AOX steht für adsorbierbare organisch gebundene Halogene und beschreibt eine Gruppe von organischen Verbindungen, die Halogene wie Chlor (Cl), Brom (Br) oder Iod (I) enthalten und sich durch ihre Adsorptionsfähigkeit an Aktivkohle auszeichnen. In der Wasser- und Abwasserbehandlung ist AOX ein wichtiger Umweltparameter, da viele dieser Verbindungen potenziell toxisch, bioakkumulierend und schwer abbaubar sind. Die Überwachung von AOX ist besonders in der industriellen Abwasserbehandlung von Bedeutung, da sie auf eine mögliche Belastung durch halogenhaltige organische Verbindungen hinweist, die sowohl für Wasserorganismen als auch für den Menschen schädlich sein können.
Inhaltsverzeichnis
Technische Hintergründe
Die AOX-Messung dient als Summenparameter zur Bestimmung der Gesamtmenge an halogenierten organischen Verbindungen im Wasser oder Abwasser. Diese Verbindungen entstehen häufig bei der industriellen Verwendung von Halogenen oder in chlorhaltigen Desinfektionsprozessen. Typische Industrien, in denen AOX-verursachende Stoffe freigesetzt werden, sind:
- Papier- und Zellstoffindustrie: Hier entstehen AOX-Verbindungen durch den Einsatz von Chlorbleichverfahren.
- Chemische Industrie: Bei der Produktion von Lösungsmitteln, Pharmazeutika oder Pestiziden.
- Textil- und Lederindustrie: Chlorierte Chemikalien und Bleichmittel kommen oft zum Einsatz.
- Metallverarbeitung: Insbesondere in der Galvanikindustrie, wo chlorhaltige Lösungsmittel und Reinigungsmittel eingesetzt werden.
AOX in der Abwasserbehandlung
Die Reduzierung des AOX-Gehalts im Abwasser ist ein wichtiges Ziel in der industriellen Wasserbehandlung, da viele halogenierte Verbindungen umweltgefährdend sind und unter Regulierung durch verschiedene Umweltgesetze stehen. Ein hoher AOX-Wert im Abwasser weist auf das Vorhandensein von toxischen und oft schwer abbaubaren Verbindungen hin, die langfristige Auswirkungen auf das aquatische Ökosystem haben können.
Typische Verfahren zur AOX-Reduktion:
1. Aktivkohlefiltration
Da AOX-Verbindungen adsorbierbar sind, wird häufig Aktivkohle verwendet, um diese Verbindungen aus dem Abwasser zu entfernen. Aktivkohle hat eine hohe Oberfläche, die zur Adsorption von organischen Schadstoffen, einschließlich AOX, genutzt wird.
Foto: Aktivkohlefilter in GFK-Tanks (ALMA FIL AK)
2. Ozonierung
Die Ozonbehandlung ist ein weiterer effektiver Ansatz, um halogenierte organische Verbindungen durch Oxidation abzubauen. Ozon kann viele organische Verbindungen oxidieren und somit ihre Giftigkeit reduzieren.
Foto: AOX und Spurenstoffelimination mit der ALMA BHU OXI in Edelstahlbauweise
3. ALMA OXI Fenton
Der Fenton-Prozess ist ein hochwirksames Oxidationsverfahren, das besonders für die Reduktion von halogenierten organischen Verbindungen geeignet ist. Dabei wird durch die Reaktion von Wasserstoffperoxid (H₂O₂) und einem Eisen(II)-Katalysator hochreaktiver Hydroxyl-Radikale (OH•) gebildet, die in der Lage sind, organische Verbindungen, einschließlich AOX, zu oxidieren und in weniger schädliche Substanzen umzuwandeln.
Anwendungsbereich: Der Fenton-Prozess wird häufig zur Behandlung von stark belasteten Abwässern eingesetzt, wie sie in der Papier- und Textilindustrie vorkommen. Er ist besonders wirksam bei schwer abbaubaren organischen Verbindungen, die nicht durch biologische Verfahren entfernt werden können.
Vorteil: Der Fenton-Prozess ermöglicht eine deutliche Reduktion von AOX und anderen organischen Schadstoffen, die durch konventionelle Reinigungsverfahren nicht vollständig beseitigt werden können.
