Abschlussbericht InProTex - Cleaner Production · 2015. 11. 14. · Abbildung 2.4: Enviolet®– Reaktor EVR 12, teilweise aufgeschnitten. Zu sehen sind: der Strahler (1), das Quarzschutzrohr

BMBF Verbundprojekt InProTex

Knopf’s Sohn – InProTex Abschlussbericht Seite 1 von 32

Abschlussbericht

InProTex

Kennwort: InProTex

Förderkennzeichen: 0330677 C

Zuwendungsempfänger: J.G. Knopf’s Sohn GmbH & Co. KG

August-Wagner-Straße 1

95233 Helmbrechts

Titel: Integrative Prozessoptimierung durch fotokatalytische

Reinigung von Produktionsfluiden bei der Textilverarbeitung

(InProTex, TV 3)

Laufzeit des Vorhabens: 01.03.2005 – 28.02.2008

Berichtszeitraum: März 2005 – Februar 2008

Autor: Dipl.-Ing. August Wagner


Inhaltsverzeichnis

1 AUFGABENSTELLUNG/PROJEKTZIEL ........................................................ 3

2 PROJEKTERGEBNISSE............................................................................... 4

2.1 Grundprinzip der Foto-Fenton-Reaktion 4 2.2 Beschreibung der Pilotanlage 5 2.2.1 Der Chargenbehälter 6 2.2.2 Dekanter, Skimmer 6 2.2.3 Wärmetauscher 7 2.2.4 Medienpumpe 7 2.2.5 Chemikaliendosierung 7 2.2.6 UV-Reaktor 7

2.3 Versuchsreihe 1 9 2.3.1 Versuchsbedingungen 9 2.3.1.1 Chemikalieneinsatz 9 2.3.1.2 Probenahme 9 2.3.1.3 Analytik 9 2.3.1.4 Übersicht über die Ergebnisse 10

2.3.2 Zusammenfassung Versuchseihe 1 15 2.4 Versuchsreihe 2 16 2.4.1 Versuchsbedingungen 17 2.4.1.1 Chemikalieneinsatz, Probenahme 17 2.4.1.2 Analytik 17

2.4.2 Übersicht über die Ergebnisse 17 2.4.3 Erläuterungen zu den Vesuchen mit Spülflotten 21 2.4.3.1 Versuche 37-41 21 2.4.3.1.1 Rezeptur 21 2.4.3.1.2 Beurteilung der Versuche 37 bis 41 21

2.4.3.2 Versuche 42-46 22 2.4.3.2.1 Rezeptur 22 2.4.3.2.2 Beurteilung der Versuche 42 bis 46 22



2.4.3.5 Versuche 56-60 25 2.4.3.5.1 Rezeptur 25 2.4.3.5.2 Farbigkeit 25 2.4.3.5.3 TOC 28 2.4.3.5.4 Beurteilung der Versuche 56 bis 60 28

2.4.4 Versuche mit chromhaltigen Farbstoffen (Versuche 61 bis 64) 29 2.4.4.1 Versuchsbedingungen 29 2.4.4.2 Ergebnisse 29

2.4.5 Versuche mit ausgewählten Textilhilfsmitteln (Versuche 65 bis 68) 30 2.4.5.1 Versuchsbedingungen 30 2.4.5.2 TOC 30

3 ZUSAMMENFASSUNG .............................................................................. 32


1 Aufgabenstellung/Projektziel

Die wissenschaftlichen und technischen Ziele des InProTex-Verbundprojektes

dokumentieren sich in drei Projektteilen, die thematisch ineinander verzahnt sind und die

die Umweltmedien Abluft und Abwasser gleichermaßen berücksichtigen:

- Photokatalytische Aufarbeitung und Recycling von ausgewählten Prozesswässern

unter Verwendung optimierter Katalysatorsysteme und Beurteilung des Einsatzes von

Solartechnik

- Photokatalytische Aufarbeitung von ausgewählten Prozessabwässern für den Einsatz

in Abluftwäschern

- Steuerung/Regelung von integrierten Reinigungsanlagen mit Einbindung des BDE-

Ökomoduls

Bei der Fa. Knopf´s Sohn sollte mit einer Pilotanlage, die bereits im PhorTex-Projekt zum

Einsatz kam, der photokatalytische Abbau von Abwasser-Teilströmen untersucht werden.

Beabsichtigt war, dass das Abwasser aus der Färberei betrachtet wird. Der Schwerpunkt

sollte auf Spülbädern liegen, da hier schwach belastete Abwässer in großen Mengen

vorliegen und die Photokatalytik machbar erscheint. Verzichtet wird auf die

Untersuchung von hochbelasteten ausgezogenen Färbebädern sowie von Waschwässern

aus der Kontinuevorbehandlung und der Appretur (Rest-Klotzflotten).

Da das DLR parallel zu den Abbauversuchen im Pilotmaßstab Laborversuche durchführte

sollte zudem eine Auswahl an Rezepturen sowie Textilhilfsmitteln und Farbmitteln

getroffen werden, die für Knopf´s Sohn typisch sind. Damit können bei den

Abbauversuchen im Labormaßstab möglichst realitätsnahe Bedingungen simuliert

werden.


2 Projektergebnisse

2.1 Grundprinzip der Foto-Fenton-Reaktion

Der im Rahmen von InProTex bei Knopf´s Sohn untersuchte photokatalytische Abbau hat

das im Folgenden kurz skizzierte Foto-Fentons-Prinzip zur Grundlage:

Die Foto-Fenton-Reaktion ist eine Redoxreaktion mit Eisen. Der Mechanismus ist in

Abbildung 2.1 dargestellt:

Fe2+

Fe3+

Licht, λ < 600 nm

OH

H2O2

H2O

OH

Abbildung 2.1: Mechanismus der Foto-Fenton-Reaktion

Die Reaktion setzt sich im Wesentlichen aus zwei Teilen zusammen. Die linke Seite der

Abbildung steht für die dunkle Fenton-Reaktion, die 1894 von Fenton erstmals

beschrieben wurde. Es handelt sich dabei um die Oxidation von zweiwertigem Eisen

durch Wasserstoffperoxid, wobei gemäß Gleichung (1) Hydroxylradikale gebildet werden.

•−++ ++→+ OHOHFeFeOH 3222 (1)

Hier ist eine vergleichsweise geringe Ausbeute an Hydroxylradikalen zu erwarten.

