Was versteht man unter Aktivkohle?
Aktivkohle ist ein verarbeitetes Naturmaterial mit hohem Kohlenstoffgehalt. Kohle, Holz oder Kokosnuss eignen sich hierfür beispielsweise hervorragend. Das resultierende Produkt weist eine hohe Porosität auf und kann Schadstoffmoleküle adsorbieren und einfangen, wodurch Luft, Gase und Flüssigkeiten gereinigt werden.
In welchen Formen ist Aktivkohle erhältlich?
Aktivkohle kann kommerziell in Granulat-, Pellet- und Pulverform hergestellt werden. Für unterschiedliche Anwendungen gibt es unterschiedliche Größen. Bei der Luft- oder Gasaufbereitung beispielsweise ist die Durchflussbeschränkung wichtig, daher werden grobe Partikel verwendet, um den Druckverlust zu minimieren. Bei der Flüssigkeitsaufbereitung, bei der der Entfernungsprozess langsamer abläuft, werden feinere Partikel verwendet, um die Geschwindigkeit bzw. Kinetik des Reinigungsprozesses zu verbessern.
Wie funktioniert Aktivkohle?
Aktivkohle funktioniert nach dem Adsorptionsverfahren. Dabei wird ein Molekül durch schwache Kräfte, die sogenannten London-Kräfte, an die riesige innere Oberfläche der Kohle angezogen. Das Molekül wird an Ort und Stelle gehalten und kann nicht entfernt werden, es sei denn, die Prozessbedingungen, beispielsweise durch Hitze oder Druck, ändern sich. Dies kann nützlich sein, da Aktivkohle dazu verwendet werden kann, Material auf ihrer Oberfläche zu konzentrieren, das später abgelöst und zurückgewonnen werden kann. Die Verwendung von Aktivkohle zur Goldgewinnung ist ein gängiges Beispiel hierfür.
In einigen Fällen wird die Aktivkohle chemisch behandelt, um Schadstoffe zu entfernen. In diesem Fall wird die resultierende Reaktionsverbindung im Allgemeinen nicht zurückgewonnen.
Die Oberfläche von Aktivkohle ist außerdem nicht völlig inert und durch die Nutzung und Ausnutzung der größeren verfügbaren inneren Oberfläche können zahlreiche katalytische Prozesse durchgeführt werden.
Was ist die Aktivkohle-Anwendung?
Aktivkohle hat viele verschiedene Verwendungsmöglichkeiten, von der Filtration bis zur Reinigung und darüber hinaus.
In den letzten Jahren haben Geschmacks- und Geruchsprobleme im Trinkwasser weltweit an Intensität und Häufigkeit zugenommen. Dies führt nicht nur zu ästhetischen Problemen für den Verbraucher, sondern auch zu Unsicherheiten hinsichtlich der Qualität und Sicherheit des Wassers. Die für Geschmacks- und Geruchsprobleme verantwortlichen Verbindungen können anthropogenen (industrielle oder kommunale Abwässer) oder biologischen Ursprungs sein. Im letzteren Fall werden sie von mikroskopisch kleinen Organismen wie Cyanobakterien produziert.
Die beiden häufigsten Verbindungen sind Geosmin und 2-Methylisoborneol (MIB). Geosmin, das einen erdigen Geruch hat, wird häufig von planktonischen Cyanobakterien (in Wasser suspendiert) produziert. MIB, das einen muffigen Geruch hat, entsteht am häufigsten 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 Wasseraufbereitungsmethoden können MIB und Geosmin in der Regel nicht bis unter ihre Geschmacks- und Geruchsschwellenwerte entfernen, weshalb für diese Anwendung Aktivkohle verwendet wird. Eine gängige Methode ist die Verwendung von pulverisierter Aktivkohle (PAC), die saisonal in den Wasserstrom dosiert wird, um Geschmacks- und Geruchsprobleme zu kontrollieren.
Veröffentlichungszeit: 10. März 2022