Machbarkeitsstudie - Volltechnische Anwendung von PAK aus aktivierter Schweizer Pflanzenkohle in der ARA Thunersee

• Forschungsstelle: BAFU
• Projektnummer: UTF 741.15.24

Schlüsselwörter (Deutsch)

Abwasserreinigungsanlagen (ARA), Pulveraktivkohle (PAK), Thunersee, CO2-Bilanz, Elimination von Mikroverunreinigungen

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Schweizweit sind rund 10 Abwasserreinigungsanlagen (ARA) mit einer auf Pulveraktivkohle (PAK) basierenden Reinigungsstufe ausgerüstet, weitere 10 sind in Planung. Im Fall der ARA Thunersee wird ein solches Verfahren seit 2018 zur Elimination von Mikroverunreinigungen eingesetzt (EMV-Stufe). Dazu benötigt die ARA Thunersee jährlich rund 100 Tonnen PAK, welche importiert werden und grösstenteils auf fossilen Rohstoffen wie Stein- und Braunkohle aus Südostasien basieren. Die CO2-Bilanz der importierten PAK gestaltet sich entsprechend: Der Einsatz einer EMV-Stufe mit importierter PAK ist für rund 50% des gesamten CO2- Fussabdrucks einer ARA verantwortlich. Die Inkoh AG (vormals INEGA AG) hat in den letzten 5 Jahren in Zusammenarbeit mit der OST – Ostschweizer Fachhochschule - und ausgehend von einem früheren UTF Projekt («Innovative Kohle aus Grünschnitt»; UTF 607.19.19) eine PAK auf pflanzlicher Basis entwickelt, welche bei identischer Dosiermenge in Labortests Leitsubstanzen für Mikroverunreinigungen mindestens genauso gut eliminieren kann wie fossile PAK. Die innere Oberfläche (BET-Oberfläche) beträgt 750 m2/g, technisch machbar wären sogar 1000 m2/g. Der Rohstoff (unbehandeltes Waldholz) kommt aktuell aus Graubünden. Somit werden Emissionen nicht nur durch die Verwendung von erneuerbaren Rohstoffen anstelle von fossiler PAK eingespart, sondern auch durch die kUIzen Transportwege. Das vorliegende Projekt hat zum Ziel, die PAK der Inkoh AG einem Praxistest im Grossmassstab zu unterziehen, welcher wichtige Informationen für die Marktreife des Produkts liefern soll. Konkret ist geplant, dass die PAK der Inkoh AG während 6-8 Wochen in der EMV-Stufe der ARA Thunersee zum Einsatz kommt. Nach erfolgreichem Abschluss dieser Testphase in der grosstechnischen Anwendung können die Herstellungsprozesse ökonomisch optimiert und die Produktion hochgefahren werden.

Projektziele (Deutsch)

1. Ergebnisse Die Vorbereitungen für die Anwendung von PAK in der ARA Thunersee sind abgeschlossen. Es stehen voraussichtlich 10 -15 Tonnen einheimische PAK bereit mit einer BET-Oberfläche von ca. 750 m2/g. Weiter ist das Versuchskonzept inkl. Dosierung vollständig vorbereitet und alle benötigten Materialien und Messinstrumente sind beschafft. Meilenstein 1

2. Die Anwendungsphase ist abgeschlossen. Dabei eliminiert die einheimische PAK die 12 untersuchten Mikroverunreinigungen zu > 80% bzw. vergleichbar gut wie fossile PAK, insbesondere bei «Sartan>-Stoffen sowie Diclofenac. Weiter ist die technische Dosierung der PAK umgesetzt. Meilenstein 2

3. Ein Schlussbericht mit der Auswertung der Resultate, Abbildungen, einer tabellarischen Datenerfassung, der Interpretation der Elimination der verschiedenen Mikroverunreinigungen und dem Beschrieb des weiteren Vorgehens sind redigiert. Ebenso liegt ein Fachartikel vor. Beide Dokumente sind dem BAFU abgegeben und öffentlich zugänglich.

4. Textbausteine, Illustrationen und mindestens 3 Fotografien  für die Verwendung in öffentlichen Publikationen sind bereitgestellt und dem BAFU abgegeben

5. Eine Präsentation der Ergebnisse mit entsprechender Power-Point Darstellung wird am Schluss des Projektes für interessierte Personen aus dem BAFU durchgeführt.