Der zusätzliche Einsatz von UV/VIS-Strahlung (rechte Seite in Abbildung 2.1) kann die

Hydroxylradikal-Ausbeute jedoch durch Regeneration des Eisens erhöhen. Dreiwertiges

Eisen bildet Komplexe, die bei Energiezufuhr durch Licht im UV/VIS-Bereich mit

Wellenlängen bis zu 600 nm angeregt werden. Das Bindungselektronenpaar des

Komplexes wird getrennt, und es findet ein Ligand-Metall-Ladungsaustausch statt

(Gleichung 2), wobei das Eisen reduziert wird und der Ligand eine radikalische Struktur

erhält.

( ) ( )[ ] •+→−→ν+− L)II(FeLIIIFehLIIIFe * (2)


Im wässrigen Milieu übernehmen vor allem Hydroxylgruppen die Rolle des hier allgemein

mit L gekennzeichneten Liganden. So werden auch in diesem Schritt Hydroxylradikale

gebildet (Gleichung 3).

+•++ ++→ν++ HOHFehOHFe 223

(3)

Damit wird das Eisen praktisch katalytisch eingesetzt. Es nimmt zwar aktiv an der

Reaktion teil und ändert seine Oxidationsstufe, bei Betrachtung des gesamten

Reaktionssystems übernimmt es aber die Rolle eines Katalysators. Durch Regeneration

des Eisens wird die Effizienz der dunklen Fenton-Reaktion durch eine höhere Ausbeute

an Hydroxylradikalen deutlich gesteigert. Außerdem kann die benötigte

Eisenkonzentration stark verringert werden, so dass schließlich auch nach erfolgreicher

Abwasserbehandlung weniger Eisenschlämme zurückbleiben. Die notwendige

Eisenfällung ist bei der Bewertung der Foto-Fenton-Reaktion zu beachten.

2.2 Beschreibung der Pilotanlage

Das Verfahrensschema der Anlage zeigt Abbildung 2.2.

SfS

P2

UV-Reaktor

T

Chargenbehälter Lminmin

H2O2

Befüllen

Entleeren

F

V1

V3

V4

V5

B

D1

P1

Projekt: UV-Oxidation, Chargenanlage

Kunde: DLR

a.c.k.aqua concept GmbH Karlsruhe

Wikinger Straße 9A, D-76189 Karlsruhe

01/07/02

V: AbsperrarmaturMV: elektrisch betriebenes VentilP: PumpeF: DurchflußmesserD: DosierpumpeL: FüllstandmelderSM: stat. MischerT: TemperaturfühlerB: BlendePC: ProzesslösungDK: Dekanter / LeichtstoffabscheiderSK: SkimmerPNV: ProbeentnahmeventilSfS: Gewindestutzen für Sonde

V6

Steuerung

V7

DK

SK

Lmaxmax

15%V2

PNV1

PNV2

PNV3

Lmaxmax

Lmax

Lmin

V8

MV1

F

F

27 L/h

Lmin

SfS

SfSSfS

MV2

MV3

L

Lmin

SfS

Abbildung 2.2: Verfahrensfließbild der Pilotanlage


Abbildung 2.3 zeigt ein Foto der Anlage. Ganz links ist der Dekanter zu sehen; in der

Mitte der 3 m³-Chargenbehälter, daneben der Schaltschrank, dahinter der UV-Reaktor.

Abbildung 2.3: Foto der Anlage

Im Folgenden werden die einzelnen verfahrenstechnischen Komponenten beschrieben,

aus denen sich die Gesamtanlage zusammensetzt (Auszüge aus dem Betriebshandbuch

der Fa. a.c.k. aqua concept GmbH, Karlsruhe).

2.2.1 Der Chargenbehälter

Der Chargenbehälter besteht aus einem runden Tank mit den Innenabmaßen D x H =

1,5 m x 2,0 m. Er besitzt einen Schrägboden, der um ca. 5° zum Auslauf hin geneigt ist.

Der Nenninhalt beträgt 3 m³. Der Behälter besitzt einen Klappdeckel, der ca. die Hälfte

der Behälterfläche freigibt. Er ist für eine maximale Betriebstemperatur von 60° C,

bemessen.

2.2.2 Dekanter, Skimmer

Diese Einrichtungen zur Abtrennung von aufschwimmenden Phasen wurden bei InProTex

nicht genutzt.


2.2.3 Wärmetauscher

Zum Einsatz kommt ein Gegenstromwärmetauscher aus Titan. Seine Leistung ist bei den

für die Anlage zugelassenen Temperaturen groß genug, um die Wärmeleistung von 12

kW der UV-Anlage abzuführen.

2.2.4 Medienpumpe

Die Medienpumpe dient zur Umwälzung des Abwassers während der Behandlung und

zum Abpumpen des behandelten Mediums. Die Pumpe dient weiterhin dazu im

Medienbehälter eine Rotationswalze zum besseren Stoffaustausch zu erzeugen in dem

nur ein Teil des Medienstroms über die UV-Anlage geführt wird und der andere Teil

tangential in den Behälter zurückströmt.

Die Leistung der Pumpe beträgt etwa 10 m³/h bei dem vorhandenen Druckverlust der

Anlage. Die flüssigkeitsberührten Pumpenteile bestehen aus PP.

2.2.5 Chemikaliendosierung

Die Anlage ist mit einer Chemikaliendosierung für das Wasserstoffperoxid ausgestattet.

Sie besteht aus einer Dosierpumpe und einem Dosierbehälter.

Anmerkung: Im Rahmen von InProTex erfolgte ausschließlich eine manuelle Dosierung

der entsprechenden Chemikalien.

2.2.6 UV-Reaktor

Bei dem UV-Reaktor handelt es sich um einen 12 kW-Reaktor der Baureihe Enviolet®.

Der EVR 12-Reaktor ist symmetrisch und nach dem Baukastenprinzip aufgebaut. Die

Flüssigkeit strömt durch einen der Leitapparate dem Reaktor zu. Die Leitapparate

bewirken eine verlustarme Umlenkung in eine Rotationsströmung, die einerseits eine

hohe Turbulenz (begünstigt den Stoffaustausch) aufweist und andererseits stark abrasiv

wirkt, so dass es zu keinen Feststoffablagerungen auf der Quarzglasoberfläche des UV-

Moduls kommt. Die Flüssigkeit gelangt in den Strahlungsraum, der durch das äußere

Duranglasrohr und das darin zentrisch angeordnete UV-Modul (Einheit aus

Quarzglasschutzröhre, UV-Strahler und Verschlussbaugruppen) gebildet wird. Hier

vollzieht sich der photochemische Prozess. Über den zweiten Leitapparat verlässt die

Flüssigkeit den UV- Reaktor wieder.


Abbildung 2.4: Enviolet®– Reaktor EVR 12, teilweise aufgeschnitten.

