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Aktivkohle - Einsatz bei der Wasserfilterung
Was ist Aktivkohle? Aktivkohle ist ein Material mit extrem hoher Porosität und einer großen inneren Oberfläche. Die innere Oberfläche im Bereich von 600 bis 1.500 m2/g ermöglicht die Adsorption vieler Stoffe aus der Gas- oder Flüssig-Phase.
Die Herstellungs- und Aktivierungsart, sowie der zugrunde liegende Rohstoff beeinflussen in entscheidendem Maße die Eigenschaften der Aktivkohle. Insbesondere die Größe der inneren Oberfläche und die Porenstruktur sind stark anhängig vom Aktivierungsprozess.
Als Ausgangsmaterial zur Herstellung von Aktivkohlen dienen kohlenstoffhaltige Rohstoffe wie Holz, Braunkohle, Steinkohle, Fruchtkerne wie Olivenkerne, Kokosnuss-Schalen usw.
Die Aktivierung dieser Stoffe kann nach zwei verschiedenen Verfahren erfolgen. Bei der Gasaktivierung wird bereits verkohltes Material in einem oxidierenden Gasstrom wie Wasserdampf, Kohlenstoffdioxid, Luft oder Gemische dieser Gase behandelt. Da dies bei Temperaturen von 800 –1000 °C erfolgt, wird ein Teil des Kohlenstoffs nach dem Wassergasverfahren vergast. Hierbei bildet sich die poröse und hochaktive Aktivkohle.
Bei der Herstellung mit chemischer Aktivierung wird ein Gemisch von unverkohltem Ausgangsmaterial mit Chemikalien behandelt. Dies geschieht im Allgemeinen durch Verwendung mit Dehydratisierungsmitteln (z. B. Zinkchlorid, Phosphorsäure) bei 500–900 °C oder durch trockene Destillation. Die so erhaltene Rohaktivkohle wird anschließend oxidativ aktiviert bei 700–1000 °C mit Wasserdampf oder Kohlendioxid, zum Teil auch mit Luft.[5] Bei dieser Aktivierung wird ein Teil des Kohlenstoffs in Kohlenstoffmonoxid umgewandelt, wodurch zusätzliche Poren entstehen und die Oberfläche der Kohle vergrößert wird. Aktivkohle wird in verschiedenen Formen und Gestalten hergestellt, wie Kornaktivkohle, Pellets und Pulveraktivkohle, einschließlich säuregewaschener und imprägnierter Produkte. Sie ist ein weitverbreitetes Adsorptionsmedium, das in fast jedem Industriebereich verwendet wird.
Anwendungsgebiete
Aktivkohle wird in verschiedenen Luft-, Gas-, Wasser und Prozess-Anwendungen eingesetzt. Aktivkohle dient in immer stärkerem Maße zur Aufbereitung von Wässern wie Trinkwasser, Grundwasser, Brauch und Abwasser. Sie wird hier in erster Linie zur Adsorption der im Wasser gelösten organischen Verunreinigungen verwendet sowie zur Entfernung von Geruchs-, Geschmacks- und Farbstoffen, von halogenierten Kohlenwasserstoffen und anderen organischen Schadstoffen.
Die Auswahl einer für ein bestimmtes Anwendungsgebiet optimalen Aktivkohle hängt von den physikalischen und chemischen Eigenschaften der zu adsorbierenden Stoffe ab.
Zit. Quelle: Gewapur
s. auch Aktivkohle bei Wikipedia
Empfohlene Korngröße Je kleiner die Korn- oder Pelletgrößen sind, desto effektiver ist die Reinigungsleistung. Empfohlene Korngröße für DIY-Kohlefilter ist 0,4-1,7 mm (12x40 mesh), also bei Aktivkohle-Pellets möglichst 2 mm.
Mehr über die Größenmaße bei Aktivkohle
Preiswerte Aktivkohle
Für einen kleinen Selbstbau-Aktivkohlefilter (z.B. für Bushcrafting) sollte die Aktivkohle-Körnung klein (0,4 - 0,85 mm oder 0,4 bis 1,7 mm) sein. Diese Körnung entspricht z.B. jener im Aktivkohle-Nachfüllbeutel von Katadyn.
