Alpenblick

Aktivkohlefiltration

Die Filtration von Wasser über Aktivkohle ist ein gebräuchliches Aufbereitungsverfahren zur

  • Entfernung von organischen Chlorverbindungen, wie leichtflüchtigen chlorierten Kohlenwasserstoffen (LCKW), Pflanzenschutzmitteln etc. Zur Gruppe der LCKW zählen insbesondere die in der Trinkwasserverordnung aufgeführten Lösemittel Tetrachlorethen (PER) und Trichlorethen (TRI) sowie die als Desinfektionsnebenprodukte aufgeführten Trihalogenmethane, wie Trichlormethan (Chloroform), Bromdichlormethan, Dibromchlormethan und Tribrommethan (Bromoform);
  • Beseitigung von unerwünschten Geruchs- und Geschmacksstoffen
  • Entchlorung von Trinkwasser durch katalytische Hydrolyse des Chlormoleküls:

    Cl2 + H2O → HOCl + HCl

    HOCl → HCl + ½ 02

    Cl2: Chlor
    HOCl: unterchlorige Säure
    HCl: Salzsäure
    02: Sauerstoff

Zur Anwendung kommen hierbei körnige Aktivkohlen mit den Korngrößen 1,6 mm (Typ F 100) oder 1,0 mm (Typ F 200) mit einer jeweiligen Gesamtoberfläche von 900 m2/g Kohle. Die Fähigkeit, gelöste organische Moleküle aus dem Wasser zu adsorbieren (oberflächlich anzulagern), ist umso ausgeprägter, je höhermolekularer und unpolarer die zu entfernenden Verbindungen sind.

Je nach dem Verunreinigungsgrad des Wassers und der filtrierten Menge muss das beladene Aktivkohlefilter von Zeit zu Zeit ausgetauscht (Einweg-Aktivkohlefilter) oder thermisch reaktiviert werden. Letzteres geschieht durch thermische Desorption in Drehrohröfen bei 850°C bis 1000°C. Hierbei werden die adsorbierten Stoffe, wie zum Beispiel organische Lösemittel, durch die Hochtemperaturbehandlung reversibel desorbiert, (abgetrennt). Die erhaltene unbeladene Aktivkohle kann dann nach entsprechender „Reaktivierung“ und Siebung erneut eingesetzt werden.

Als Nachteile, die von Aktivkohlefiltern ausgehen können, wären zu nennen:

  • Nach vollständiger Beladung des Filtermaterials können die bereits adsorbierten Stoffe wieder an das Wasser abgegeben werden. Dies kann im Extremfall dazu führen, dass die Stoffkonzentration im gefilterten Wasser größer ist als im Filterzulauf. Die Gefahr eines Durchbruchs (einer konzentrierten Schadstoffabgabe aus dem erschöpften Filter) besteht insbesondere bei Filtern im häuslichen Bereich. Hier findet im Gegensatz zu großen Aktivkohlefiltern in zentralen Wasserwerken keine regelmäßige Kontrolle statt.
  • Die Aktivkohle stellt einen hervorragenden Nährboden für das Wachstum von Mikroorganismen dar. In der Praxis wurden hierbei schon Keimzahlen im gefilterten Wasser gemessen, die die vorgegebenen Grenzwerte der Trinkwasserverordnung um mehr als das Hundertfache überschreiten. Im Wasserwerk ist diese Gefährdung im Vergleich zur häuslichen Anwendung nicht gegeben, da das Filtermaterial in großtechnischen Anlagen im Bedarfsfall nachdesinfiziert werden kann.
  • Um einer Verkeimung der Aktivkohlefilter entgegenzuwirken, werden diese mit Silber beladen. Diese Maßnahme führt zwangsläufig zu einer erhöhten Silberkonzentration im gefilterten Wasser. Ein nachteiliger Effekt, der bei Silber-beladenen Aktivkohlefiltern noch auftreten kann, ist das Wachstum von Silber-resistenten Keimen auf dem Filtermaterial.
  • Im Gegensatz zu den Anlagen zentraler Wasserwerksbetreiber werden die im Haushalt eingesetzten Aktivkohlefilter aufgrund der kleinen Menge erfahrungsgemäß nicht regeneriert. Sofern keine Rücknahme der beladenen Patronen erfolgt, dürfte der Großteil der Filterpatronen über den Hausmüll entsorgt werden.