Zu sehen sind: der Strahler (1), das Quarzschutzrohr (2), das zusammen mit dem

Strahler (1) und den Verschlussbaugruppen(8) das UV–Modul bildet, der

Reaktorkörper aus Glas (3), die Apparateflansche (4), die korrosionsfest beschichteten

Abschlussflansche (5), die Druckringe (6), die Sicherungsringe (7), die Verschlussbau-

gruppen (8) und die aus PP gefertigten Leitapparate (9) sowie die Hochspannungs-

anschlüsse (10). Mit (11) ist der im Apparateflansch integrierte korrosionsfreie

Temperatursensor bezeichnet, der auf der Austrittsseite in das Medium hineinragt. Die

Nummer 12 benennt einen der vier Reaktorbolzen.

Abbildung 2.5: Foto des UV-Reaktors


2.3 Versuchsreihe 1

Es wurden Flotten (Spülwässer) von Knopf´s Sohn untersucht. Die Spülwässer wurden

mit einer Fasspumpe direkt aus den Färbemaschinen entnommen. Es wurden in der

Regel 1000 l Flotte im Chargenbetrieb photokatalytisch behandelt. Die Abwässer wurden

in Containern der Anlage vorgelegt und mit Hilfe einer Fasspumpe in den

Chargenbehälter der Anlage überführt.

Zum Teil wurden auch Modellabwässer mit Farbmitteln und Hilfsmitteln von Knopf´s

Sohn untersucht. Die Farb- bzw. Hilfsmittel wurden dabei in Konzentrationen vorgelegt,

die der abgeschätzten Konzentration in den Spülflotten entspricht.

In der Regel wurde eine Versuchsdauer von 2-4 Stunden eingehalten.

Insgesamt wurden 36 Versuche durchgeführt.

2.3.1 Versuchsbedingungen

2.3.1.1 Chemikalieneinsatz

Die pH-Einstellung erfolgte mit Schwefelsäure (95%). Es wurde ein pH von 2,8-3,0

eingestellt.

Als Katalysator wurde Fe(II)sulfat-Heptahydrat in einer Konzentration von 6,25 bis 50

mg/l eingesetzt.

Wasserstoffperoxid wurde als verdünnte wässrige Lösung (35 Gew.-%) zugesetzt. Es

erfolgte die Dosierung einer Initialmenge. Nachdosiert wurde nicht.

2.3.1.2 Probenahme

Die Proben wurden für die weitere Analytik am Ablaufhahn nach der Umwälzpumpe

entnommen. Eine Probenahme an dieser Stelle entspricht einer Probenahme direkt aus

dem Chargenbehälter.

2.3.1.3 Analytik

Die Farbigkeit wurde mit einem Filterphotometer bestimmt. Die CSB-Tests erfolgten als

Küvetten-Schnelltests nach DIN ISO 15705. TOC-Analysen wurden von einem

Fremdlabor mit einem TOC-Analysator durchgeführt. Ab Versuchsreihe 9 wurde die

Farbigkeit aller Proben vor Ort ermittelt. Zudem wurde ab Versuch 9 der CSB der

vorgelegten Flotte vor Versuchsbeginn ermittelt. Von der vorgelegten Flotte (vor Zugabe

Chemie) und der letzten Probe des jeweiligen Abbauversuchs wurden TOC-Werte

bestimmt.

Anmerkung:


Die CSB-Bestimmung ist durch den Peroxidzusatz, der einen „scheinbaren CSB“

vortäuscht, ungeeignet um den Abbau an Organik zu verfolgen.

2.3.1.4 Übersicht über die Ergebnisse

Die Versuche 3 bis 36 sind in der nachfolgenden Übersichtstabelle zusammengefasst.


Vers.Nr.: Kurzbezeichnung

Flotte

H2O2 FeSO4 Bestrahl-

dauer

Start

CSB

Start

TOC

Abbau

TOC

Ausgangsfarbigkeit

[m-1]

Abbaurate Farbigkeit

[%]

Menge

[ml/l]

Menge

[mg/l]

[min] [mg/l] [mg/l] [%] 430 nm 545 nm 610 nm 430 nm 545 nm 610 nm

3 Solophenylrot 0 0 145 35,1 < 2 0 3,2 14,0 66,8 56,0 71,0 94,0

4 Solophenylrot 1,5 25 30 35,1 keine Messung (Nachreaktion)

5 Solophenylrot 0,75 12,5 40 35,1 keine Messung (Nachreaktion)

6 Polyamid Spülflotte 1,5 25 120 399 64,2 87 11,4 16,1 12,1 86,0 85,0 92,0

7 Polyester Spülflotte 1,5 25 120 69,1 keine Messung (Nachreaktion)

8 Polyester/BW Spülflotte 1,5 25 120 2108 375,0 0 33,5 53 42,7 - - -

9 PES/WO/LYCRA

Spülflotte

3 50 140 ca. 420

(über TOC

errechnet)

140,0 72 13,5 28,7 19,5 82,0 90,0 87,0

10 Polyamid Spülflotte 1,5 25 80 ca. 462

(über TOC

errechnet)

154,0 24 24,4 25,8 24,7 86,0 81,0 87,0

11 PES/WO/LYCRA

Spülflotte

1,5 25 80 ca. 4170

(über TOC

errechnet)

1390,0 0,7 139,5 193,8 157,0 6,0 -14,0 -4,0

12 Polyester Spülflotte 1,5 25 120 ca. 3720

(über TOC

errechnet)

1240,0 -1,6 33,3 70,8 72,5 -1,2 -40,0 -1,4

13 PES/Wolle Spülflotte 6 100 120 2717 744,0 11 103,8 118,9 108,8 35,0 -5,0 26,0

14 Polyamid Spülflotte 6 100 120 303 87,0 78 4,5 7,8 5,6 -107,0 -173,0 -125,0


16 Polyamid Spülflotte 0,75 12,5 80 332 86,6 89 20,1 27,6 22,2 94,0 93,0 93,0



Flotte


dauer

Start

CSB

Start

TOC

Abbau

TOC

Ausgangsfarbigkeit

[m-1]


[%]

Menge

[ml/l]

Menge

[mg/l]