Aktivfilterkohlengranulat aus Kokosnusschalen (gleich wie Katadyn) aus dem Aquariumhandel kosten 500 Gramm so zwischen 4 und 6 Euro, aus aktiver Steinkohle sind 1,7 Liter mit Körnung 0,4 - 0,85 mm ab 12 € erhältlich. Aktivkohle aus dem Aquarienfachhandel ist von der Oberfläche vergleichbar mit der Aktivkohle, die auch in Schwimmbädern genutzt wird.
Aktivkohle aus dem Brennereibedarf hat sich einwandfrei bewährt und eine ähnliche (wahrscheinlich gleiche) Körnung wie die Katadyn-Kohle.
Aktivkohle selbst imprägnieren Aktivkohle kann mit unterschiedlichen Chemikalien imprägniert werden, um ihre Eigenschaften für bestimmte Aufgaben zu verbessern.
Zur Entkeimung von Wasser kann Aktivkohle z.B. vorbehandelt (getränkt) werden mit
Saures Anolyt pH 2-3,5 (u.a. Chlordioxid): Es kann direkt ins mikrobiell belastete Wasser geleert werden. 0,01 Liter Anolyt mit pH 2,0 genügt, um 1 Liter Wasser zu entkeimen. Damit kann auch eine saugfähige Filterschicht im DIY-3Stufenfilter oder in der Filterschicht zwischen Schmutzwasser und Sawyer-Feinfilter getränkt werden.
Basisches Katholyt pH 11 und höher: Es kann direkt ins mikrobiell belastete Wasser geleert werden. 0,01 Liter Katholyt über pH 11,5 genügt, um 1 Liter Wasser zu entkeimen. Damit kann auch eine saugfähige Filterschicht im DIY-3Stufenfilter oder in der Filterschicht zwischen Schmutzwasser und Sawyer-Feinfilter getränkt werden.
Kolloidales Silber: Damit kann auch eine saugfähige Filterschicht im DIY-3Stufenfilter oder in der Filterschicht zwischen Schmutzwasser und Sawyer-Feinfilter getränkt werden.
Ozonisierung des Wassers: kann direkt im mikrobiell belasteten Wasser vorgenommen werden. Damit kann auch eine saugfähige Filterschicht im DIY-3Stufenfilter oder in der Filterschicht zwischen Schmutzwasser und Sawyer-Feinfilter getränkt werden.
Aktivieren von Aktivkohle Bevor man Aktivkohle einsetzt, sollte man sie aktivieren, dann nimmt sie 150% mehr Schadstoffe auf.
Kohle in einen Kochtopf aus Edelstahl geben und mindestens doppelte Menge heißes oder kochendes Wasser hinzugießen. Dieses Wasser kann man versetzen mit den eben erwähnten Desinfektionsmitteln.
Mit einem großen Löffel umrühren, die Kohle sich setzen lassen und das Wasser abgießen. Diesen Vorgang 3-4 mal wiederholen, damit alle löslichen Bestandteile aus den Poren der Kohle ausgewaschen werden.
Kochendes Wasser hinzugießen und die Kohle einen Tag zugedeckt ziehen lassen. Das ist der Kern der Methode. Indem man die Kohle mit Nässe durchdringen lässt, steigert man ihre Reinigungskraft um 150%.
Am folgenden Tag das Wasser abgießen und nochmals heißes oder kochendes Wasser hinzugießen.
Umrühren und das Wasser abgießen.
Wäre die Aktivkohle der Pellets vorbehandelt, müßte der Händler dies angeben.
Was mit Aktivkohle entfernt werden kann Video mit Funktion eines Kohlefilters: unangenehme Gerüche und Geschmack aus Wasser entfernen, gegen viel Huminsäure im (Moor)Wasser, organische Substanzen binden, z.B. Pestizide, Herbizide, viele industrielle Kohlenwasserstoffe. Es reduziert sie nur, entfernt sie nicht!
