Ziel der Entwicklung
Aufgrund ihres komplex zusammengesetzten CSB zeigen Brauereiabwässer im Zuge des Recyclings auf der Basis von Membrantrennverfahren trotz biologischer Vorbehandlung eine erhebliche Deckschicht- und Verblockungsneigung. Um die Deckschichtbildung und das Auftreten von Verblockungen zu minimieren, erfolgt die Filtration von Brauereiabwässern im Anschluss an deren biologische und ggf. chemische Vorbehandlung im Cross-Flow-Betrieb mit entsprechend hohen Überströmungsgeschwindigkeiten.
Ziel des vorliegenden FuE-Projekts war die Entwicklung eines Filtrationsverfahrens, bei dem die zulaufenden Brauereiabwässer im Moment des Filtrationsereignisses pulsartig angeregt werden, sodass deckschichtrelevante Abwasserinhaltstoffe in Schwebe gehalten und deren Aufkonzentration an der Membranoberfläche vermieden bzw. signifikant reduziert werden. Im Vergleich zum Stand der Technik sollen somit längere Filtrationszeiten bei reduzierter Überströmung und Transmebrandruck ermöglicht werden.
Vorteile und Lösungen
Durch die Anwendung der feedseitigen Pulsation wurde eine verbesserte Filtrierbarkeit biologisch vorbehandelten Brauereiabwassers aufgezeigt. Für die im Bereich der Ultrafiltration gängige Modulgeometrie wurde bei einer Überströmung von einem Meter pro Sekunde und einem Transmembrandruck von 0,2 bar bei gleichem Energieverbrauch eine 1,7-mal größere Permeatausbeute erzielt. Es kann demnach angenommen werden, dass längere Filterstandzeiten realisierbar sind, die neben der Energieeinsparung auf Grund der Reduzierung von Überströmung und Betriebsdruck weiterführend den Reinigungsbedarf der Membran und dem zur Folge den assoziierten Chemikalienbedarf verringert.
Zielgruppe und Zielmarkt
Perspektivische Anwender für das Verfahren sind primär – national wie auch international – die Brauindustrie sowie assoziiert Zulieferer für Membrantrenntechniken zur Behandlung wässerig formulierter Volumenströme. Sekundär und in Abhängigkeit der Übertragbarkeit des untersuchten Verfahrens sind sämtliche Industrien denkbar, die bezogen auf ihre Produktion, Wasser als Roh- bzw. Hilfsstoff einsetzen und dem zur Folge wässerig formulierte Abfallströme generieren, die im Hinblick auf ihre Schmutzfracht zur Gewährleistung spezifischer Einleitbedingungen oder aber basierend auf Bestrebungen zu deren innerbetrieblichem Wiedereinsatz aufzubereiten sind. Dafür sind, Ergebnisstand heute, jedoch weiterführende Forschungs- und Entwicklungsarbeiten zwingend notwendig, um neben der Weiterentwicklung der hydraulischen Anregung vor allem die Leistungsbereiche der Pulsation in Abhängigkeit von Überströmung, Transmembrandruck und Abwassermatrix mit höherer Auflösung abbilden zu können.