Chemie & Life Sciences

Mit Chemie und Know-how gegen Arsen im Trinkwasser

27.05.2010 -

„Wasser - eines der vier Elemente des Aristoteles ist auch für uns Chemiker elementar - wenngleich kein Element. Für mich ist Wasser ein äußerst kostbares Gut. Aber das haben schon andere vor mir so gesehen, die bereits 1926 die Fachgruppe für Wasserchemie im Verein Deutscher Chemiker - heute die Wasserchemische Gesellschaft in der Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh) - gegründet haben." Mit diesen Worten verwies Prof. Dr. Michael Dröscher auf die Tagung „Wasser 2010" vom 10. bis 12. Mai in Bayreuth, die er als GDCh-Präsident eröffnete.
Zu Beginn der Tagung wurde der Bayreuther Wasserchemiker Dr. Markus Bauer für seine Doktorarbeit über die abiotischen Wechselwirkungen des toxischen Elements Arsen mit natürlichem organischem Material (NOM) ausgezeichnet. Arsen gilt heute als eine der größten chemischen Bedrohungen für die Trinkwasservorkommen der Erde, vor allem bei Grundwasser. Die Arsen-Belastungen in Gewässern sind zumeist auf geogene Freisetzungsprozesse zurückzuführen.

In diesem Zusammenhang steht auch ein Beitrag beim „3rd International Congress on Arsenic in the Environment", der vom 17.-21. Mai in Tainan, Taiwan, stattfand und auf dem der Lanxess-Chemiker Dr. Stefan Neumann von der Business Unit Ion Exchange Resins, aktuelle Forschungsarbeiten mit einem neuen Hybridadsorber für die Trinkwasserbehandlung präsentierte. Die mit einem speziellen, nanoskaligen Eisenoxid modifizierten, kunststoffbasierten Anionenaustauscher vom Typ Lewatit FO 36 erlauben die effiziente und selektive Entfernung von Arsen aus Trinkwasser. Dabei werden sowohl Arsenat- als auch Arsenitionen kovalent an der Eisenoxidoberfläche verankert und so dem umgebenden Wasser entzogen.

„Wir haben in Taiwan ein technisches Konzept vorgestellt, um auch stark silikathaltiges Wasser von Arsen zu befreien. Dies war bisher nur eingeschränkt möglich", erläutert Neumann eines der derzeitigen Forschungsgebiete. Außerdem konnte in Laborversuchen gezeigt werden, dass der Hybridadsorber in Filterkartuschen gefüllt und - ähnlich wie handelsübliche Patronen zur Wasserenthärtung - dezentral im Haushalt oder unterwegs eingesetzt werden kann. Mit Hilfe einer einzigen Kartusche, die nur rund 0,1 L Adsorber enthielt, wurden so im Laufe von drei Monaten rund 1.200 L Wasser behandelt. Dabei ließ sich der Arsengehalt von etwa 100 ppb auf unter 10 ppb reduzieren.

Lewatit FO 36 ermöglicht es in vielen Fällen, den von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) empfohlenen und in zahlreichen Ländern bereits verbindlich festgelegten Grenzwert von 10 ppb Arsen im Trinkwasser zuverlässig einzuhalten. In Teilen der USA, Chiles oder Großbritanniens, aber auch in anderen Ländern treten im Grund- und Oberflächenwasser höhere Konzentrationen auf. Ursachen dafür sind neben der Auswaschung natürlicher mineralischer Vorkommen auch anthropogene Einflüsse, etwa Abwässer aus Bergbau und Industrie. Heute sind immer noch viele Millionen Menschen weltweit auf Trinkwasser angewiesen, das mehr als 50 ppb Arsen enthält, u.a. in Indien, China oder Bangladesch.

In diesen Fällen kann der Hybridadsorber wirksam Abhilfe schaffen. Als staubfreies, fließfähiges Schüttgut mit einheitlicher Korngröße und guter mechanischer Stabilität ist das Produkt optimal auf die Anforderungen der industriellen Wasserbehandlung abgestimmt. Es kann nach Erreichen der Sättigungsgrenze mit Alkalilauge regeneriert werden und lässt sich auf diese Weise umweltschonend und kostengünstig viele Male verwenden. Derzeit wird mit Lewatit FO 36 bereits in insgesamt drei Anlagen in Italien und Deutschland Arsen aus Brunnenwasser entfernt. Das so aufbereitete Wasser steht danach mehreren Tausend Menschen als Trinkwasser zur Verfügung.

Mit granulierten Eisenoxidhydroxiden der Reihe Bayoxide E33 bietet Lanxess, einer der weltweit führenden Hersteller von anorganischen Pigmenten, eine weitere, effektive Alternative zur Arsenentfernung aus Trinkwasser nach einem ähnlichen Wirkprinzip. In Verbindung mit einer Festbettadsorber-Technologie ist dieses Granulat bereits seit vielen Jahren weltweit erfolgreich im Einsatz.

www.lewatit.de
www.bayoxide.de

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