Aktivkohle zur Behandlung von Gefahrgut: Geschichte & Anwendungen

Einleitung

Eine wachsende Gesellschaft stößt viele gefährliche Abfallprodukte aus, wie Abwasser und industrielle Gase. Die emittierten gefährlichen Abfälle können nicht auf eine Weise wie Müll entsorgt werden, sondern erfordern eine Behandlung zur Abfallentfernung. Aktivkohle bietet ein Medium zur Entfernung schädlicher Abfälle aus sowohl gasförmigen als auch flüssigen Substraten.

Art der Aktivkohle

Aktivkohle ist nicht die typische Kohle, die man beim Grillabend des Nachbarn findet. Anstatt Holz zur Herstellung von Grillkohle zu verbrennen, oxidiert Aktivkohle-Holz durch Heißluft- oder Dampfprozesse. Die resultierende Aktivkohle hat viele kleine Öffnungen oder Poren über ihre Oberfläche. Die Poren ermöglichen Adsorption, wodurch gefährliche Abfallprodukte aus Gasen und Flüssigkeiten gezogen werden.

Behandlung gasförmiger gefährlicher Abfälle

Aktivkohle wird seit alters her als physische Medizin verwendet. Die Verwendung von Aktivkohle zur Entfernung gasförmiger gefährlicher Abfälle begann jedoch erst in den 1900er-Jahren. Medizinische und kommunale Abfälle wurden typischerweise verbrannt oder inciniert. Die resultierenden Dämpfe enthalten schädliche Schwermetalle wie Quecksilber. Aktivkohle wurde in einem Stofffilter im Rauchrohr der Verbrennungsanlage platziert. Die Dämpfe würden durch den Filter gezwungen werden. Als Ergebnis adsorbierte die Aktivkohle die schädlichen Schwermetalle aus dem bewegten Gas, sodass sauberere Dämpfe in die Atmosphäre entweichen konnten. Mit der Verabschiedung des Clean Air Mercury Rule von 2005 wurde die Quecksilberemissionskontrolle strenger, was mehr Aktivkohle-Adsorption für weniger Abfälle erforderte, die in die Luft gelangen.

Behandlung flüssiger gefährlicher Abfälle

Viele Flüssigarten sind mit Aktivkohle behandelbar. Grundwasser- und Abwasserbehandlungen sind zwei der häufigsten Verwendungen von Aktivkohle. Die Änderungen von 1986 zum Safe Drinking Water Act, unterstützt von der EPA (Environmental Protection Agency), erforderten Grenzwerte für Trinkwasserschadstoffe. Aktivkohle wurde zur Behandlungsmethode der Wahl. Wasser wird durch einen Aktivkohlefilter gezwungen. Schadstoffe haften an den Poren der Aktivkohle und entfernen schädliche Schadstoffmoleküle.

Eigenschaften von Aktivkohle

Die Adsorptionsfähigkeit von Kohle nimmt ab, je mehr Schadstoffe an ihr haften. Anstatt sie zu entsorgen, kann Aktivkohle reaktiviert werden. Die adsorbierten Schadstoffe werden von der Oberfläche der Aktivkohle entfernt, wodurch Oberfläche für die Wiederverwendung freigegeben wird. Die Zeit zwischen jeder Kohlereaktivierung hängt von der Schadstoffmenge ab, die über die Oberfläche der Kohle gelangt.

Kohlebedarf

Da sich Populationen und Technologie weiterentwickeln, werden mehr gefährliche Abfälle aus industriellen Prozessen produziert. Aktivkohle wird im Inland hergestellt sowie importiert. Die Nachfrage ist zwischen 2000 und 2005 jedes Jahr um 1,3 Prozent gestiegen. Im Jahr 2005 wurden 363 Millionen Pfund Aktivkohle in den Vereinigten Staaten für sowohl gasförmige als auch flüssige Behandlungsprozesse benötigt.