Was versteht man unter Aktivkohle?
Aktivkohle ist ein verarbeitetes Naturprodukt mit hohem Kohlenstoffgehalt. Kohle, Holz oder Kokosnuss eignen sich beispielsweise hervorragend als Rohstoffe. Das so gewonnene Produkt ist hochporös und kann Schadstoffmoleküle adsorbieren und binden, wodurch Luft, Gase und Flüssigkeiten gereinigt werden.
In welchen Formen kann Aktivkohle geliefert werden?
Aktivkohle kann industriell in granulierter, pelletierter und pulverförmiger Form hergestellt werden. Für verschiedene Anwendungen werden unterschiedliche Korngrößen verwendet. Beispielsweise ist bei der Luft- oder Gasreinigung die Strömungsbehinderung wichtig, weshalb grobe Partikel eingesetzt werden, um Druckverluste zu minimieren. Bei der Flüssigkeitsreinigung, wo der Reinigungsprozess langsamer abläuft, kommen feinere Partikel zum Einsatz, um die Reinigungsgeschwindigkeit bzw. -kinetik zu verbessern.
Wie funktioniert Aktivkohle?
Aktivkohle wirkt durch Adsorption. Dabei werden Moleküle durch schwache Kräfte, sogenannte London-Kräfte, an die große innere Oberfläche der Kohle gebunden. Die Moleküle bleiben dort und können nur durch veränderte Prozessbedingungen, wie z. B. Erhitzen oder Erhitzen, entfernt werden. Dies ist nützlich, da Aktivkohle zur Konzentration von Substanzen auf ihrer Oberfläche eingesetzt werden kann, die später abgelöst und zurückgewonnen werden können. Die Goldgewinnung mit Aktivkohle ist ein gängiges Beispiel dafür.
In einigen Fällen wird die Aktivkohle chemisch behandelt, um Schadstoffe zu entfernen; in diesem Fall wird die entstehende Reaktionsverbindung in der Regel nicht zurückgewonnen.
Die Oberfläche von Aktivkohle ist ebenfalls nicht völlig inert, und durch die Nutzung der vergrößerten inneren Oberfläche können vielfältige katalytische Prozesse erzielt werden.
Wozu dient Aktivkohle in Anwendungen?
Aktivkohle hat viele verschiedene Einsatzmöglichkeiten, von der Filtration über die Reinigung bis hin zu weiteren Anwendungen.
In den letzten Jahren haben Intensität und Häufigkeit von Geschmacks- und Geruchsproblemen im Trinkwasser weltweit zugenommen. Neben dem ästhetischen Problem für den Verbraucher führt dies unweigerlich zu Unsicherheiten hinsichtlich der Wasserqualität und -sicherheit. Die für Geschmacks- und Geruchsprobleme verantwortlichen Verbindungen können anthropogenen (industriellen oder kommunalen Abwässern) oder biologischen Ursprungs sein. Im letzteren Fall werden sie von mikroskopischen Organismen wie Cyanobakterien produziert.
Die beiden häufigsten Verbindungen sind Geosmin und 2-Methylisoborneol (MIB). Geosmin, das erdig riecht, wird oft von planktonischen Cyanobakterien (im Wasser suspendiert) produziert. MIB, das muffig riecht, entsteht meist in Biofilmen, die sich auf Gestein, Wasserpflanzen und Sedimenten bilden. Diese Verbindungen werden von menschlichen Riechzellen bereits in sehr geringen Konzentrationen, sogar im Bereich von wenigen Teilen pro Billion (ppt oder ng/l), wahrgenommen.
Herkömmliche Wasseraufbereitungsverfahren können MIB und Geosmin in der Regel nicht unter die Geschmacks- und Geruchsschwellenwerte entfernen, weshalb Aktivkohle eingesetzt wird. Üblicherweise wird pulverförmige Aktivkohle (PAC) verwendet, die saisonal dem Wasserstrom zugesetzt wird, um Geschmacks- und Geruchsprobleme zu beheben.
Veröffentlichungsdatum: 10. März 2022