17 PES/Wolle Spülflotte 1,5 25 120 1164 364,0 10 27,2 27,1 27,8 24,0 -4,0 17,0

18 Polyamid Spülflotte 0,38 6,25 80 184 31,8 57 2,6 4,2 3,6 92,0 90,0 92,0


20 PES/WO/LYCRA

Spülflotte

0,36 50 180 324 70,1 34 10,0 14,3 12,0 43,0 15,0 25,0

21 PES/WO/LYCRA

Spülflotte

0 0 180 781 246,0 0 8,2 15,8 20,0 29,0 19,0 69,0

22 PES/WO/LYCRA

Spülflotte

0,97 50 180 884 284,0 34 10,1 15,8 20,0 -67,0 -75,0 0,0

23 PES/WO/LYCRA

Spülflotte

0,86 50 180 780 408,0 Versuch nicht auswertbar; unplausible Daten

24 PES/WO/LYCRA

Spülflotte

0,75 50 180 676 102 -7,8 16,0 25,8 18,5 0,4 -31,0 -12,0

25 Teralanrot in Wasser 0,75 12,5 180 127 29 77 31,8 31,9 65,0 32,0 47,0 65,0

26 PES/WO/LYCRA

Spülflotte

0,33 50 180 316 77 52 6,4 10,0 9,0 44,0 30,0 56,0

27 Carrier in Wasser 0,22 50 180 203 26 -8 keine visuelle Färbung

keine Messung



Flotte


dauer

Start

CSB

Start

TOC

Abbau

TOC

Ausgangsfarbigkeit

[m-1]


[%]

Menge

[ml/l]

Menge

[mg/l]


28 PES/WO/LYCRA

Spülflotte

0,28 50 180 232 54 43 keine visuelle Färbung

keine Messung

29 PES/WO/LYCRA

Spülflotte

0,43 50 180 387 76 85 10,9 18,7 14,0 66,0 70,5 71,4

30 PES/Wolle

Spülflotte

0,27 50 180 241 50 26 10,0 14,3 11,2 56,0 48,3 50,0

31 Polyamid

Spülflotte

0,33 50 180 322 76 37 12,8 14,4 13,5 94,5 84,0 92,6

32 Polyamid

Spülflotte (wie V 31;

andere Verdünnung)

0,66 50 180 652 189 11 25,5 28,5 26,6 97,6 77,2 93,2

33 Polyamid

Spülflotte

0,17 50 180 152 31 48 5,6 10,7 7,1 89,3 62,6 77,5

34 Polyamid

Spülflotte

0,66 50 180 957 305 3 25,2 28,2 26,3 84,1 47,5 75,7

35 Polyamid

Spülflotte (wie V34;

andere Verdünnung)

1,76 50 180 1800 614 8 47,5 53,0 49,2 83,8 51,1 76,6



Flotte


dauer

Start

CSB

Start

TOC

Abbau

TOC

Ausgangsfarbigkeit

[m-1]


[%]

Menge

[ml/l]

Menge

[mg/l]


36 Polyamid

Spülflotte

2,03 50 180 1874 907 5 61,0 60,3 64,8 52,5 54,5 46,5

Tabelle 2.1: Übersicht über die Versuche


2.3.2 Zusammenfassung Versuchseihe 1

− Der Farbigkeitsabbau der Modellflotte mit einem Substantivfarbstoff ist auch

nur durch Bestrahlung, ohne Zusatz der Fenton-Chemikalien möglich (Versuch

3). Bei den photokatalytischen Abbauversuchen (allerdings mit recht hohen

Peroxidmengen) wird die Farbigkeit gänzlich abgebaut (eine Auswertung dieser

Versuche wurde nicht vorgenommen, da die Proben nachreagierten).

− Eine Modellflotte mit Dispersionsfarbstoff lässt sich photokatalytisch abbauen

(Versuch 25; TOC- und Farbigkeitsabbau ist gegeben; der Peroxideinsatz war

auf den Start-CSB-bezogen geringer als bei den Versuchen mit dem

Substantivfarbstoff).

− Bei einer Modellflotte des Carriers wird bei einem molaren Verhältnis von

Peroxid zu Start-CSB von 0,2 kein TOC-Abbau festgestellt. Eventuell wirken die

Carrierbestandteile auf Aromaten-Basis als UV-Absorber.

− Polyamid Spülflotten zeigen ein gutes Abbauverhalten bezüglich der Farbigkeit

(Versuche 6, 10, 15, 16, 18, 19, 31, 32, 33). Das molare Verhältnis von Peroxid

zu Start-CSB kann, was den Farbigkeitsabbau anbelangt auf bis zu 0,2 gesenkt

werden. Abbauraten von über 90 % werden erreicht. Was den TOC-Abbau

betrifft, sind Abbauraten von über 80 % erreichbar. Selbst mit einem molaren

Verhältnis von Peroxid zu Start-CSB von 0,2 sind Abbauraten von 48 bis 76 %

möglich (Versuche 31 und 33).

− Bestrahlt man eine Polyester/Wolle-Spülflotte ohne den Zusatz von Chemikalien

erfolgt kein TOC-Abbau. Die Farbigkeit wird verringert; allerdings erst

signifikant ab einer Bestrahlungsdauer von mehr als 120 min (Versuch 21).

− Gibt man nur Fentons-Reagenz zu einer Polyester/Wolle Spülflotte (ohne

Bestrahlung), so ändert sich weder der TOC noch die Farbigkeit (Versuch 24).

Allerdings konnte bei einem photokatalytischen Abbau einer ähnlichen Flotte

mit Bestrahlungseinheit, zwar ein TOC-Abbau aber kein Abbau der Farbigkeit

festgestellt werden (Versuch 21).

− Polyester/Wolle Spülflotten, die mit einem molaren Verhältnis von Peroxid zu

Start-CSB um 0,1 behandelt wurden (Versuche 8, 11 und 12) zeigten keinen

Abbau bezüglich Farbigkeit und TOC. Bei Versuch 12 wird der Abbau sicherlich

auch durch den Komplexbildner Trilon TA behindert.

− Auch bei höheren Einsatzmengen an Peroxid, bezogen auf den Start-CSB ist bei

Polyester/Wolle-Spülflotten zum Teil ein nur geringer TOC- und

Farbigkeitsabbau festzustellen (Versuch 13, 17, 20).


− Bei den weiteren Abbauversuchen mit PES/Wolle-Spülflotten lassen sich TOC-

Abbauraten von bis zu 85 % erzielen; der Farbigkeitsabbau erreicht max. 90

%.

Es bleibt festzuhalten, dass sich die carrierhaltigen Flotten mit Dispersionsfarbstoffen im

Vergleich zu den Polyamid-Spülflotten schlechter abbauen lassen. Die Gründe sind in

dem schlechten Abbauverhalten des Carriers zu suchen. Ob Dispersionsfarbstoffe

generell schlechter abbaubar sind als leicht in Wasser lösliche Substantiv- und

Säurefarbstoffe bleibt zu klären. Sicher muss hier auch in Azo- und Anthrachinon-Typen

unterschieden werden.

