Neue experimentelle und theoretische Methoden zum effektiven Scale-up von Membranverfahren zur produktionsinternen Wertstoffrückgewinnung

Stipendiatin/Stipendiat: Dr. Thomas Schipolowski

Druckgetriebene Membranverfahren haben sich in vielen Bereichen bei der produktionsinternen Aufarbeitung von Prozesswasserströmen bewährt. Dabei können ökonomische und ökologische Vorteile durch die Rückgewinnung wertvoller Produktkomponenten im Sinne der Kreislaufführung sowie durch die Reinigung der verbleibenden Abwässer erzielt werden.Die Leistung der Membranfiltrationseinheiten im Hinblick auf Permeatdurchsatz, Trennselektivität und Energiebedarf ist jedoch stark von der Art und Zusammensetzung des Abwassers abhängig. In vielen Fällen spielt die Bildung von Deckschichten (Gelschichten) auf der Membranoberfläche eine entscheidende Rolle. Obwohl verschiedene Modellvorstellungen existieren, sind die spezifischen Mechanismen für relevante Abwasserinhaltsstoffe nicht im Detail bekannt.Das Projekt bemüht sich um die Entwicklung von experimentellen Methoden, mit denen die zu erwartende Leistung von Membranfiltern für eine gegebene Anwendung zuverlässig beurteilt werden kann. Der wichtigste Schritt ist dabei die Untersuchung der Gelschichtbildung mit Hilfe einer speziell entworfenen Testzelle und bei wechselnden Betriebsbedingungen. Neue Erkenntnisse sind dabei durch den Übergang von integralen Messungen zur örtlich aufgelösten Erfassung der lokalen Permeatflüsse und Permeatkonzentrationen innerhalb eines Membranmoduls zu erwarten.Das Gelschichtverhalten einiger typischer Abwasserinhaltsstoffe (u.a. Tenside) wird mit dieser Methode experimentell charakterisiert. Anhand der Ergebnisse werden Anwendbarkeit und Voraussetzungen gängiger Modellvorstellungen überprüft. Die bislang bestehenden Unsicherheiten bei der Modellierung von Membranverfahren können dadurch verringert werden.

Förderzeitraum:
01.10.2002 - 30.09.2005

Institut:
Technische Universität Berlin

Institut für Prozess- und Anlagendynamik

Betreuer:
Prof. Dr.-Ing. Günter Wozny

E-Mail: E-Mail schreiben

URL: http://www.conducta.endress.com/

Membranverfahren zur Wertstoffrückgewinnung
Membranverfahren zur Wertstoffrückgewinnung