Ein nachhaltigeres Verfahren zur Rückgewinnung von Mineralien aus Abwasser

Im Allgemeinen enthält industrielles Abwasser eine Vielzahl von Stoffen. Viele dieser Stoffe sind umweltschädlich. Sie unterscheiden sich von organischen Verbindungen, die schwer in Säuren und Schwermetalle abgebaut werden können. Um diese Stoffe aus Abwasser zurückzugewinnen, hat eine Gruppe von Wissenschaftlern in العلماءالعلماء Projekt BIOMIMIC Entwicklung neuer biotechnologischer Verfahren.

Die Forscher untersuchten drei Abwasserströme in drei Ländern. In Deutschland wurde Wasser aus stillgelegten Bergbaustollen in Sachsen untersucht. In Irland wurde der Saft aus der Rotschlammlagerung in einer Aluminiumoxidanlage untersucht. In Schweden lag der Fokus auf Lösungen aus der Aschefiltration einer Müllverbrennungsanlage. Auf deutscher Seite wurde das Teilprojekt „Impact“ koordiniert von Fraunhofer-Institut ISI Systemforschung und Innovation.

GEOS Ingenieurgesellschaft mbH, der zweite deutsche Partner, hat im Teilprojekt „Verfahrenstechnik“ das Sulfatreduktionsverfahren entwickelt und im kleinen Maßstab demonstriert. Dieses Verfahren ermöglicht die weitgehende Entfernung von Mineralien und Sulfaten aus dem Abwasser mithilfe eines mobilen Bettbioreaktors. Mehr als 90 Prozent der Mineralien lassen sich als metallische Sulfide abtrennen. Außerdem können mehr als 99 Prozent der Giftstoffe und mehr als 60 Prozent der Sulfate entfernt werden.

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Der Hauptvorteil des Betriebs in der Praxis besteht darin, dass keine Gasversorgung erforderlich ist. Der Kontrollaufwand ist sehr gering. Darüber hinaus beträgt die Menge an nicht recycelbarem Restmaterial ein Zehntel des Originalprodukts. Wissenschaftler sagen, dass dies viel weniger ist als chemische Behandlungen. Auch die anderen acht Projektpartner konnten zeigen, dass sich Verfahren mit sulfatreduzierenden Bakterien gut eignen, um Abwasser von Mineralien und Sulfaten zu reinigen und so wertvolle Mineralien zurückzugewinnen.

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Biosorbti

Das Sickerwasser aus der Tonerdefabrik in Irland wird in einer Anlage für den Biosorptionsprozess verarbeitet. Nach Einschätzung des Fraunhofer ISI ist es tatsächlich möglich, auf diese Weise mineralische Verunreinigungen aus Abwasserströmen zu entfernen. Es können jedoch nur kleine Mengen verarbeitet werden. Dieser Prozess bietet laut Wissenschaftlern jedoch gute Chancen, lokale Umweltprobleme zu lösen.

Bisher erfolgt die Abwasserreinigung in der Regel mit chemischen Verfahren. Diese wiederum haben negative Umweltauswirkungen. Sollen die beiden entwickelten Verfahren jedoch langfristig eine umweltfreundlichere und wirtschaftlich sinnvollere Alternative zu herkömmlichen chemischen Verfahren werden, müssen sie laut den Forschern hinsichtlich der Umwelt- und Wirtschaftsleistung weiter verbessert werden Prozess konnte mit sulfatreduzierenden Bakterien durch Steigerung der Energieeffizienz verbessert werden. Darüber hinaus können Abfallströme auch zur Erzeugung von Energie und Kohlenstoff für diesen Prozess verwendet werden.

Prozessverbesserung

Im Biosorptionsprozess habe die Verwendung von Biokohle mehr ökologische und wirtschaftliche Vorteile als Kohlenwasserstoffe. Die industrielle Abwasserbehandlung bietet Unternehmen oft keine Chancen auf wirtschaftlichen Gewinn. Auch wenn die Abwasserströme Schwermetalle enthalten, wie in den hier untersuchten Fällen“, so Sabine Langkao, „daher sind noch gesetzliche Vorgaben wie die aktuelle EU-Wasserrahmenrichtlinie zur Umsetzung von Abwasserreinigungsprozessen erforderlich, um Umweltprobleme zu lösen. Darüber hinaus kann die Bewertung der ökologischen und wirtschaftlichen Auswirkungen des Betriebs helfen, den Betrieb zu optimieren und das am besten geeignete Verfahren auszuwählen.“

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