Aktivkohlefiltration

Aktivkohlefiltration ist ein Verfahren zur Entfernung von Verunreinigungen aus Flüssigkeiten oder Gasen durch Adsorption an der Oberfläche von Aktivkohle. Typische Formen sind PAC (powdered activated carbon) und GAC (granular activated carbon). Aktivkohle wird aus kohlenstoffreichen Ausgangsstoffen wie Kohle, Kokosnussschalen oder Holz hergestellt und durch Aktivierung mit Gas oder Dampf auf eine große poröse Oberfläche gebracht. Die hohe Oberfläche und das feine Porensystem ermöglichen die Adsorption organischer Moleküle.

Prinzip und Wirkweise beruhen darauf, dass Moleküle an die Poren der Kohle heften. Die Wirksamkeit hängt von der Kontaktzeit, der Temperatur, dem pH-Wert und dem Typ der Verunreinigung sowie vom Aufbau der Kohle (Mikro- und Mesoporen) ab. PAC wird in flüssigen Systemen dosiert, während GAC in festen Filtern oder Blockformen eingesetzt wird.

Anwendungen umfassen die Trinkwasser- und Abwasserbehandlung, wo organische Substanzen, Geschmack und Geruch, Chlorreste sowie bestimmte Pestizide reduziert werden. Für anorganische Ionen wie Nitrat oder harte Salze ist Aktivkohle weniger geeignet. In der Luft- und Gasfiltration entfernt sie VOCs, Gerüche und einige Gase; in Industrieprozessen dient sie der Abscheidung flüchtiger Schadstoffe.

Regeneration und Entsorgung: Nach der Adsorption erreicht die Kohle eine Sättigung; sie kann thermisch regeneriert oder als Sonderabfall entsorgt werden. Regeneration erfordert Energie und kann die Porenstruktur beeinträchtigen. Feuchtigkeit begünstigt mikrobielles Wachstum, und unsachgemäße Behandlung kann zu Freisetzungen von kontaminierten Substanzen führen.

Vorteile und Einschränkungen: Aktivkohle bietet eine hohe Adsorptionskapazität und Flexibilität, ist jedoch nicht selektiv und durch die Porengröße limitiert. Regelmäßiger Austausch oder Regeneration ist notwendig, und sie ersetzt keine Vorbehandlung gegen bestimmte anorganische Stoffe.