In einer Welt, in der die Wasserqualität immer wichtiger wird, bieten natürliche Polymere bei der Trinkwasseraufbereitung einen attraktiven Weg zu sicheren und nachhaltigen Lösungen.

Diese oft aus pflanzlichen oder tierischen Quellen gewonnenen Materialien auf biologischer Basis erregen Aufmerksamkeit, da sie das Potenzial haben, die Abhängigkeit von Metallsalzen und synthetischen Chemikalien bei der Wasseraufbereitung zu verringern. 

Sie versprechen eine Zukunft, in der wir unser Wasser mit gutem Gewissen trinken können, da wir wissen, dass der Reinigungsprozess sowohl der Gesundheit von Mensch als auch der Umwelt dient. Bei meiner Arbeit mit natürlichen Polymeren habe ich allerdings festgestellt, dass manche Leute denken, dieses Zeug klinge merkwürdig oder unpraktisch, weil sie sich einen Bottich mit kochendem Okra vorstellen, der durch das Leitungswasser strömt. Tatsächlich klingt es viel merkwürdiger, als es ist. 

Sie werden sehen, die Wissenschaft der natürlichen Polymere in der Trinkwasseraufbereitung ist überraschend faszinierend und die Auswirkungen in der Praxis sind recht vielversprechend.

Table of Contents:

• Was macht natürliche Polymere so attraktiv?
  • Vorteile natürlicher Polymere in Trinkwassersystemen
• Arten natürlicher Polymere: Vielfältige Werkzeuge für unterschiedliche Herausforderungen
  • • Zeoturb Liquid Bio Organisches Flockungsmittel Ein Arbeitstier der Industrie
• Erfolgsgeschichten aus der Praxis: Anlagenbetreiber berichten
  • Zukunftsausblick: Warum er wichtig ist
• Häufig gestellte Fragen zu natürlichen Polymeren in der Trinkwasseraufbereitung
  • Was sind Polymere in der Trinkwasseraufbereitung?
  • Wie sicher sind organische Polymere bei der Wasseraufbereitung?
  • Welches ist das beste Polymer zur Wasseraufbereitung?
  • Was sind Beispiele für natürliche Polymere?
• Schlussfolgerung

Was macht natürliche Polymere so attraktiv?

Natürliche Polymere zur Wasseraufbereitung, bestehend aus langen Molekülketten, imitieren jene, die häufig in der Abwasseraufbereitung verwendet werden. Als ich mich jedoch tiefer mit diesen natürlich gewonnenen Polymeren beschäftigte, erkannte ich ihre Vorteile für eine breitere Palette von Anwendungen in Trinkwassersystemen. Für Anlagenbetreiber ist die Attraktivität auf eine Kombination aus Kosteneinsparungen und dem echten Wunsch zurückzuführen, besser für die Umwelt zu sorgen. Dies ist besonders bei den Betreibern kommunaler Wasserwerke sehr beliebt.

Vorteile natürlicher Polymere in Trinkwassersystemen

Ich erinnere mich an ein Gespräch zu Beginn meiner Karriere mit einem umweltbewussten Betriebsleiter, der frustriert war über seine begrenzten Möglichkeiten im Umgang mit organischen Feststoffen wie Tanninen, Lignin und bestimmten Stärkearten. Diese gelangten über landwirtschaftliche Abwässer in sein Wasser und verursachten Probleme bei der Behandlung seines Koagulationsprozesses. Diese Art von natürlich vorkommenden Verunreinigungen können auch aus verrottender Vegetation oder Pflanzenmaterial stammen. Was wir gemeinsam erarbeiteten, half letztendlich einer Reihe unserer Kunden, die sich in einer ähnlichen Situation befanden. Das in diesen Anwendungen verwendete flüssige bioorganische Flockungsmittel Zeoturb erwies sich als weniger störend als einige der typischen Wasseraufbereitungsmethoden, die diese Kunden verwendeten. Dies gilt insbesondere, da sich das regulatorische Umfeld ändert und strengere Parameter eingehalten werden müssen.

Ungiftig

Die Menschen sind zunehmend vorsichtig, was die Auswirkungen synthetischer Chemikalien zur Wasseraufbereitung auf die menschliche Gesundheit angeht, weil sie sich über Dinge Sorgen machen, die sie nicht vollständig verstehen. Daher betrachten sie natürliche Polymere als weniger „chemisch“. Bei organischen Polymeren ist dieser Widerstand geringer, da diese Materialien im Allgemeinen nicht die Art von ätzenden Rückständen freisetzen, die bei der Verwendung herkömmlicher Chemikalien wie Alaun, Polyaluminiumchlorid oder synthetischer Polymere entstehen. Diese Rückstände, die im Trinkwasser verbleiben können, bergen manchmal ein Toxizitätsrisiko und stellen eine Gefahr für die Gesundheit dar.

