Grundlagenforschung zu Reinigungsmechanismen von Zementsteinfiltern bei der Behandlung von Abwässern der Textilindustrie

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professorin Brigitte Helmreich, Ph.D.; Dr. Harald Hilbig
• Fachliche Zuordnung: Baustoffwissenschaften, Bauchemie, Bauphysik
• Förderung: Förderung von 2022 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 495389990

Abwässer der Textilindustrie stellen ein akutes Umweltproblem dar und tragen signifikant zur der weltweiten Wasserverschmutzung bei. Insbesondere aus der Färbeindustrie stammen komplex zusammengesetzte Wässer, die neben unterschiedlichsten organischen Farbstoffen auch große Salzfrachten enthalten. Bei der Reinigung dieser komplex zusammengesetzten Abwässer stoßen konventionelle Abwasserbehandlungsmethoden schnell an ihre Grenzen, weitergehende Verfahren sind hingegen oftmals sehr teuer. Da textile Industrieabwässer vor allem in Schwellenländern anfallen, wird nach kostengünstigen Behandlungsmethoden gesucht. Ziel des Forschungsvorhabens ist die grundlegende Untersuchung der Wechselwirkung von Zementsteinoberflächen mit Farbstoffen der Textilindustrie sowie der Entwicklung eines kostengünstigen Adsorptionsfilters auf Zementsteinbasis. In Vorarbeiten festgestellte Entfärbeprozesse an hüttensandhaltigen Zementsteinoberflächen sollen genauer untersucht werden, um ein besseres Verständnis über die zu Grunde liegenden Mechanismen zu erlangen. Eine Kombination verschiedener Analysenmethoden soll klären, ob es sich bei der Entfärbung um reine Adsorptionsprozesse an der Zementsteinoberfläche handelt oder ob auch Abbau- bzw. Metabolisierungsprozesse eine Rolle spielen. Zunächst sollen drei in der Textilindustrie gängige Farbstoffe mit unterschiedlichen funktionellen Gruppen und Polaritäten in Batchversuchen zu einer ersten Beurteilung der Entfärbeleistung unterschiedlich zusammengesetzter Zementsteine führen. Die optimale Zusammensetzung der Bindemittel in Hinblick auf die Wechselwirkung mit den untersuchten Farbstoffen und Färbesalzen soll für die Entwicklung eines Filtermaterials verwendet werden. Anhand von Säulenversuchen soll ihre Reinigungsleistung unter verschiedenen Reaktionsbedingungen (pH-Wert, elektrische Leitfähigkeit, Kontaktzeit) getestet und anwendungstechnisch optimiert werden. Die Vision ist, ein kostengünstiges, vor Ort herstellbares Filtergranulat zu entwickeln, welches die Behandlung von Farbstoffen aus Textilabwässern, insbesondere aus Abwässern, die sowohl Farbstoffe als auch Färbesalze enthalten, möglich macht.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen