Das Projekt "Teilvorhaben: Adaption und Weiterentwicklung der Membrandestillation zur Anwendung in hybriden Anlagen mit Vorwärtsosmose" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von SolarSpring GmbH durchgeführt. Das Gesamtvorhaben ComFORMD zielt auf die Weiterentwicklung und Optimierung der Vorwärtsosmose in Kombination mit Umkehrosmose oder Membrandestillation MD zur Konzentration stark faulender Abwasserströme ab. Das Teilvorhaben der SolarSpring GmbH behandelt die Adaption und Weiterentwicklung der Membrandestillationstechnologie zum kombinierten Einsatz in einer Vorwärtsosmose Anlage mit MD zur kontinuierlichen Wiedergewinnung der osmotischen Zuglösung. Dabei wird an zwei repräsentativen industriellen Standorten pilotiert; an einer kommunalen Kläranlage (Abwasserbehandlung) und einer Deponie (Deponiesickerwasserbehandlung). Der Einsatz vorhandener Abwärme als thermische Triebkraft für das Membran-Separationsverfahren der SolarSpring GmbH wird ein weiterer Schwerpunkt des Teilvorhabens sein. Der Betrieb der Membrandestillation mit verfügbarer Niedertemperaturabwärme macht das Verfahren zu einer wirtschaftlich attraktiven Lösung. Durch die Ergebnisse der Pilotversuche kann ein, im Projekt entwickeltes Simulationswerkzeug validiert werden, mit Hilfe dessen belastbare Berechnungen für ein System im Industriemaßstab gegen Ende des Projekts durchgeführt werden.
Das Projekt "Einsatzmöglichkeiten und Leistungsfähigkeit der Vorwärtsosmose in der Industriewasserwirtschaft" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Siedlungs- und Industriewasserwirtschaft, Professur für Verfahrenstechnik in Hydrosystemen durchgeführt. Im Rahmen des Projekts werden die Leistungsfähigkeit und das Betriebsverhaltens der Vorwärtsosmose untersucht, die in Deutschland bisher nicht für die Aufbereitung industrieller Abwässer eingesetzt wird. Dafür wurden Industriebereiche ausgewählt, deren Prozesswässer aus wirtschaftlichen Gründen bisher nicht wiederverwendet oder mit energieintensiven Verfahren aufbereitet werden. Um das breite Anwendungsspektrum im verarbeitenden Gewerbe abzubilden, werden folgende Industriebereiche betrachtet: - Herstellung von Nahrungs- und Futtermitteln, - Herstellung von Papier und Pappe und Waren daraus, - Herstellung von Kraftwagen und Kraftwagenteilen, - Metallerzeugung und -bearbeitung sowie - Herstellung von Metallerzeugnissen.
Mit der geleisteten Arbeit wird ein Beitrag zur Technologiebeschreibung und Technologieweiterentwicklung der Vorwärtsosmose für den Einsatz in der industriellen Praxis geleistet, um ein nachhaltiges und ökonomisch vorteilhaftes Verfahren zur industriellen Prozesswasserbehandlung zu etablieren. In Voruntersuchungen werden dafür zunächst Wässer der genannten Industriebranchen untersucht und hinsichtlich potenziell relevanter Parameter für die Vorwärtsosmose analysiert (pH-Wert, Leitfähigkeit, Salzgehalt, Gehalt organischer Inhaltsstoffe, Gehalt an Fouling- und Scalingbildnern (Scaling: Anlagerung von auskristallisierten Salzen an der Membran), Partikelart und -konzentration). Anschließend erfolgt eine Systematisierung dieser Wässer nach den genannten Parametern, um eine für die untersuchten Branchen repräsentative Auswahl an Wässern zur Versuchsdurchführung zu treffen. Diese Wässer dienen im Vorwärtsosmose-Prozess als Feed Solution, wobei die Draw Solution eine kostengünstige, konzentrierte Salz-Lösung ist. Parallel zu den Voruntersuchungen erfolgen Planung, Fertigung und Aufbau einer Versuchsanlage im Labormaßstab. Kernstück ist eine Membrantestzelle zur Prüfung und Charakterisierung unterschiedlicher Membranen sowie zu Eignungsversuchen mit verschiedenen Wässern als Feed Solution.
Die anschließenden experimentellen Untersuchungen erfolgen hinsichtlich der eingesetzten Wässer und der eingesetzten Membranmaterialien. Dafür werden die in den Voruntersuchungen charakterisierten Wässer mit kommerziell verfügbaren Vorwärtsosmose-Membranen, herkömmlichen Umkehrosmose-Membranen sowie Neuentwicklungen behandelt. Die Ergebnisse dienen der Beurteilung von Leistungsfähigkeit und Betriebsverhalten der entsprechenden Membranen. (Text gekürzt)