Biologische Abbaubarkeit

Natürliche Polymere zersetzen sich beim Abbau durch Bakterien oder Sonnenlicht in einfache, natürliche Materialien wie Wasser oder Kohlendioxid.

Anlagenbetreiber machen sich weniger Sorgen über im Abwasser verbleibende synthetische Chemikalien, da wir danach streben, den idealen Punkt zu finden, der eine nachhaltige Wasseraufbereitung ermöglicht.

Diese Art der organischen Zersetzung unterscheidet sich deutlich von dem, was wir bei Polyacrylamid und PolyDADMAC beobachten, wo es dazu neigt, über längere Zeiträume zu verbleiben und sich jeder Art von natürlichem Abbau widersetzt. Das macht es für die Anlagenbetreiber schwieriger, es zu kontrollieren. Es ist ein Problem, das sowohl die Nachhaltigkeitsexperten als auch die Anlagenbetreiber betrifft.

Dies betrifft auch Ingenieure, die bei der Entwicklung von Systemen zur Reinigung verunreinigten Wassers mit dem Konflikt zwischen höherer Effizienz und Umweltverträglichkeit zu kämpfen haben.

Wir haben Zeoturb, ein NSF-zertifiziertes flüssiges bioorganisches Flockungsmittel, an mehrere Betriebsleiter geliefert, die auf der Suche nach nachhaltigen natürlichen organischen Polymeren waren. Damit haben sie ein neues Werkzeug, das ihnen im weiteren Verlauf keine Probleme durch den im Aufbereitungsprozess entstehenden Schlamm bereitet.

Erneuerbare Ressourcen

Anlagenbetreiber und -ingenieure tendieren zu einem Gefühl der Belastbarkeit, weil die Abhängigkeit von schwankenden Energiemärkten oder unterbrochenen Lieferketten, die sich sowohl auf die Betriebskosten als auch auf die Lebensdauer auswirken, alle verunsichert.

Da natürlich vorkommende Polymere aus leicht verfügbaren Ressourcen gewonnen werden können, haben sie einigen der kommunalen Anlagen, für die ich als Berater tätig war, eine stabilisierende Kraft verliehen.

Dies hat einen stabilen Weg geboten, der dabei hilft, diese unvorhersehbaren Elemente im Gleichgewicht zu halten. Sie haben gesehen, wie pflanzliche oder marine Bio-Alternativen nachhaltig gewonnen werden und so eine sichere Versorgung bieten, die die Sorge vor Engpässen lindert.

Arten natürlicher Polymere: Vielfältige Werkzeuge für unterschiedliche Herausforderungen

Ich sage Ihnen als Erster, dass es bei der Wasseraufbereitung nicht das eine „beste“ natürliche Polymer gibt. Die Wahl der richtigen Lösung hängt, genau wie bei anderen Aufbereitungsmethoden wie Umkehrosmosesystemen, von vielen individuellen Faktoren ab: Quellwasser, Kostenüberlegungen und vorhandene Schadstoffe. Deshalb sind eine sorgfältige Wasseranalyse und die Zusammenarbeit mit einem Experten entscheidend, wenn Sie die richtige Lösung für Ihre Anwendung auswählen.

Jeder der natürlichen Polymertypen verfügt über spezifische Eigenschaften, die ihn für spezielle Probleme der Wasseraufbereitung nützlich machen und Flexibilität bei der Auswahl dieser Materialien für unterschiedliche Betriebsanforderungen bieten.

Zeoturb Flüssiges biorganisches Flockungsmittel: Ein Arbeitspferd der Industrie

Zeoturbist ein NSF-zertifiziertes Polymer, das aus Meereslebewesen gewonnen wird. Aufgrund seiner inhärent positiven Ladung ist es für Betreiber eine der bevorzugten Lösungen.

Dieses Biopolymer natürlichen Ursprungs kann in zahlreichen Branchen wie der Lebensmittelindustrie eingesetzt werden, wo häufig Abfälle aus der Lebensmittelverarbeitung anfallen.

Es kann mit den kleinen Schmutzpartikeln umgehen, die in Mikroflocken zusammenkleben. Dieser Prozess reduziert häufig den gesamten organischen Kohlenstoff, da die gelösten organischen Feststoffe an diesem Polymer haften bleiben und anschließend ebenfalls als Schlamm herausgefiltert werden.

Für Betreiber kleinerer und großer Wasseraufbereitungsanlagen bieten natürliche Polymere wie Zeoturb eine zuverlässige und nachhaltige Möglichkeit, Verunreinigungen abzuscheiden und die Schlammbildung zu reduzieren.