2.4 Versuchsreihe 2

Ziel der Untersuchungen war es, bei identischen Realflotten die Versuchsparameter zu

variieren. Im Gegensatz zur ersten Messaktion, bei der Spülwässer untersucht wurden,

bei denen die Flottenmenge in der Regel nur für zwei Versuche ausreichte, wurden jetzt

ausgezogene (höher konzentrierte) Färbebäder betrachtet. Diese Farbbäder wurden

dann mit Wasser verdünnt; so konnten niedrig konzentriertere Spülbäder simuliert

werden.

Die Farbflotten wurden mit einer Fasspumpe direkt aus den Färbemaschinen entnommen

und in einen Container abgepumpt. Von dieser Farbflotte wurde eine Teilmenge

entnommen so dass nach der Verdünnung auf ca. 1000 l, die im Chargenbehälter der

Pilotanlage vorgenommen wurde, eine CSB-Konzentration von ca. 200 bis 300 mg/l

erreicht wurde. Mit den weiteren Flotten der jeweiligen Versuchsreihe wurde dann in

gleicher Weise verfahren.

Es konnten bis zu 5 Versuche mit derselben „Ursprungsflotte“ durchgeführt werden.

Auch Modellabwässer mit Farbmitteln und Hilfsmitteln von Knopf´s Sohn wurden

untersucht. Die Farb- bzw. Hilfsmittel wurden dabei in Konzentrationen vorgelegt, die

der abgeschätzten Konzentration in typischen Spülflotten entspricht. Dabei standen zwei

Fragestellungen im Hintergrund:

− erfolgt bei Chrom (III)-haltigen Farbstoffen eine Aufoxidation von Chrom (III) zu

Chrom (VI)?

− erfolgt bei bekanntermaßen schlecht biologisch abbaubaren Textilhilfsmitteln

mittels Photokatalytik ein TOC-Abbau?

Die Versuchsdauer wurde auf drei Stunden fixiert.


Insgesamt wurden 32 Versuche durchgeführt.

In der Regel erfolgten pro Versuchsreihe die folgenden Versuche:

− Versuch 1: nur Bestrahlung (ohne Zugabe von Wasserstoffperoxid und

Katalysator)

− Versuch 2: keine Bestrahlung, nur Zugabe der Chemikalien

− Versuch 3: Bestrahlung und Chemikalienzugabe

− Versuch 4 und 5: Bestrahlung und Variation der Chemikalienmengen

Zum Teil erfolgte auch bei Versuch 2 bereits UV-Bestrahlung und Chemikalienzugabe.

2.4.1 Versuchsbedingungen

2.4.1.1 Chemikalieneinsatz, Probenahme

Siehe erste Versuchsreihe.

2.4.1.2 Analytik

Ab Versuch 52 wurde die Farbigkeit der Proben, die mit Fe-Katalysator versetzt waren

nach einer Fällung (pH-Erhöhung) und Abfiltration des Eisenhydroxids untersucht. In der

Übersichtstabelle zu den Versuchen (Punkt 2.4.2) und bei der detaillierten Darstellung

der Versuchsergebnisse (Punkte 2.4.3 bis 0) werden ab Versuch 52 auch die

Farbigkeitswerte nach dieser Probenvorbereitung aufgeführt.

2.4.2 Übersicht über die Ergebnisse

Die Versuche 37 bis 68 sind in der nachfolgenden Übersichtstabelle zusammengefasst.



Flotte


dauer

Start

CSB

Start

TOC

Ende

TOC

Ausgangsfarbigkeit

[m-1]

Farbigkeit nach 180

min [m-1]

Menge

[ml/l]

Menge

[mg/l]

[min] [mg/l] [mg/l] [mg/l] 430 nm 545 nm 610 nm 430 nm 545 nm 610 nm

37 Polyester/Wolle/

Elastan

- - 180 232 56 67 10,88 10,22 9,86 10,88 5,49 4,46

38 „ 1,4 50 0 284 75 44 12,78 12,08 11,73 16,58 10,62 8,58

39 „ 1,4 50 180 280 81 22 12,94 12,08 11,64 7,6 5,12 4,48

40 „ 0,7 50 180 274 77 22 12,96 12,20 11,80 12,02 7,7 6,5

41 „ 2,8 50 180 275 87 22 13,48 12,56 12,18 6,82 4,72 4,18

42 Polyamid - - 180 303 47

(wohl Fehler bei

Bestimmung;

ca. 80 wäre

richtig)

81 23,20 12,90 14,92 9,28 3,10 2,44

43 „ 1,5 50 0 301 82 56 22,28 12,18 14,22 29,22 15,10 16,50

44 „ 1,5 50 180 278 80 33 23,20 12,70 14,72 10,80 5,86 4,56

45 „ 1,5 100 180 277 79 43 23,30 12,90 14,64 22,58 12,26 9,46

46 „ 3 100 180 247 75 43 22,40 12,20 13,90 15,96 8,88 6,96

47 Polyamid - - 180 265 80 72 5,72 4,66 4,48 0,90 0,48 0,36

48 „ 1,35 50 0 284 92 61 5,32 4,58 4,42 5,24 2,96 1,74

49 „ 1,35 50 180 312 95 22 6,44 5,16 4,68 3,56 2,94 2,48

50 „ 2,7 50 180 516 171 59 10,40 9,02 8,56 2,72 2,00 1,82



Flotte


dauer

Start

CSB

Start

TOC

Ende

TOC

Ausgangsfarbigkeit

[m-1]

Farbigkeit nach 180

min [m-1]

Menge

[ml/l]

Menge

[mg/l]


51 Polyester/Wolle/

Elastan

- - 180 281 43 58 3,94 2,70 2,28 2,48 1,60 1,30

52 „ 1,45 50 180 306 49 8 4,24

1,88

3,02

1,12

2,60

0,96

2,62

0,42

1,78

0,34

1,52

0,24

53 „ 2,90 50 180 627 66 26 6,82

4,62

4,78

3,06

4,18

2,66

7,86

0,48

4,60

0,22

3,66

0,18

54 „ 5,8 50 180 1098 188 83 13,32

8,94

9,34

5,94

8,08

5,02

9,94

2,98

5,10

1,30

3,76

0,94

55 „ 5,8 100 180 1052 182 44 12,28

9,10

8,50

6,14

7,26

5,16

10,20

0,58

6,56

0,52

5,48

0,48

56 Polyamid - - 180 376 101 104 18,50 13,32 12,76 10,88 3,36 2,24

57 „ 1,4 50 180 318 96,5 19,6 18,68

11,36

13,16

8,24

12,62

8,22

2,10

0,40

1,28

0,20

1,14

0,24

58 „ 1,4 100 180 627 ? 93,2 14,7 18,46

11,86

13,12

8,76

12,54

8,76

13,24

0,26

8,96

0,18

7,46

0,18

59 „ 2,8 50 180 316 92 17 19,08

11,12

13,46

8,12

12,76

8,16

2,46

0,24

1,64

0,06

1,40

0,08



Flotte


dauer

Start

CSB

Start

TOC

Ende

TOC

Ausgangsfarbigkeit

[m-1]

