GAK oder Granular-Aktivkohle ist ein hochwirksames Filtermaterial, das in der Wasseraufbereitung und Abwasserbehandlung zur Entfernung organischer Verbindungen, Geruchs- und Geschmacksstoffen sowie Mikroverunreinigungen wie Pestiziden, Schwermetallen und Arzneimittelrückständen eingesetzt wird.
Inhaltsverzeichnis
Technische Grundlagen
Adsorption und Filterwirkung
Die Wirkung von GAK beruht auf Adsorption, einem physikalisch-chemischen Prozess, bei dem organische und anorganische Schadstoffe an die mikroporöse Oberfläche der Aktivkohle gebunden werden. Diese große spezifische Oberfläche, oft über 1000 m²/g, erlaubt eine effiziente Bindung von Schadstoffen, die an den Poren haften und damit aus dem Wasser entfernt werden.
Aufbau und Einsatz in Filtersystemen
GAK-Filter bestehen in der Regel aus einem Filterbehälter, der mit einem Kohlebett gefüllt ist. Das Wasser wird durch dieses Kohlebett geleitet, wo Schadstoffe an der Aktivkohle haften. Rückspülsysteme sind integriert, um Partikel, die die Poren verstopfen könnten, zu entfernen und eine langfristige Effizienz sicherzustellen.
Lebensdauer und Regeneration
Die Adsorptionskapazität der Aktivkohle ist begrenzt. Ist sie erschöpft, muss die Aktivkohle regeneriert oder ersetzt werden. Die Regeneration erfolgt meist thermisch, wodurch die Schadstoffe wieder gelöst und entfernt werden. Thermische Regeneration ist kostspielig und energieintensiv, jedoch notwendig, um die Wirtschaftlichkeit des Einsatzes zu maximieren.
Foto: Unsere GAK-Filter in GFK-Tanks für mittlere und kleine Wasserströme (ALMA FIL AK)
Herstellung von Granular-Aktivkohle (GAK)
Die Herstellung von Granular-Aktivkohle erfolgt in mehreren Schritten, die speziell darauf abzielen, die einzigartige poröse Struktur zu erzeugen:
Rohstoffauswahl: Üblicherweise werden organische Materialien wie Steinkohle, Kokosnussschalen oder Holz verwendet.
Pyrolyse: Das Material wird unter Ausschluss von Sauerstoff bei hohen Temperaturen (400–800°C) karbonisiert, um flüchtige Bestandteile zu entfernen und eine Grundstruktur zu schaffen.
Aktivierung: Die karbonisierte Masse wird chemisch (z. B. mit Phosphorsäure) oder physikalisch (mit Wasserdampf oder CO₂ bei Temperaturen von 800–1000°C) behandelt. Dieser Schritt erzeugt das dichte Netz aus Mikro- und Mesoporen, das für die Adsorption verantwortlich ist.
Anwendungsbereiche
Trinkwasseraufbereitung:
- Entfernung organischer Verunreinigungen und Geschmacksverbesserung.
- Entfernung von Mikroverunreinigungen wie Arzneimittelrückständen und Pestiziden.
Industrielle Abwasserbehandlung:
- Anwendung zur Reduktion von chemischen Schadstoffen, AOX und CSB.
- Behandlung von Abwässern in der Pharma-, Chemie- und Lebensmittelindustrie.
Recycling und Prozesswasserbehandlung:
- Nutzung zur Aufbereitung von Prozesswasser, um die Rückführung in den Produktionsprozess zu ermöglichen.
Vorteile und Herausforderungen
Vorteile
- Hohe Adsorptionskapazität: Ideal zur Entfernung organischer Stoffe.
- Flexibilität: Einsetzbar für zahlreiche Wasserqualitäten und Schadstoffe.
- Regenerierbarkeit: Mehrfache thermische Regeneration möglich, wodurch die Betriebskosten reduziert werden.
Herausforderungen
- Kostenintensive Regeneration: Die thermische Regeneration benötigt spezialisierte Anlagen und Energie.
- Kontinuierliche Überwachung: Regelmäßige Kontrolle notwendig, um den Austauschzeitpunkt zu bestimmen und optimale Filtration zu gewährleisten.
GAK-Systeme bei ALMAWATECH
ALMAWATECH bietet maßgeschneiderte GAK-Filterlösungen, die auf spezifische Anwendungen in der Wasser- und Abwasserbehandlung abgestimmt sind. Unser Service umfasst Pilotversuche und eine präzise Anlagenplanung, um die Adsorptionskapazität und Effizienz der Filter auf die Anforderungen des jeweiligen Abwassers anzupassen. Alle Systeme sind zudem mit einer hochentwickelten Steuerungstechnik ausgestattet, die eine optimale Anpassung der Betriebsparameter erlaubt.
Foto: Granulierte Aktivkohle
Fazit
Granular-Aktivkohle spielt eine Schlüsselrolle in der industriellen Wasser- und Abwasserbehandlung, da sie hochwirksame Adsorptionskapazitäten bietet. Ihre Vielseitigkeit und Regenerierbarkeit machen sie zu einem unverzichtbaren Bestandteil moderner Filtrations- und Aufbereitungssysteme. ALMAWATECH entwickelt individuelle GAK-Filterlösungen, die auf die spezifischen Anforderungen unserer Kunden zugeschnitten sind, und begleitet diese mit umfassendem Service und technologischer Expertise.
Für weiter Informationen zu unseren Produkten können Sie uns gerne jederzeit kontaktieren!