Einige interessante Forschungsarbeiten gehen bei natürlichen Polymeren nun einen Schritt weiter und untersuchen, wie die spezifischen Eigenschaften verschiedener natürlicher Polymere für viele Anwendungen in der Wasseraufbereitung optimiert werden können.

Erfolgsgeschichten aus der Praxis: Anlagenbetreiber berichten

Mein Team wurde gebeten, einer großen Gemeinde in Australien zu helfen, die mit außergewöhnlich hohen Konzentrationen organischer Verbindungen zu kämpfen hatte.

Ihre derzeitige Vorbehandlung mit anorganischen Polymeren in Kombination mit herkömmlicher Filterung hatte eine inkonsistente Wirkung und war schwer zu beheben, da jahreszeitliche Schwankungen Auswirkungen auf die Wassertemperatur und den Sedimentgehalt hatten, was wiederum deren Parameter veränderte.

Diese Gemeinde benötigte eine besser kontrollierbare Lösung, um die Vorschriften einzuhalten und bei Wetter- und Niederschlagsschwankungen für Stabilität zu sorgen.

In unserer Zusammenarbeit mit ihnen haben wir erfolgreiche Ergebnisse bei der Optimierung ihrer Trinkwasserqualität erzielt.

Zukunftsaussichten für natürliche Polymere zur Wasseraufbereitung: Warum sie wichtig sind

Die Zukunftsaussichten für Biopolymere in der Trinkwasseraufbereitung sind vielversprechend, bedingt durch zunehmende Umweltbedenken, regulatorischen Druck und Fortschritte bei der Innovation im Bereich Biopolymere.

Hier sind einige Schlüsselaspekte dieser Perspektive:

1. Erhöhte Akzeptanz und Anwendung

• Nachhaltigkeit: Biopolymere werden aus erneuerbaren Quellen gewonnen und sind biologisch abbaubar. Damit sind sie eine umweltfreundliche Alternative zu herkömmlichen synthetischen Polymeren wie Poly DADMAC und Polyacrylamid. Da die Umweltauflagen immer strenger werden und die Nachfrage nach nachhaltigen Lösungen steigt, wird der Einsatz von Biopolymeren in der Wasseraufbereitung voraussichtlich weiter zunehmen.
• Anwendungen: Biopolymere können in verschiedenen Phasen der Wasseraufbereitung eingesetzt werden, darunter Koagulation, Flockung und Adsorption. Dank ihrer Vielseitigkeit können sie eine Vielzahl von Schadstoffen entfernen, darunter Spuren von Schwermetallen, organischen Verbindungen, Schwebstoffen, Algen und Krankheitserregern.

2. Technologische Fortschritte

• Verbesserte Effizienz: Laufende Forschung und Entwicklung konzentrieren sich auf die Verbesserung der Aufbereitungseffizienz von Biopolymeren in Trinkwasseraufbereitungsprozessen. Dazu gehört die Modifizierung ihrer chemischen Strukturen, um ihre Bindungsfähigkeit und Stabilität unter verschiedenen Wasserbedingungen zu verbessern.
• Nanotechnologie: Die Integration von Biopolymeren mit Nanomaterialien kann zur Entwicklung natürlicher Nanoverbundwerkstoffe mit überlegenen Adsorptions- und antimikrobiellen Eigenschaften führen und so ihre Wirksamkeit bei spezifischen Anwendungen zur Aufbereitung von verschmutztem Wasser weiter verbessern.

3. Wirtschaftlichkeit

• Kostenreduzierung: Fortschritte in der Produktion und Verarbeitung von Biopolymeren dürften zu einer Kostenoptimierung führen und sie im Vergleich zu herkömmlichen Chemikalien zur Wasseraufbereitung wettbewerbsfähiger machen.
• Ressourcenverfügbarkeit: Die Nutzung reichlich vorhandener und kostengünstiger natürlicher Ressourcen, beispielsweise landwirtschaftlicher und maritimer Nebenprodukte, zur Herstellung von Biopolymeren kann deren Wirtschaftlichkeit verbessern.

Die oben genannten Schlüsselaspekte haben viele Länder – insbesondere jene, die unter zunehmender Dürre und Bevölkerungsdruck leiden und auf eine Wasseraufbereitung in großen Mengen angewiesen sind – dazu veranlasst, nach nachhaltigen Methoden zur Wasseraufbereitung zu suchen.

Forschungsergebnissen zufolge befürworten in den USA und weltweit immer mehr Menschen nachhaltige natürliche Polymere zur Wasseraufbereitung.

Dies war vergleichbar mit dem, was geschah, als Poly-DADMAC und Polyacrylamid erstmals eingesetzt wurden, was in den letzten Jahrzehnten zu einem gewissen Grad die Nachfrage nach herkömmlichen Metallkoagulanzien reduzierte.

