Schadstofffilterung

Schadstofffilterung ist der Prozess der Abtrennung schädlicher Stoffe aus Luft, Wasser oder anderen Medien durch physikalische, chemische oder biologische Filtermethoden. Ziel ist die Reduktion gesundheitlich relevanter oder umweltgefährdender Substanzen wie Partikel, Gase, organische Verbindungen oder Metalle.

Zu den Prinzipien gehören mechanische Filtration (Siebung, Porengrößen), Adsorption (Aktivkohle, andere adsorptive Materialien), chemische Reaktionen (Oxidation, Reduktion, Ionenaustausch), Membrantrennung (Ultrafiltration, Nanofiltration, Umkehrosmose) sowie biologische Abbaumechanismen (Biofilme, Bioreaktoren, biologische Filter). Die Wahl des Verfahrens hängt von der Art der Schadstoffe, der benötigten Reinheit und den wirtschaftlichen Rahmenbedingungen ab.

Wichtige Filtermedien sind Aktivkohle (wirksam gegen VOCs und Gerüche), Zeolithe (Ionenaustausch), Keramik- und Polymermembranen, Ionenaustauscherharze sowie biologische Systeme wie Biofilter, Bioreaktoren oder Constructed Wetlands in der Abwasserbehandlung oder Bodenreinigung.

Anwendungen umfassen die Luftfiltration in Gebäuden, Fahrzeugkabinen und Industrieanlagen zur Reduktion von Partikeln, Gerüchen und Schadstoffen; die Wasseraufbereitung für Trinkwasser und Abwasser; sowie die Sanierung belasteter Böden und Grundwasser. Leistungskennzahlen sind Abscheidegrad, Durchflussrate, Druckverlust, Lebensdauer der Filtermedien und Regenerationszyklus. Einflussfaktoren sind Substanzcharakter, Konzentration, Temperatur, relative Feuchte sowie Mischungsverhältnisse und Vorbehandlung. Entsorgung oder Wiederaufbereitung der Filtermedien ist zu beachten.

Ausblick: Fortschritte betreffen neuartige Filtermaterialien mit hoher Adsorptionskapazität, die Kombination mehrerer Mechanismen, regenerierbare Systeme und integrierte Sensorik zur Überwachung der Schadstoffbelastung.