AOP

Die sogenannten „Advanced Oxidation Processes“ oder AOP beruhen auf der Oxidationswirkung des Hydroxyl-Radikals (OH∙). Sie werden bisher vor allem für die Behandlung von Industrieabwässern und zur Sanierung von Grundwasservorkommen eingesetzt, vereinzelt auch in der Trinkwasseraufbereitung. Für kommunales Abwasser gibt es kaum praktische Erfahrungen. Bisherige Erkenntnisse beruhen auf Laborversuchen und kleinen Pilotanlagen.

Wie funktioniert das AOP-Verfahren?

Im Idealfall mineralisieren die OH-Radikale die Zielstoffe komplett. D. h. organische Kohlenstoffverbindungen werden zu Kohlenstoffdioxid und Wasser, Wasserstoff zu Wasser und stickstoffhaltige Verbindungen zu Nitrat oxidiert. In der Regel wird das aber nicht erreicht, da diese Reaktionen sehr energieintensiv sind. OH-Radikale sind äusserst reaktiv, daher instabil und können nicht gelagert werden. Sie müssen vor Ort erzeugt und ins Abwasser eingetragen, resp. direkt im Abwasser erzeugt werden. OH-Radikale können mit verschiedenen Verfahren (z.B. mit dem UV-H2O2-Verfahren) erzeugt werden.

Die Elimination eines Stoffes hängt vor allem von der Hydroxyl-Radikal-Exposition (Konzentration ∙ Zeit) ab. Diese Exposition ist von verschiedenen Faktoren abhängig:

  • OH-Dosis: Je grösser die Menge der verfügbaren OH-Radikale, desto besser die Elimination.
  • DOC: Die OH-Radikale reagieren mit allen organischen, aber auch diversen anorganischen Substanzen (z. B. Karbonate), d. h. eine hohe Matrixkonzentration mindert die Effizienz bei diesen Verfahren wesentlich stärker als bei der Ozonung.
  • pH-Wert: Die Stabilität der OH-Radikale hängt stark vom pH-Wert ab. Bei einzelnen Prozessen bilden sich OH-Radikale nur in einem eingeschränkten pH-Bereich, z. B. ist die Fenton-Reaktion nur bei pH-Werten < 7 effizient.
  • Durchsichtigkeit/GUS: Bei Prozessen, die auf UV-Anwendungen basieren, ist eine geringe Absorbanz erforderlich, andernfalls kann das UV-Licht nicht genügend tief ins Wasser eindringen.
xeiro ag