Farbigkeit nach 180

min [m-1]

Menge

[ml/l]

Menge

[mg/l]


60 „ 2,8 100 180 292 93 15 18,18

12,38

12,76

8,94

12,28

8,92

6,80

0,36

4,04

0,28

3,18

0,26

61 Chromfarbstoff 1 0,68 67 180 149 - - 71,40

42,48

107,80

58,36

102,40

61,70

4,38

0,46

2,90

0,20

2,46

0,16

62 Chromfarbstoff 2 1,33 67 180 165 - - 116,80

59,30

35,04

15,02

25,34

9,50

14,98

1,42

6,46

0,32

0,24

4,66

63 Chromfarbstoff 3 1,33 67 180 145 - - 59,20

41,16

161,60

118,80

188,60

137,20

6,46

0,80

3,90

0,34

3,16

0,30

64 Chromfarbstoff 4 1,33 67 180 71 - - 113,20

72,80

46,20

30,20

4,80

2,60

1,98

0,82

1,04

0,24

0,84

0,20

65 Carrier 2,7 50 180 451 53 5 - - - - - -

66 Faserschutzmittel 2,7 50 180 590 209 88 - - - - - -

67 Dispergator 2,7 50 180 513 160 8 - - - - - -

68 Egalisiermittel 2,7 50 180 573 136 7 - - - - - -

Tabelle 2.2: Übersicht über die durchgeführten Versuche (ab Versuch 52 sind die Farbigkeitswerte nach Probenvorbereitung (Fällung/Filtration) jeweils in der zweiten Zeile der entsprechenden Versuchsnummer aufgeführt)


2.4.3 Erläuterungen zu den Vesuchen mit Spülflotten

2.4.3.1 Versuche 37-41

2.4.3.1.1 Rezeptur

− Färbung Polyester/Wolle/Elastan

− Carrier

− Essigsäure

− Faserschutzmittel

− Farbstoffe

2.4.3.1.2 Beurteilung der Versuche 37 bis 41

Bei Versuch 37 erfolgte ohne Chemikalienzusatz eine UV-Behandlung über 180 min.

Bei Versuch 38 wurden lediglich die Fentons-Reagenzien zugesetzt (keine UV-

Behandlung). Bei den Versuchen 39 bis 41 erfolgte Photokatalyse. Bei Versuch 40

wurde die Peroxid-Einsatzmenge im Vergleich zu Versuch 39 halbiert. Bei Versuch 41

wurde die doppelte Menge an Peroxid zugesetzt. Die Menge an Fe(II)sulfat-

Hepatahydrat wurde nicht variiert; es wurde eine Konzentration von 50 mg/l

eingestellt.

Es ist zu erkennen, dass ein wesentlicher TOC-Abbau nur bei den Versuchen unter

photokatalytischen Bedingungen (Fentons+UV) erfolgt. Die Veränderung der

Peroxidkonzentration wirkt sich kaum auf das Abbauverhalten aus.

Die Abbauraten liegen zwischen 72 % und 75 %.

Der Abbau der Farbigkeit erfolgt auch bereits durch die UV-Bestrahlung. Wird nur das

Fenton-System verwendet ohne den Einsatz des UV-Lichtes ist der Farbigkeitsabbau

auf geringem Niveau.

Die Verdoppelung der Peroxidkonzentration hat wenig Einfluss auf den

Farbigkeitsabbau. Die Halbierung der Peroxidmenge (Versuch 40) verursacht einen

deutlich geringeren Abbau.

Der Farbigkeitsabbau bei den Fe-haltigen Flotten würde bei Korrektur der Fe-

Eigenfärbung sicherlich höher ausfallen!


2.4.3.2 Versuche 42-46

2.4.3.2.1 Rezeptur

− Färbung Polyamid

− Gleitmittel

− Mononatriumphosphat

− Dinatriumphosphat

− Egalisierhilfsmittel

− Farbstoffe



Bei Versuch 43 wurden lediglich die Fentons-Reagenzien zugesetzt (keine UV-

Behandlung). Bei den Versuchen 44 bis 46 erfolgte Photokatalyse. Bei Versuch 45

wurde die Fe(II)sulfat-Heptahydrat-Menge von 50 mg/l auf 100 mg/l verdoppelt. Bei

Versuch 46 wurde auch noch die Peroxidkonzentration verdoppelt (3 mg/l).


photokatalytischen Bedingungen (Fentons+UV) erfolgt. Die Erhöhung der

Chemikalienmenge hat keinen wesentlichen Einfluss auf den TOC-Abbau. Er scheint

sogar schlechter abzulaufen. Abbauraten von 59 % (Versuch 44), 46 % (Versuch 45)

und 43 % (Versuch 46) wurden erzielt. Mit dem Fenton-System ohne Bestrahlung lag

der TOC-Abbau bei ca. 32 %.

Der Abbau der Farbigkeit erfolgt auch bereits durch die UV-Bestrahlung. Wird nur das

Fenton-System verwendet ohne den Einsatz des UV-Lichtes ist kein Farbigkeitsabbau

festzustellen.

Mit Hilfe der Photokatalytik beträgt der Abbau der Farbigkeit über 50 % (Versuch 44).

Insbesondere bei den Versuchen mit einer erhöhten Katalysatorzugabe (Fe-

Eigenfärbung) würde der Farbigkeitsabbau bei Korrektur der Fe-Eigenfärbung

sicherlich höher ausfallen!


2.4.3.3 Versuche 47-50

2.4.3.3.1 Rezeptur


− Gleitmittel

− Natriumacetat

− Essigsäure

− Egalisiermittel

− Farbstoffe



Bei Versuch 48 wurden lediglich die Fentons-Reagenzien zugesetzt. Bei den Versuchen

49 und 50 erfolgte Photokatalyse. Versuch 50 unterscheidet sich von Versuch 49 durch

die etwa doppelt so hohe CSB-Konzentration (die Peroxidmenge wurde ebenfalls

verdoppelt).


photokatalytischen Bedingungen (Fentons+UV) erfolgt. Abbaurate: 77 % (Versuch 49)

bzw. 66 % (Versuch 50).