Ebenso gegen Chlorgeschmack, z.B. von Mikropurtabletten oder aus Anolyt.
Die Adsorptionsfähigkeit von Aktivkohle wird z.B. eingesetzt für
die Abwasserreinigung, um adsorbierbare, gelöste Abwasserinhaltstoffe (z. B. Spurenstoffe) aus dem Wasser zu adsorbieren. Dieser Verfahrensschritt wird zumeist erst eingesetzt, wenn preiswertere Methoden wie biologische Verfahren, Fällung und Flockung nicht zum Ziel führen.
Entfernung von Chlor, Ozon und anderen geschmacks- und geruchsstörenden Stoffen
Entfernung von Bakterien aus Wasser, Süßungsmitteln, Glycerin und chemischen Flüssigkeiten
Entfernung von Schadstoffen in Aquarien- und Teichfiltern
Entfernung von Harn- und Huminstoffen, Pestiziden und Stoffwechselprodukten
zum Ausfiltern von Reststoffen nach einer Medikamentenbehandlung.
Entfernung von Giftstoffen aus der Luft (Filter bei Atemschutzmasken, Belüftungsanlagen von Panzern und Schutzräumen, Abluft bei Produktionsanlagen)
die Zuluft von Fahrzeugen gegen Feinstaub, Pollen und Gerüche (siehe Kabinenluftfilter)
- In den Abluftstrecken von Kernkraftwerken werden Aktivkohlefilter als Verzögerungsstrecken für kurzlebige radioaktive Edelgase verwendet. Die Edelgase durchlaufen – bedingt durch temporäre Adsorption – die Filterstrecken deutlich langsamer als der Rest der Abluft. Durch den radioaktiven Zerfall wird dabei die Menge der radioaktiven Edelgase in der Abluft erheblich vermindert.
Entfernung von Uranhexafluorid aus der Luft in der Kerntechnik (Brennstoffherstellung)
Quelle: Aktivkohle bei Wikipedia
Sonstige Anwendungen:
Quelle: Aktivkohle bei Wikipedia
farbgebende Stoffe und Störstoffe aus flüssigen Strömen in der chemischen- oder Nahrungsmittelindustrie
Entstickung von Rauchgasen aus Glasschmelzöfen, Abfallverbrennungsanlagen und sonstigen Abgasen [9]
Benzindämpfe aus der Abluft von Tankanlagen
Chlorkohlenwasserstoffe aus Abluft und Abgasen z. B. bei chemischen Reinigungen
Teer aus dem Zigarettenrauch in Zigarettenfiltern
unerwünschte Aromastoffe aus Wodka und anderen Spirituosen
unerwünschte Farbstoffe aus weißem Rum und anderen Spirituosen
Schweißgeruch in Schuhen (durch aktivkohlehaltige Einlagen)
Entkeimung, Desinfizierung der Aktivkohle
Aktivkohle saugt Bakterien, Viren und viele andere Giftstoffe auf, sodaß sie z.B. nicht ins Wasser oder in die Luft gelangen. In der Aktivkohle, vor allem in feuchter, können sich die Bakterien, Viren etc. aber vermehren.
Der Verkeimung der gebrauchten Aktivkohle kann man vorbeugen, indem man die Aktivkohle mit Ozon begast (Bild links) und das ozonisiertes Wasser (hier im Bild in der Flasche vor dem Sawyer-Filter (Bild rechts) durch den Aktivkohlefilter spült.
Aktivkohlefilter als Ergänzung zu Sawyer-Wasserfiltern
Um möglichst reines, mikroben- und chemikalienfreies Trinkwasser zu bekommen, empfiehlt sich eine Kombination eines Sawyer-Wasserfilters (0,1 bis 0,02 Mikron) mit einem selbst herstellbaren zusätzlichen Aktivkohlefilter, z.B.
s. auch Medizinische Aktivkohle für heilkundliche Zwecke
Mehr dazu: