SeparTex - LatexTrenner Stärkebasierte Flockungsmittel
Projektleiter: Dr. Jens Schaller
Projektnummer: BMWK / ZIM, 16KN085228
Laufzeit: 01.10.2019 bis 31.03.2022
Aufgabenstellung
Das Ziel bestand darin, die Möglichkeiten für eine wirtschaftliche Abwasserbehandlung mittels modifizierter Polysaccharide zu untersuchen, die den großen Vorteil der Bioabbaubarkeit besitzen. Einerseits werden käufliche modifizierte Stärken untersucht, andererseits sind polymeranaloge Synthesen zur chemischen Modifizierung von Cellulose, Stärke und Chitosan geplant.
Feststoffe in Abwasserdispersionen besitzen meist eine negative Oberflächenladung und werden deshalb von positiv geladenen Makromolekülen koaguliert und ausgefällt. Übliche Flockungshilfsmittel, wie Polyacrylate oder PolyDADMAC, sind Makromoleküle mit positiver Ladung. Sie besitzen aber aufgrund ihrer Adsorptionsneigung an den Kiemen der Fische eine hohe Fischtoxizität. Das ist insbesondere aufgrund ihrer mangelnden biologischen Abbaubarkeit sehr problematisch. Bei landwirtschaftlicher Verwertung von behandelten Schlämmen kommt es zur Akkumulation in Gewässern und Böden. Polysaccharide sind dagegen sehr gut bioabbaubar und eignen sich aufgrund ihrer besonderen molekularen Struktur zur Herstellung technischer Additive.
Ergebnisse
Syntheseverfahren für kationisch modifizierte Polysaccharide wurden optimiert. Damit konnten kationische Stärken mit Substitutionsgraden von bis zu 1,2 und kationische Cellulosen mit Substitutionsgraden von 0,5 hergestellt werden. Die Applikationstests ergaben eine deutlich höhere Wirksamkeit der bioabbaubaren Flockungshilfsmittel im Vergleich mit erdölbasierten Produkten. Sowohl die Trennung der Latexsuspensionen als auch die Entfärbung der Druckereiabwässer gelang mittels der synthetisierten kationischen Polysaccharide.
Anwendung
Kationisch modifizierte Stärke mit Substitutionsgraden ab 0,5 kann als Flockungshilfsmittel bei der Abwasserbehandlung eingesetzt werden. Gegenüber synthetischen kationischen Polymeren besitzt es den Vorteil der Bioabbaubarkeit, so dass sich keine fischtoxischen Substanzen in Gewässern anreichern können. Auch die Eignung als Farbfänger für Reaktivfarbstoffe in Abwässern wurde nachgewiesen.