Der Abbau der Farbigkeit erfolgt auch bereits in hohem Maße durch die UV-

Bestrahlung. Wird nur das Fenton-System verwendet ohne den Einsatz des UV-Lichtes

ist der Farbigkeitsabbau auf geringem Niveau.

Der Farbigkeitsabbau bei den Fe-haltigen Flotten würde bei Korrektur der Fe-

Eigenfärbung sicherlich höher ausfallen!


2.4.3.4 Versuche 51-55

2.4.3.4.1 Rezeptur

− Färbung Polyester/Wolle/Elastan

− Carrier

− Essigsäure

− Gleitmittel

− Egalisiermittel

− Farbstoffe



Bei den Versuchen 52 bis 55 erfolgte Photokatalyse. Bei Versuch 52 betrug die

Peroxidkonzentration 1,45 ml/l. Fe(II)sulfat-Heptahydrat wurde in einer Konzentration

von 50 mg/l zugesetzt. Bei Versuch 53 wurde die Menge an Farbflotte bzw. der TOC-

Ausgangswert verdoppelt (Peroxidmenge entsprechend angepasst). Bei Versuch 54

wurde die vierfache CSB-Konzentration eingestellt (Peroxidmenge ebenfalls

vervierfacht). Bei Versuch 55 wurde wie bei Versuch 54 verfahren, jedoch zusätzlich

noch die Fe(II)sulfat-Heptahydrat-Menge auf 100 mg/l erhöht.

Es ist zu erkennen, das ein wesentlicher TOC-Abbau nur bei den Versuchen unter

photokatalytischen Bedingungen (Fentons+UV) erfolgt.

Die Abbauraten betrugen:

− 83 % (Versuch 52)

− 60 % (Versuch 53)

− 56 % (Versuch 54)

− 76 % (Versuch 55)

Evtl. ist die Tendenz vorhanden, dass bei höher konzentrierten Systemen die

Photokatalytik unter den gegebenen Bedingungen an Effizienz bezüglich des TOC-

Abbaus verliert?

Der Abbau der Farbigkeit erfolgt auch bereits in hohem Maße durch die UV-

Bestrahlung (Abbaurate ca. 40 %).


Der Farbigkeitsabbau der weiteren Versuche soll nur an Hand der Werte, die nach der

Probenvorbereitung (Fällung/Filtration) ermittelt wurden, beurteilt werden. Die

Abbaurate liegt zwischen 67 % und 94 %. Eine Tendenz ist nicht festzustellen.

2.4.3.5 Versuche 56-60

Bei dieser Versuchsreihe soll exemplarisch auch die graphische Auswertung, die bei

allen Versuchen vorgenommen wurde, aufgeführt werden.

2.4.3.5.1 Rezeptur


− Gleitmittel

− Essigsäure

− Farbstoffe

2.4.3.5.2 Farbigkeit

Für die Farbigkeit sind bei allen Versuchen, bei denen ein Zusatz an Fe(II)sulfat-

Heptahydrat erfolgte, die Werte nach einer Fällung/Filtration (Entfernung der durch

Fe(II)/Fe(II)-ionen bedingten Färbung) der Probe dargestellt.

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

14,00

16,00

18,00

20,00

DF

Z [m

-1]

Start Nach ZugabeChemikalien

20 minBestrahlung

40 minBestrahlung

80 minBestrahlung

120 minBestrahlung

180 minBestrahlung

Versuch 56

Wellenlänge 430nm

Wellenlänge 545nm

Wellenlänge 610nm

Abbildung 2.6: Versuch 56. Abbau Farbigkeit


0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

DF

Z [m

-1]


20 minBestrahlung

40 minBestrahlung

80 minBestrahlung

120 minBestrahlung

180 minBestrahlung

Versuch 57, Ausfällung + Filtration

Wellenlänge 430 nm

Wellenlänge 545 nm

Wellenlänge 610 nm

Abbildung 2.7: Versuch 57. Abbau Farbigkeit (pH-Einstellung/Filtration)

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

DF

Z [m

-1]


20 minBestrahlung

40 minBestrahlung

80 minBestrahlung

120 minBestrahlung

180 minBestrahlung


Wellenlänge 430 nm

Wellenlänge 545 nm

Wellenlänge 610 nm



0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

DF

Z [m

-1]


20 minBestrahlung

40 minBestrahlung

80 minBestrahlung

120 minBestrahlung

180 minBestrahlung


Wellenlänge 430 nm

Wellenlänge 545 nm

Wellenlänge 610 nm


0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

14,00

DF

Z [m

-1]


20 minBestrahlung

40 minBestrahlung

80 minBestrahlung

120 minBestrahlung

180 minBestrahlung


Wellenlänge 430 nm

Wellenlänge 545 nm

Wellenlänge 610 nm



2.4.3.5.3 TOC

0

20

40

60

80

100

120

TO

C [m

g/l]

Versuch 56, B Versuch 57, B+C(H2O2+Fe(II)SO4)

Versuch 58, B+C(H2O2+2*Fe(II)SO4)

Versuch 59, B+C(2*H2O2+Fe(II)SO4)

Versuch 60, B+C(2*H2O2+2*Fe(II)SO4)

Vergleich TOC- Abbau

Start180 min Bestrahlung

Abbildung 2.11: Versuche 56 bis 60. TOC-Abbau



Bei den Versuchen 57 bis 60 erfolgte Photokatalyse. Bei Versuch 57 betrug die

Peroxidkonzentration 1,4 ml/l. Fe(II)sulfat-Heptahydrat wurde in einer Konzentration

von 50 mg/l zugesetzt. Bei Versuch 58 wurde die Katalysatormenge verdoppelt. Bei

Versuch 59 wurde die Peroxidmenge im Vergleich zu Versuch 57 verdoppelt. Bei

Versuch 60 wurde die Peroxid- und Katalysatormenge verdoppelt.


photokatalytischen Bedingungen (Fentons+UV) erfolgt.

Die Abbauraten betrugen:

− 80 % (Versuch 57)

− 84 % (Versuch 58)

− 81 % (Versuch 59)

− 81 % (Versuch 60)

Die Variation der Prozessparameter (Katalysator- und Peroxidmenge) hat keinen

Einfluss auf das TOC-Abbauverhalten.


Der Abbau der Farbigkeit erfolgt auch bereits durch die UV-Bestrahlung.

