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2012
Conference Paper
Titel
Wasserbehandlung und Desinfektion ohne chemische Zusatzstoffe
Abstract
Grundlegende Forschungsarbeiten an leitfähigen Diamantschichten auf unterschiedlichen Elektrodengrundkörpern haben gezeigt, dass an solchen Diamantelektroden eine besonders hohe elektrochemische Überspannung für die Zersetzung von Wasser auftritt. Diese Eigenschaft, zusammen mit der hohen chemischen Stabilität von Diamant erlaubt besonders effiziente elektrochemische Prozesse, die sich für die Wasserbehandlung und Desinfektion nutzen lassen. Aufgrund der hohen elektrochemischen Überspannung werden starke Oxidationsmittel wie Ozon und sogar OH-Radikale direkt aus den Wassermolekülen erzeugt, ohne dass in nennenswertem Umfang an der Anode Sauerstoff gebildet wird. Daraus resultiert eine hohe Stromausbeute von über 90% für die Herstellung der Oxidationsmittel, die direkt zum oxidativen Abbau von schädlichen Wasserinhaltsstoffen und zur Abtötung von Keimen genutzt werden können. Da sich auch OH-Radikale effizient direkt im Wasser herstellen lassen, werden selbst persistente Schadstoffe ohne zusätzliche Chemikalien abgebaut. Der Abbau lässt sich dabei einfach über die Spannung beziehungsweise die Stromdichte steuern. Eine aufwendige Zudosierung von Chemikalien entfällt. Anhand von Fallstudien zum Abbau von bleiorganischen Verbindungen in Grundwasser und von Pestiziden in Zisternen wird die Wirksamkeit der Methode demonstriert. Aufbauend auf solchen Fallstudien lassen sich Strategien zur Lösung konkreter Problemstellungen erarbeiten, die in der Regel auch die Integration zusätzlicher Behandlungsmethoden umfassen. Bespiele für bereits umgesetzte Systemlösungen aus dem Bereich der Wasserdesinfektion demonstrieren den derzeitigen Stand der elektrochemischen Wasserbehandlung mit diamantbeschichteten Elektroden.