SeparTex – PhosphatTex Textilbasierte Technologie zur Rückgewinnung und Aufbereitung von Phosphaten aus stehenden und fließenden Gewässern
Projektleiter: Dr. Thomas Schulze
Projektnummer: BMWK / ZIM, 16KN085231
Laufzeit: 01.01.2020 – 30.06.2022
Aufgabenstellung
Die zunehmende Belastung von stehenden und fließenden Gewässern mit Phosphaten stellt einen ernstzunehmenden Eingriff in natürliche Regenerationsvorgänge dar. Da dieser durch den Einsatz von Düngemitteln nicht zu vermeiden ist, wäre eine schonende Entfernung bzw. Verminderung der Belastung ein geeigneter Lösungsansatz. Daher sollte das zu entwickelnde Produkt/Verfahren auch und vor allem die Wiederaufnahme beladener und damit erschöpfter Absorbersubstanzen ermöglichen.
Ergebnisse
Kommerziell verfügbare, phosphatbindende Agenzien auf Tonmineralbasis wurden mittels eines umweltfreundlichen Cellulosespinnprozesses in Fasern immobilisiert und diese nach Weiterverarbeitung zu einem mechanisch belastbaren Textilverbund hinsichtlich seines Aufnahmevermögens von Phosphat-Ionen aus Abwässern getestet. Es wurde herausgefunden, dass die feingemahlenen Partikel in der cellulosischen Matrix auswaschfest gebunden sind, die Zugänglichkeit für die zu bindenden Phosphat-Ionen jedoch mit längeren Diffusionsvorgängen durch die Cellulosematrix verbunden ist und Absorptionsvorgänge damit längere Zeiträume beanspruchen.
Die Verbunde wurden einer Langzeittestung von mehreren Wochen unter periodischen Messungen des in den Untersuchungsflotten verbliebenen Restphosphatgehalts unterzogen und ihr Aufnahmevermögen zu dem des reinen, nichtimmobilisierten Agenz’s, in Pulverform appliziert, in Relation gesetzt. Bei Verwendung von mindestens stöchiometrischen Mengen an Absorberagenz im Verbund (Gehalt an bindungsaktiver Substanz im Agenz bezogen auf die Ausgangsmenge an Phosphat in der zu behandelnden Flotte) war binnen eines Monats eine etwa 50%ige Bindung von Phosphat aus Lösungen bekannter Phosphatkonzentrationen festzustellen.
Anwendung
Die phosphatbindenden Fasern sollten vorrangig in Form von Netzen verwendet werden, da ihre Abmischung mit stabilisierenden Trägerfasern (z.B. Polypropylen) eine Wiederaufnahme aus Gewässern auch bei längeren Lagerzeiten und u.U. erfolgtem Bewuchs wesentlich erleichtert. Auf Grund der relativ aufwändigen textilen Vorverarbeitung wäre eine vereinfachte Integration in einem textilähnlichen Verbund, z.B. in Vliesform, eine preisgünstigere Alternative.
