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18.06.2024

22.08.2023

On-Site-Verfahren zur Abreinigung von PFAS aus belasteten Böden und Wässern

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Das BMBF-Projekt FABEKO hat in Hügelsheim bei Rastatt eine Pilotanlage zur Vor-Ort-(On-Site-)Behandlung PFAS-kontaminierter Böden in Betrieb genommen.

In dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Forschungsvorhaben FABEKO wird die bereits in Hügelsheim getestete, biopolymergestützte PFAS-Elution weiterentwickelt und mit zwei Wasseraufbereitungsverfahren, der Flotation und der Adsorption der PFAS an elektrisch stimulierte Aktivkohle gekoppelt.

Zur Sanierung des Oberbodens wurde zunächst ein Bodenhaufwerk mit 50m³ Volumen aufgebaut. Der Boden wird, wie bereits im vorhergehenden FuE-Projekt BioKon erfolgreich getestet, mit einer Lösung aus biologisch abbaubaren Löslichkeitsvermittlern durchspült. Die Löslichkeitsvermittler binden die PFAS und lösen diese von der Bodenmatrix. Das Perkolat wird in einem Pumpensumpf gesammelt und dann in die Sanierungsanlage gefördert und dort aufgereinigt.

Das Wasseraufbereitungsverfahren der Flotation ist bereits im vorausgegangenen Forschungsvorhaben zum Einsatz gekommen und wird in diesem Pilotversuch weiterentwickelt. Das zweite Verfahren, das auf der Adsorption der PFAS an elektrisch stimulierter Aktivkohle basiert und wesentlich energie- und ressourcenschonender ist, wurde in diesem FuE-Projekt durch Forschende des UFZ entwickelt. Die Spurenstoffe werden damit nicht nur sehr effizient aus dem Wasser entfernt, sondern die Aktivkohle kann auch direkt am Ort ihrer Verwendung regeneriert und wiederverwendet werden.

Dafür werden Vliese aus feinen Aktivkohlefasern eingesetzt, deren Oberfläche für die Anziehung der negativ geladenen PFAS maßgeschneidert ist. Ist das Aufnahmevermögen der Vliese für PFAS erschöpft, dann wird vorzugsweise mit grünem Strom die Aktivkohle kurzzeitig negativ geladen. Die ebenfalls negativ geladenen PFAS-Moleküle werden damit von der Oberfläche abgestoßen und in einem kleinen Volumen an Konzentrat gesammelt.

Das regenerierte Aktivkohlevlies kann dann sofort wieder für die Wasserreinigung eingesetzt werden. Im Projekt FABEKO wurden Module für die potenzialgesteuerte Adsorption entwickelt, die nun erstmalig im Pilotversuch in Rastatt zur Reinigung des PFAS-haltigen Wassers aus der Bodenwäsche getestet werden.

Für den Pilotversuch wurde auf einer Agrarfläche in der Nähe des Bauhofs Hügelsheim ein 20" Seecontainer und ein 10" Seecontainer neben des eigens errichteten Bodenhaufwerks aufgestellt. Die im 20" Seecontainer verbaute Flotations- und Dosiereinheit inkl. Steuerungstechnik, dient der kontrollierten Aufgabe der Biopolymerlösung auf das Haufwerk, sowie der Behandlung des Prozesswassers mittels Flotation. In dem danebenliegenden 10" Seecontainer sind die Adsorptionsmodule untergebracht. Die beiden Wasseraufbereitungsprozesse können getrennt voneinander sowie in Reihe geschaltet betrieben werden. Zusätzlich wurden mehrere Behälter (IBCs), sowie ein Aktivkohlefilter neben den Containern platziert. Es ist eine Laufzeit von ca. 8 Wochen vorgesehen.

Das Verbundprojekt FABEKO (Grundwasserschutz durch flächenhafte Aufbereitung PFAS-verunreinigter Böden durch On-Site-Bodenelution und Wasseraufbereitung durch elektrostimulierte Aktivkohle), bestehend aus der GEOlogik Wilbers & Oeder GmbH in Münster, der Mull und Partner Ingenieurgesellschafts mbH in Osnabrück, dem Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) in Leipzig und der Sensatec GmbH in Kiel, wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) unter der Initiative KMU-innovativ gefördert und fachlich unterstützt durch die PFAS-Geschäftsstelle des Landratsamtes Rastatt. KMU-innovativ ist Teil der BMBF-Strategie "Forschung für Nachhaltigkeit (FONA)".

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Quelle: Fona Forschung für nachhaltige Entwicklung