Foto: Abwasserbehandlungsanlage ALMA OXI Fenton mit Schlammentwässerung durch eine Kammerfilterpresse
4. Fällung und Flockung (CP-Anlagen)
Fällungs- und Flockungsverfahren sind ebenfalls wichtige Schritte zur AOX-Reduktion in industriellen Abwässern. Bei der Fällung werden chemische Zusätze, sogenannte Fällmittel, in das Abwasser eingebracht, um gelöste Schadstoffe in unlösliche Verbindungen umzuwandeln. Anschließend erfolgt die Flockung, bei der Flockungsmittel hinzugefügt werden, um die entstandenen Feststoffe zu größeren Partikeln zu agglomerieren, die dann mechanisch entfernt werden können.
Funktionsweise: Durch die Zugabe von Fällmitteln wie Aluminium- oder Eisenchloriden werden die AOX-haltigen Verbindungen in unlösliche Partikel umgewandelt. Diese Partikel werden dann durch Flockungsmittel zu größeren Flocken gebunden und können durch Sedimentation oder Flotation aus dem Abwasser abgetrennt werden.
Anwendungsbereich: Diese Verfahren sind besonders in der Papier-, Chemie- und Metallindustrie verbreitet, wo große Mengen an AOX-haltigen Abwässern anfallen. Fällung und Flockung sind einfache und kosteneffiziente Verfahren zur Vorbehandlung von AOX-belastetem Abwasser, bevor es weiteren Behandlungsprozessen unterzogen wird.
Vorteil: Fällung und Flockung sind robuste Verfahren, die AOX-belastete Verbindungen effektiv entfernen und in Feststoffe überführen, die sicher entsorgt werden können.
Foto: Fällungs- und Flockungsanlage, auch CP-Anlage genannt, ALMA CHEM MCW
Bedeutung von AOX in der Praxis
Die Kontrolle des AOX-Gehalts im Abwasser ist für viele Industrien von großer Bedeutung, da hohe AOX-Werte streng reguliert und in vielen Ländern durch Grenzwerte in den Abwassereinleitungsbedingungen beschränkt sind. Für Betriebe, die regelmäßig halogenhaltige Chemikalien einsetzen, ist es daher unerlässlich, Maßnahmen zur Reduzierung von AOX zu implementieren, um die gesetzlichen Vorgaben einzuhalten und die Umweltauswirkungen zu minimieren.
Beispiele aus der Praxis:
- Papierindustrie: In Papierfabriken werden AOX-Verbindungen während der Bleichprozesse mit chlorhaltigen Chemikalien erzeugt. Durch die Umstellung auf chlorfreie oder chlorarme Bleichverfahren kann die AOX-Belastung deutlich reduziert werden.
- Galvanikbetriebe: Hier entstehen AOX durch die Verwendung von chlorierten Lösungsmitteln und anderen halogenhaltigen Chemikalien. Durch den Einsatz von alternativen Reinigungsmitteln und die Behandlung mit Aktivkohlefiltern kann die AOX-Belastung minimiert werden.
AOX-Analyse
Die Bestimmung des AOX-Gehalts im Wasser erfolgt durch eine Probenahme und eine anschließende chemische Analyse im Labor. Dabei werden die organischen Halogenverbindungen durch Aktivkohle aus der Probe adsorbiert und anschließend durch Verbrennung und Messung der Halogenionen bestimmt. Der gemessene Wert wird in µg/L oder mg/L angegeben und gibt einen Hinweis auf die Gesamtbelastung durch halogenierte organische Verbindungen im Abwasser.
Fazit
AOX ist ein wichtiger Parameter in der industriellen Abwasserbehandlung, der auf die Belastung durch halogenierte organische Verbindungen hinweist. Diese Verbindungen stellen eine potenzielle Gefahr für die Umwelt dar, weshalb ihre Reduktion entscheidend ist. Verfahren wie der Fenton-Prozess, die Aktivkohlefiltration, Ozonierung sowie Fällungs- und Flockungsverfahren bieten effektive Möglichkeiten zur Entfernung von AOX aus dem Abwasser. Industrien müssen AOX-Grenzwerte einhalten, um den Umweltschutz zu gewährleisten und die Wasserqualität zu sichern.
