Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Ziel war es, die grunds\u00e4tzliche Eignung einer innovativen Membranbeschichtung f\u00fcr die Aufbereitung von \u00f6lhaltigen Abw\u00e4ssern im Allgemeinen und gebrauchten K\u00fchlschmierstoffen (KSS) im Speziellen zu untersuchen und zu bewerten. Es sollte gepr\u00fcft werden, ob die neuartige Technologie das Potenzial hat, die Nachteile der etablierten energie- und chemikalienintensiven Verfahren zu \u00fcberwinden. Konkret sollte untersucht werden, inwieweit die Beschichtung die Deckschichtbildung durch \u00d6l-Fouling auf Membranen (UO\/NF) bei direktem Kontakt mit gebrauchten KSS-L\u00f6sungen reduziert oder verhindert. Damit verbunden war das Ziel, die Prozesskette der KSS-Aufbereitung durch Wegfall der chemischen Spaltung\/kompletten \u00d6labtrennung sowie Senkung des Energie- und Chemikalienbedarf, Erh\u00f6hung der Membranstandzeiten und Verl\u00e4ngerung der Reinigungsintervalle, zu vereinfachen. Langfristig sollte die Basis f\u00fcr eine dezentrale KSS-Aufbereitung direkt beim Anwender geschaffen werden, um Transporte zu minimieren und das abgetrennte Permeatwasser als Prozesswasser, z.B. Verd\u00fcnnungswasser f\u00fcr frisch anzusetzende KSS-L\u00f6sungen wiederverwenden oder problemlos entsorgen zu k\u00f6nnen, was zur Ressourcenschonung und weiteren CO2-Reduktion beitr\u00e4gt. <\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie Aufgabenstellung umfasste den Aufbau einer geeigneten Testinfrastruktur, die Entwicklung einer Vorfiltration f\u00fcr reale KSS-Proben, die Implementierung des Beschichtungsprozesses f\u00fcr die Testmembranen und die Durchf\u00fchrung systematischer Versuchsreihen. Diese beinhalteten Standardtests zur Charakterisierung der Membranen, Aufkonzentrierungsversuche mit gebrauchten KSS-, die Analyse der Permeatqualit\u00e4t (Leitf\u00e4higkeit, TOC) und des Konzentrats (ggf. Brennwert). Ein zentraler Punkt war der Vergleich der Leistungsf\u00e4higkeit und Stabilit\u00e4t von beschichteten gegen\u00fcber unbeschichteten Membranen \u00fcber mehrere Zyklen. Weiterhin sollten verschiedene KSS-Typen getestet und eine effektive, aber schonende Reinigungsstrategie entwickelt werden. <\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Entgegen der urspr\u00fcnglichen Annahme, dass unbeschichtete Membranen durch den Kontakt mit \u00f6lhaltigen Emulsionen unmittelbar durch starkes Fouling blockieren w\u00fcrden, zeigten diese eine \u00fcberraschend akzeptable initiale Leistungsf\u00e4higkeit. Sie erm\u00f6glichten ebenfalls eine Aufkonzentrierung des KSS bis zu einem Konzentrationsfaktor von CF=8.
\nDer entscheidende Vorteil der Membranbeschichtung manifestierte sich jedoch bei der Betrachtung der Langzeitstabilit\u00e4t und des Reinigungsverhaltens \u00fcber mehrere Zyklen.
\nDie unbeschichtete BW-Membran erlitt einen erheblichen irreversiblen Permeatleistungsverlust von ca. 66 % bezogen auf den initialen Standardtestwert nach Kompaktierung. Der Verlust bei der unbeschichteten SW-Membran betrug bereits nach der zweiten KSS Aufkonzentrierung ca. 34% bezogen auf den initialen Standardtestwert nach Kompaktierung. Der Verlust bei der beschichteten SW-Membran lediglich ca. 9% nach Abzug initialer Verluste durch Beschichtung und Einlagerungseffekte. Dieser signifikante Unterschied deutet darauf hin, dass die Beschichtung die Bildung persistenter, irreversibler Fouling-Schichten ma\u00dfgeblich reduziert bzw. eine effektivere Entfernung der anhaftenden Bel\u00e4ge durch die angewandten Reinigungsprozeduren erm\u00f6glicht.
\nDer Permeatleistungsverlust lie\u00df sich bei den unbeschichteten Membranen auch durch sehr intensive, aggressive Reinigungen nicht mehr wiederherstellen, wo hingegen eine sehr moderate Reinigungsprozedur bei der beschichteten Membran eine ann\u00e4hernde Wiederherstellung der Ausgangsleistung bewirkte. <\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
In Bearbeitung. <\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Die Ergebnisse best\u00e4tigen das hohe Potenzial der Membrantechnologie in Kombination mit der neuartigen Beschichtung zur signifikanten Verbesserung der KSS-Aufbereitung. Sie erm\u00f6glicht eine Reduzierung des Energie- und Chemikalienverbrauchs, minimiert Transportemissionen durch m\u00f6gliche dezentrale Aufbereitung und schont Wasserressourcen durch Wasser-(Permeat)-Recycling. Als n\u00e4chster Schritt wird die \u00dcbertragung der Ergebnisse auf industriell relevantere Spiralwickelmodule in einem Folgeprojekt empfohlen, um die Technologie zur Marktreife zu f\u00fchren.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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