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01. Juli 2023

KapillO-PFAS

PFAS-Entfernung mittels Hohlfaser-Nanofiltrationsmembranen zur Einhaltung neuer Grenzwerte (W 202304).
Antihaftbeschichtungen von Pfannen bestehen oft aus Chemikalien der Gruppe PFAS, die zunehmend kritisch betrachtet werden.; © AdobeStock/Liza5450
Forschungsprojekt
Projektbeschreibung

Projektlaufzeit: 07.2023 - 06.2025

Projektstatus: laufend

Förderkennzeichen: W 202304

Ziele und Methodik

Ziel von KapillO-PFAS ist die Untersuchung der Möglichkeiten und Grenzen des Verfahrens der kapillaren Nanofiltration zur PFAS-Elimination. Dabei soll zum einen die Eignung des Verfahrens für die Aufgabenstellung überprüft werden. Zum anderen wird evaluiert, welche Rahmenbedingungen einzuhalten sind und ob angesichts der Betriebsbedingungen eine wirtschaftliche Umsetzung möglich ist.

Im Zuge dessen sollen Aussagen zum Rückhalt von PFAS, zu möglichen Betriebsweisen und Ausbeuten, zu resultierenden Filtrat- und Konzentratbeschaffenheiten sowie zum Erfordernis des Einsatzes von Antiscalant sowohl im Labor- als auch im Langzeitbetrieb erzielt werden. Zu diesem Zweck werden verschiedene Arbeitspakete umgesetzt:

  • Ermitteln der optimalen Betriebsparameter mit Hilfe eines Labor-Teststandards,
  • Erprobung der Parameter im Rahmen von Untersuchungen mit halbtechnischen Anlagen,
  • Durchführen von Labortests mit unterschiedlichen Menbrantypen zum Vergleich von kapillaren und flachen NF-Membranen.

Für die halbtechnischen Untersuchungen wurden Standorte basierend auf der Rohwasserbeschaffenheit und -herkunft ausgewählt. Die aus dem Forschungsvorhaben gewonnenen Erkenntnisse sollen schlussendlich auch auf andere Wasserversorger und Standorte übertragen werden können.

 

Hintergrund

"PFAS" bezeichnet die Gesamtheit der per- und polyfluorierten Alkylsubstanzen. Sie werden aufgrund ihrer wasser-, fett- und schmutzabweisenden Eigenschaften fast überall eingesetzt: in Regenjacken und Pfannen, aber auch in Kettenfett, Zahnseide oder Löschschaum. Da sie sich nicht zersetzen und auch in der Natur nicht abbaubar sind, werden sie über Abfälle, Abwasser und die Nutzung der genannten Produkte in die Umwelt eingetragen. Sie besitzen die Fähigkeit, sich in Pflanzen, Tieren und Menschen anzureichern. Dies wird mit zunehmender Sorge betrachtet, da bereits gesundheitsschädigende Auswirkungen zum Teil nachgewiesen wurden.

Dieser Sachverhalt spiegelt sich in den in der novellierten Trinkwasserverordnung aufgeführten Grenzwerten für die PFAS-Gruppen wider. Wasserversorger sind damit verpflichtet, diese Grenzwerte einzuhalten, und der PFAS-Entfernung mittels verschiedener Aufbereitungsverfahren nachzukommen:

  • Das Aufbereitungsverfahren mit Aktivkohle wird in der Verordnung genannt, ist jedoch aufgrund von Verfügbarkeit und CO2-Bilanz mehr und mehr kritisch zu betrachten.
  • Bei der Umkehrosmose entsteht ein Permeat, welches vor der Verteilung als Trinkwasser nachbehandelt werden muss.
  • Die herkömmliche Nanofiltration kann im Vergleich zu den vorher genannten Verfahren ein etwas höheres Rückhaltevermögen erzielen. Hierbei kommen, ebenso wie bei der Umkehrosmose, flache Membranen zum Einsatz.

Mit der kapillaren Nanofiltration steht Wasserversorgern ein weiteres Aufbereitungsverfahren zur Verfügung. Das Forschungsprojekt KapillO-PFAS setzt hier an, um diese Form der Filtration auf Ihre Eignung für die Aufgabenstellung und der wirtschaftlichen Umsetzbarkeit hin zu prüfen.

 

Ansprechpartner
Bei Fragen zum Forschungsprojekt wenden Sie sich bitte an:
Dr. Mathis Keller
Hauptgeschäftsstelle / Technologie und Innovationsmanagement
Telefon+49 228 91 88-727
Forschung zum Thema Wasserqualität