Abwasserreinigung durch Schwermetallfällung

Durch eine Aufgabenstellung von Herrn Prof. Nischkauer wurden einige Schüler der 5AHCI, Jan Jäckle, Christoph Katona, Paul Leibniz und Liliane Heinrich, inspiriert, eine neue Methode für eine schulinterne Schwermetallfällung der Abwässer zu entwickeln.

Nach Absprache mit Herrn Prof. Hefele, welcher uns die Zeit und alle notwendigen Utensilien zur Verfügung stellte, erfolgte zuerst eine Literaturrecherche und anschließend wurden die ersten Versuche durchgeführt.

Hr. Jäckle und Fr. Heinrich begannen damit, den optimalen pH-Wert für die Fällung von Kupfer mittels Ca(OH)2 herauszufinden. Bei den ersten Versuchen bestand das Problem, dass das Salznicht ausreichend gelöst werden konnte und eine vollständige Fällung daher nicht möglich war.

H r. Katona und Hr. Leibniz hatten sich mit der Fällung von Nickel, ebenfalls mit Ca(OH)2, beschäftigt. Dabei wurde das Ca(OH)2 als festes Pulver zugesetzt, um das Löslichkeitsproblem von Calciumhydroxid in Wasser zu umgehen. Ca(OH)2 ist in Wasser sehr schwer löslich (~ 1,7 g / L), sodass sehr große Mengen an Ca(OH)2 – Lösung benötigt würden, um die Schwermetalle zu fällen. Durch den gewählten Ansatz wurde nun aus der Lösung durch Fällung von Kupfer und Nickel laufend Ca(OH)2 verbraucht. Dadurch konnte sich erneut mehr Calciumhydroxid gemäß Löslichkeitsprodukt lösen und es stellte sich erst nach vollständiger Fällung der Schwermetalle das Gleichgewicht ein.

Anschließend wurde auch die Fällung von Sulfat untersucht, welches ebenfalls mit Ca(OH)2 gefällt werden konnte. Nach der Fällung wurden die Proben zentrifugiert und der Überstand der Lösung auf die Restgehalte der Schwermetalle und des Sulfats mittels ICP untersucht. Diese Untersuchungen ergaben nun Konzentrationen welche unter den gesetzlichen Grenzwerten für die Einbringung des Abwassers in die Kanalisation liegen.

Abschließend wollen wir alle vor allem Herrn Prof. Hefele für die Zeit und Ressourcen und Herrn Prof. Nischkauer für die Idee und fachliche Unterstützung bei diesem Projekt danken.

 

Autorin: Liliane Heinrich, Jänner 2024