Das Projekt "Modellvorhaben problematische Schadstoffe im Wasser; hier: Mehrstufige Reinigung von Abwasser aus der Hefeproduktion mittels Umkehrosmose und anaerobe Behandlung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von UNIFERM GmbH & Co.KG durchgeführt. Das Ziel dieses Vorhabens war es, das organisch hoch belastete Abwasser einer Hefefabrik durch die Kombination einer mehrstufigen Eindampfanlage, einer sechsstufigen Umkehrosmose und eines anaeroben Wirbelschichtreaktors nahezu vollstaendig und ohne Umweltbelastungen langfristig und sinnvoll zu entsorgen. In der Umkehrosmose wurden aufgrund erheblicher Verblockungsprobleme der zuvor mehr als 2 Jahre mit Erfolg getesteten Compositemembranen ZF 99 zahlreiche Composite- und Celluloseazetatmembranen verschiedenster Hersteller mit unterschiedlichsten Membraneigenschaften unter Praxisbedingungen getestet. Es zeigte sich bisher, dass CA-Membranen zwar eine laengere Standzeit aufweisen, jedoch durch membranspezifische Parameter in ihrer Leistung zu sehr begrenzt sind, chlorhaltige Abwaesser unter wirtschaftlich akzeptablen Bedingungen zu konzentrieren. Bei Compositemembranen konnte bisher trotz genuegender Leistungsfaehigkeit aufgrund einer hohen Verblockungsneigung nur teilweise eine akzeptable Standzeit erreicht werden. Im anaeroben Wirbelschichtreaktor wird das Bruedenkondensat der Eindampfanlage und das Permeat aus der Umkehrosmose zu Methan abgebaut. Durch verschiedene Modifikationen am Fluessigkeitsverteilersystem und einer geaenderten Ablaufeinrichtung am Reaktorkopf wird der Reaktor ohne ein Traegermaterial bei hohen CSB-Frachten und einer Abbauleistung von ueber 90 Prozent ohne Biomasseverlust seit mehr als 2,5 Jahren betrieben.
Das Projekt "Pervaporationsmembranen zur Abtrennung und Trennung von Organika" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayer AG, Zentralbereich Zentrale Forschung durchgeführt. Ziel der Arbeit waren Aussagen ueber die Leistungsfaehigkeit (Permeabilitaet, Selektivitaet, Stabilitaet) von organisch/organischen und organisch/waessrigen Systemen in Abhaengigkeit polymerchemischer Parameter der fuer die aktive Trennschicht verwendeten Polymere. Hierbei gelang es erstmals, allgemeine Regeln fuer optimale Membranstrukturen aufgrund des intra- und intermolekularen Aufbaus von Makromolekuelen fuer die aktive Trennschicht zu erarbeiten. Fuer die Selektivitaet ist von entscheidender Bedeutung die Loeslichkeit der zu trennenden Stoffe in den diffusiv zugaenglichen, amorphen Bereichen; fuer die Permeabilitaet sind geringe Schichtdicke, hohe Temperaturen, niedrige Glasuebergangstemperatur der amorphen Bereiche sowie ein moeglichst geringer Anteil kristalliner oder vernetzter Bereiche in der Polymermatrix neben den Loeslichkeitsverhaeltnissen ausschlaggebend. Die Stabilitaet der aktiven Trennschicht wird sichergestellt durch ein Mindestmass an kristallinen oder vernetzten Bereichen. Diese Erkenntnisse wurden gewonnen anhand eines systematischen Studiums von Struktur-Wirkungsbeziehungen durch gezielte Synthese und Variation von Poly(urethanen) fuer die nichtporoese aktive Trennschicht von Pervaporationsmembranen zur Aromaten/Aliphaten-Trennung (Toloul/Cyclohexan). Weiterhin wurde bei der Abtrennung von Organika aus Wasser anhand von Poly(butadien)-Membranen fuer das System Phenol/Wasser gezeigt, inwieweit einfache polymerchemische Ansaetze helfen koennen, anwendungsbezogene Problemstellungen wie etwa die Stabilitaet von Elastomermembranen bei erhoehten Organika-Konzentrationen, zB 8 Prozent Phenol in Wasser, gezielt anzugehen.