22.01.2021 - Institut national de recherche scientifique (INRS)

Eliminierung von Mikroplastik im Abwasser direkt an der Entstehungsquelle

Behandlung von Mikroplastik im Wasser durch anodische Oxidation

Ein Forscherteam des Institut national de la recherche scientifique (INRS) hat ein Verfahren zur elektrolytischen Behandlung von Abwasser entwickelt, das Mikroplastik an der Entstehungsquelle abbaut. Die Ergebnisse dieser Forschung wurden in der Zeitschrift Environmental Pollution veröffentlicht.

Abwässer können hohe Konzentrationen von Mikroplastik in die Umwelt tragen. Diese kleinen Partikel von weniger als 5 mm können aus unserer Kleidung stammen, meist als Mikrofasern. Professor Patrick Drogui, der die Studie leitete, weist darauf hin, dass es derzeit keine etablierten Abbaumethoden gibt, um diese Verunreinigungen bei der Abwasserreinigung zu behandeln. Es gibt bereits einige Techniken, die aber oft eine physikalische Trennung als Mittel zur Filterung von Schadstoffen beinhalten. Bei diesen Technologien werden sie nicht abgebaut, was einen zusätzlichen Aufwand für das Management der abgetrennten Partikel erfordert.

Daher entschied sich das Forschungsteam, die Partikel durch elektrolytische Oxidation abzubauen, ein Prozess, der keine Zugabe von Chemikalien erfordert. "Mit Hilfe von Elektroden erzeugen wir Hydroxylradikale (* OH), die das Mikroplastik angreifen. Dieser Prozess ist umweltfreundlich, weil er sie in CO2- und Wassermoleküle zerlegt, die für das Ökosystem ungiftig sind", erklärt der Forscher. Die bei diesem Verfahren verwendeten Elektroden sind zwar teurer als Eisen- oder Stahlelektroden, die sich mit der Zeit zersetzen, können aber mehrere Jahre lang wiederverwendet werden.

Eine effektive Behandlung

Professor Drogui stellt sich den Einsatz dieser Technologie am Ausgang von kommerziellen Wäschereien vor, einer potenziellen Quelle für die Freisetzung von Mikroplastik in die Umwelt. "Wenn dieses kommerzielle Wäschereiwasser in der Kläranlage ankommt, wird es mit großen Mengen Wasser vermischt, die Schadstoffe werden verdünnt und sind daher schwerer abbaubar. Wirkt man dagegen an der Quelle, also in der Wäscherei, ist die Konzentration des Mikroplastiks höher (pro Liter Wasser) und damit für den elektrolytischen Abbau besser zugänglich", erklärt der Spezialist für Elektrotechnik und Wasseraufbereitung.

Labortests mit künstlich mit Polystyrol verunreinigtem Wasser ergaben einen Abbaugrad von 89 %. Das Team plant, zu Experimenten mit echtem Wasser überzugehen. "Echtes Wasser enthält andere Materialien, die den Abbauprozess beeinflussen können, wie Karbonate und Phosphate, die Radikale einfangen und die Leistung des Oxidationsprozesses verringern können", sagt Professor Drogui, wissenschaftlicher Leiter des Labors für Umweltelektrotechnologien und oxidative Prozesse (LEEPO).

Wenn die Technologie ihre Wirksamkeit an echtem kommerziellen Wäschereiwasser demonstriert, will die Forschungsgruppe eine Studie durchführen, um die Kosten der Behandlung und die Anpassung der Technologie zur Behandlung größerer Abwassermengen zu ermitteln. Innerhalb weniger Jahre könnte die Technologie in Wäschereien eingesetzt werden.

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