Häufig gestellte Fragen zu natürlichen Polymeren in der Trinkwasseraufbereitung

Was sind Polymere in der Trinkwasseraufbereitung?

Polymere, die natürlich vorkommen oder aus organischen Quellen wie Pflanzenmaterial oder sogar Chitin aus Muscheln synthetisiert werden, helfen dabei, winzige Partikel zusammenzubringen. Das ist so ähnlich, als würde man einen Magneten verwenden, um Eisenspäne aufzuheben; der Magnet zieht sie zusammen, sodass sie leichter aufgenommen und entfernt werden können.

Diese winzigen, im Wasser schwimmenden Partikel werden dann gesammelt und durch Filterung aus unserem Trinkwasser entfernt, wodurch ein klareres Produkt entsteht und potenzielle Verunreinigungen oder Schadstoffe beseitigt werden. Sie bieten eine umweltfreundliche und nachhaltige Alternative zu einigen der traditionell häufig verwendeten aggressiven Chemikalien.

Wie sicher sind organische Polymere bei der Wasseraufbereitung?

Sie haben sich als weit weniger giftig und sicherer erwiesen. Das liegt daran, dass sich viele von ihnen leichter in einfache, harmlose Substanzen zersetzen. Ein wachsender Teil der Anlagenbetreiber betrachtet sie sogar als die bevorzugte „grüne Alternative“ in jenen Gemeinden, die sich große Sorgen über die Ansammlung von Spurenchemikalien machen, die synthetische Wasseraufbereitungen in kommunalen Systemen verursachen können, da sich die organischen Stoffe mit diesen herkömmlichen Aufbereitungsprodukten verbinden und im Laufe der Zeit ansammeln.

Mehrere aktuelle Studien legen nahe, dass dieser Wechsel von traditionellen Behandlungsansätzen zur natürlichen Polymerreinigung dazu beitragen könnte, einige gesundheitliche Probleme beim Menschen zu lindern.

Welches ist das beste Polymer zur Wasseraufbereitung?

Es ist nicht einfach, ein einzelnes „bestes Polymer“ auszuwählen. Es läuft wirklich darauf hinaus, was in Ihrem System vor sich geht und welche Betriebsanforderungen Sie haben. Dinge wie die Wasserquelle, mit der Sie arbeiten (Boden, Oberfläche), Verunreinigungen wie Spurenmetalle, Algen oder andere Mikroorganismen – und natürlich Ihr Budget.

Was sind Beispiele für natürliche Polymere?

Einige bekannte Beispiele, die unsere Kunden aufgrund ihrer Verständlichkeit bevorzugen (aber bedenken Sie, dass das nicht bedeutet, dass sie die „Besten“ sind), sind Polymere pflanzlichen Ursprungs wie Alginate, Zellulose oder Stärke oder Polymere marinen Ursprungs wie das flüssige bioorganische Polymer Zeoturb.

Diese Polymere werden immer beliebter, da die Vorschriften strenger werden und immer niedrigere Feststoffkonzentrationen im Schlamm gefragt sind.

Schlussfolgerung

Ich bin fest davon überzeugt, dass die Wissenschaft und Forschung, die auf natürlichen Polymeren in der Trinkwasseraufbereitung beruht, ein erstaunliches Potenzial für die Verbesserung der Wasseraufbereitung in der Zukunft bietet. Was ich heutzutage immer häufiger von Anlagenbetreibern höre, da diese natürlichen Polymerkoagulanzien und -flockungsmittel in der Industrie zunehmend an Akzeptanz gewinnen, ist, dass sie die Gewissheit begrüßen, dass ihre Behandlungen bei richtiger Anwendung keine unbeabsichtigten negativen Folgen haben.

Im Gegensatz zu den herkömmlichen Metallsalzen oder synthetischen Chemikalien beginnen sich auch die Ingenieure im Raum endlich damit auseinanderzusetzen, da ihre Entwürfe von diesen neuen, nachhaltigen Behandlungsprozessen profitieren können.

Natürliche Polymere sind bei der Trinkwasseraufbereitung möglicherweise nicht die perfekte Lösung für alle Probleme der Wasseraufbereitung, doch wie wir bei Poly-DADMAC gesehen haben, werden sie in Zukunft sicherlich eine immer größere Rolle spielen.

Kontaktieren Sie die Wasseraufbereitungsspezialisten von Genesis Water Technologies noch heute unter +1 877 267 3699 oder per E-Mail unter customersupport@genesiswatertech.com um mehr darüber zu erfahren, wie natürliche Polymere wie das flüssige bioorganische Flockungsmittel Zeoturb Ihren Wasser- oder Abwasseraufbereitungsprozess verändern und zu einer nachhaltigeren Zukunft beitragen können. 

Lassen Sie uns gemeinsam den Weg für saubereres Wasser und eine gesündere Umwelt ebnen.