Polymer befreit Abwässer effektiv von Farben

06.10.2022

Verfahren der North Carolina State University soll Umwelt- und Gesundheitsschäden vermeiden

Forscher der North Carolina State University haben ein neues Verfahren zur Entfernung von Farbstoffen aus Abwasser entwickelt. Konkret kommt dabei ein Polymer zum Einsatz, das die Partikel bindet. Ist es gesättigt, wird es außerhalb des Abwassers von den Farbstoffen befreit, die verbrannt werden. Danach lässt es sich erneut einsetzen.

Polymer fängt Farbpartikel ein

Bei dem Farbe schluckenden Kunststoff handelt es sich um Polycarbodiimid. Januka Budhathoki-Uprety und ihr Team haben den Kunststoff in einem Lösungsmittel aufgelöst und die Flüssigkeit mit Wasser vermischt, das mit Farbstoffen kontaminiert war. Das Polymer fing die Farbpartikel auf. Dann trennten die Forscher das Lösungsmittel, in dem sich das Polymer samt Farbe befand, vom jetzt klaren Wasser. Das ließ sich leicht machen, weil sich die Flüssigkeiten wie Öl und Wasser verhalten, sich also nicht vermischen. Das Wasser sammelte sich im unteren Bereich des Behälters.

Die Forscher haben das Verfahren an 20 anionischen Farbstoffen, auch Säurefarbstoffe genannt, getestet, die in der Textilindustrie eingesetzt werden. In nur vier Fällen versagte das Verfahren. Für eine erste Einschätzung genügte ein visueller Test mit bloßem Auge. Wie gut es gelang, quantifizierten sie später mittels UV-Spektroskopie. Außer in der Textilindustrie werden Farbstoffe auch von Kosmetikherstellern, Papierveredlern und Lederverarbeitern genutzt, sogar von der Pharmaindustrie. Sie alle sind potenzielle Nutzer des Verfahrens, denn stark mit Chemikalien verseuchte Abwässer müssen in den meisten Ländern vom Verursacher vorgereinigt werden, ehe sie in öffentliche Kläranlagen abgegeben werden dürfen.

Künftig wird es noch einfacher

Budhathoki-Uprety und ihr Team haben sich für die Zukunft selbst zwei Aufgaben gestellt. Zunächst wollen sie weitere Polymere identifizieren, die auch die Farbstoffe an sich binden, die Polycarbodiimid durch die Lappen gehen. Zudem arbeiten sie an einem erweiterten Verfahren, das ohne Lösungsmittel auskommt, in der Anwendung also viel einfacher ist.

Kontakt

North Carolina State University

Januka Budhathoki-Uprety

Asst Professor

1020 Main Campus Drive

27606 Raleigh, NC

USA

Telefon:

+1 919 515 1970

E-Mail:

jbudhat@ncsu.edu

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