Die Abbaurate liegt bei ca. 97 %. Eine Tendenz durch Variation der Prozessparameter

ist nicht festzustellen.

2.4.4 Versuche mit chromhaltigen Farbstoffen (Versuche 61 bis 64)

2.4.4.1 Versuchsbedingungen

Vier Farbmittel, bei denen komplex gebundenes Chrom (III) enthalten ist, wurden als

Modellflotten (Farbmittel in Wasser gelöst) an der Pilotanlage untersucht.

Aus den Sicherheitsdatenblättern lässt sich entnehmen:

− Farbstoff 1: 2,8 % Cr III (komplex gebunden; Azo-Metallkomplex)

− Farbstoff 2: 2,7 % Cr III (komplex gebunden; Azo-Metallkomplex)

− Farbstoff 3: 2,2 % Chrom in Form eines Komplexes; 30 ppm freies Chrom (III)

− Farbstoff 4: 2 % Chrom in Form eines Komplexes (Azo-Metallkomplex)

Die Versuchsbedingungen können der Übersichtstabelle unter Punkt 2.4.2

entnommen werden.

2.4.4.2 Ergebnisse

Der Abbau der Farbigkeit war bei allen vier untersuchten Farbmittel mit Werten um ca.

98 % durchweg sehr gut!

Der Gehalt an Chrom gesamt wurde zu Beginn der Versuche und nach 180 min

Bestrahlung ermittelt. Es ist davon auszugehen, dass bei Farbstoff 2 ein

messtechnischer Fehler vorliegt. Wie erwartet ist damit der Gehalt an Chrom gesamt

nach der photokatalytischen Behandlung unverändert.

(Chrom gesamt wurde nach DIN EN ISO 118855-E22 durch ein Fremdlabor bestimmt.)

Die Bestimmung von Chrom VI in den unbehandelten und behandelten Flotten erfolgte

ebenfalls durch ein akkreditiertes Fremdlabor nach DIN 38405-D24. Bei allen Proben

konnte kein Chrom (VI) nachgewiesen werden (Nachweisgrenze: 0,05 mg/l).

Laborversuche des Projektpartners DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt

e.V.), die mit einer sensibleren Analytik begleitet wurden, ergaben allerdings, dass


doch mit einer Generierung von Cr(VI)-Ionen zu rechnen ist. Dem Schlussbericht des

DLR sind weitere Informationen zu diesem Thema zu entnehmen.

2.4.5 Versuche mit ausgewählten Textilhilfsmitteln (Versuche 65 bis 68)

2.4.5.1 Versuchsbedingungen

Vier Hilfsmittel wurden als Modellflotte untersucht. Es wurden Hilfsmittel mit mäßiger

bis schlechter biologischer Abbaubarkeit untersucht.

− Carrier (Versuch 65)

− Faserschutzmittel (Versuch 66)

Harnstoffderivat

(10-23 % (OECD 303A))

− Dispergator für PES-Färbungen (Versuch 67)

NS-Formaldehyd-Kondensationsprodukt

(Eliminierbarkeit 72 %; Zahn-Wellens)

− Egalisiermittel für Polyamidfasern (Versuch 68)

Fettaminpolyglykolether

Biol. Abbaubarkeit 40 %

Bei den nicht gefärbten Modellflotten wurde nur der TOC-Abbau beobachtet

(Versuchsbedingungen siehe Übersichtstabelle unter Punkt 2.4.2).

2.4.5.2 TOC

0

50

100

150

200

250

TO

C [m

g/l]

V 65 V 66 V 67 V 68

Start

Ende

91%

58 %

95 %

95 %

Abbildung 2.12: Versuche 65 bis 68. Abbau TOC


Es sind unter den gegebenen Bedingungen hervorragende Abbauraten festzustellen.

Lediglich das Harnstoffderivat spricht nicht ganz so gut auf die Photokatalytik an.


3 Zusammenfassung

Mit einer Pilotanlage zur photokatalytischen Behandlung von Abwässern wurden unter

Variation der Versuchsparameter eine Vielzahl an Spülflotten und verdünnten

Farbflotten von Knopf´s Sohn betrachtet. Zudem wurden einige Textilhilfsmittel auf

die Fähigkeit zum photokatalytischen Abbau untersucht.

Unter den Versuchsbedingungen wurden bei den Spülflotten Farbigkeits- und TOC-

Abbauraten von über 90 % wurden ermittelt.

Bei den Textilhilfsmitteln wurden Produkte mit mäßiger bis schlechter biologischer

Abbaubarkeit für die Versuche ausgewählt (Carrier, Faserschutzmittel, Dispergator,

Egalisiermittel). Unter den gegebenen Bedingungen konnten hervorragende

Abbauraten durch die photokatalytische Behandlung festgestellt werden. Lediglich das

Faserschutzmittel (Harnstoffderivat) spricht nicht ganz so gut auf die Photokatalytik

an.

Über Musterausfärbungen im Technikumsmaßstab (ca. 6-m-Stücke) konnte die

prinzipielle Machbarkeit der Wiederverwertung des photokatalytisch aufbereiteten

Abwassers aufgezeigt werden. Es wurden hierbei für Knopf´s Sohn typische einbadige

Dispersions- und Säurefärbungen ausgewählt. Die Farbflotte – es wurden

übliche/unveränderte Standardrezepturen angewandt – zeigten keine Auffälligkeiten,

wie etwa Ausfällungen. Die gefärbten Textilien wiesen keine Unegalitäten oder andere

färbereitechnische Mängel auf.

Veröffentlichungen zu diesem Teil des InProTex-Verbundvorhabens erfolgen/erfolgten

unter Federführung des DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.).

Die Versuchsergebnisse werden als wichtiger Baustein bei der Projektierung von

Abwasseraufbereitungsmaßnahmen bei Knopf´s Sohn betrachtet. Ausschlaggebend für

den Einsatz dieser, aber auch eventueller anderer Technologien, ist derzeit die

Notwendigkeit von Recyclingmaßnahmen, die nicht zuletzt vor dem Hintergrund der

Wirtschaftlichkeit der entsprechenden Verfahren beurteilt werden muss. Vorteil des

photokatalytischen Abbaus ist sicherlich, dass keine Verlagerung von

Abwasserstoffströmen in andere Umweltmedien erfolgt und, wie im Rahmen des

Vorhabens gezeigt, ein Abwasserrecycling möglich ist.

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Abschlussbericht InProTex - Cleaner Production · 2015. 11. 14. · Abbildung 2.4: Enviolet®– Reaktor EVR 12, teilweise aufgeschnitten. Zu sehen sind: der Strahler (1), das Quarzschutzrohr