) m\u00f6glich ist.
\nProblematisch bei dem photochemischen Verfahren ist die geringe Eindringtiefe der Strahlung bei stark gef\u00e4rbten Abw\u00e4ssern und die bisweilen dramatische Schaumbildung durch Zersetzung des Wasserstoffperoxides sowie die regelm\u00e4\u00dfig notwendige Reinigung der Strahler bzw. Schutzrohre.
\nDas elektrochemische Verfahren machte bei der Durchf\u00fchrung wesentlich weniger Probleme, hier mussten keine Chemikalien zudosiert werden, die Schaumentwicklung war wesentlich geringer, au\u00dferdem konnten zus\u00e4tzlich kathodisch Schwermetalle aus dem Abwasser entfernt werden. Probleme bereitet hier jedoch die Korrosion der Bleidioxid-Anoden, wodurch das behandelte Abwasser mit Blei belastet wird. Durch die Entwicklung einer speziellen Elektrolysezelle konnten die Bleikonzentrationen jedoch um den Faktor 10 gesenkt werden, durch die kaskadenartige Anordnung war es sogar m\u00f6glich das in L\u00f6sung gegangene Blei bis unter die polarographische Nachweisgrenze kathodisch wieder abzuscheiden.
\nSehr vielversprechend waren Versuche mit dotierten Diamant-Elektroden, durch den Einsatz dieses Anodenmaterials konnten nicht nur die Behandlungszeiten gesenkt werden, sondern auch eine bessere Entf\u00e4rbung und ein besserer CSB-Abbau erreicht werden. Au\u00dferdem konnte keine eindeutige Korrosion nachgewiesen werden. Nachteilig gegen\u00fcber Bleidioxid als Anodenmaterial ist nur der h\u00f6here Preis und die Tatsache, dass die Diamantschicht nicht so einfach regeneriert werden kann wie dies bei Bleidioxid der Fall ist.
\nDie durchgef\u00fchrten Untersuchungen zeigen auch einen deutlichen \u00f6konomischen Vorteil des elektrochemischen Verfahrens, da der berechnete Energieverbrauch pro abgebautes kg Cyanid erheblich geringer ist.
\nEine weitere Verbesserung auch in \u00f6kologischer Hinsicht ist mit dem Ersatz der Bleidioxid-Anoden durch Diamant-Anoden zu erwarten, da hierdurch die Probleme mit der Bleidioxid-Korrosion wegfallen und somit keine zus\u00e4tzliche Schwermetallbelastung entsteht.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Durch Pr\u00e4sentation der Ergebnisse auf verschiedenen Fachmessen und Tagungen (IFAT 1999, Achema 2000 und Jahrestagung der Wasserchemischen Gesellschaft 2000) wurde Interesse bei mehreren Firmen geweckt und der wissenschaftliche Austausch mit anderen Instituten gef\u00f6rdert. Eine Ver\u00f6ffentlichung in Vom Wasser (95, 223-228, 2000) ist bereits gedruckt, weitere sind in Vorbereitung.
\nAufgrund der guten Ergebnisse wird momentan daran gearbeitet, eine Elektrolyseeinheit in die Produktion der Fa. Galvano Weis zu integrieren, um hier die anfallenden cyanidischen Sp\u00fclw\u00e4sser kontinuierlich zu entgiften und so die anfallenden Abwassermengen zu minimieren.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Aufgrund der Ergebnisse ist das elektrochemische Verfahren gegen\u00fcber einer UV-angeregten Peroxidbehandlung zu bevorzugen, aufgrund des geringen apparativen Aufwands (keine Chemikaliendosierung), des einfacheren Betriebs (ohne Schaumprobleme) und des kleineren Energiebedarfs. Die Bleidioxidkorrosion ist durch eine geeignete Elektrolysezelle in den Griff zu bekommen. Die Ergebnisse mit Diamant-Anoden sind zwar sehr vielversprechend, dieses Elektrodenmaterial muss sich jedoch erst im Dauerbetrieb \u00fcber einen l\u00e4ngeren Zeitraum bew\u00e4hren.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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