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Untersuchungen des Anwendungspotentials polymerbeschichteter Siebe bei der Aufreinigung von Wasser-Öl-Gemischen
Art der Abschlussarbeit
Master
Autoren
- Nitsche, Reik
Betreuer
- Prof. Dr. Peter Krebs
- Dipl.-Ing. Astrid Weigert
Weitere Betreuer
Prof. Dr. Christoph Neinhuis, Professur für Botanik, TU Dresden
Abstract
Lipophile Verunreinigungen stellen in der Abwasserreinigung ein Problem dar. Die Trennung von Stoffen ähnlicher Dichte und kolloid- oder molekulardispers gelösten Flüssigkeiten sind nur mit einem erhöhten Energie-, Platz- und Zeitaufwand möglich. Verschieden oberflächenfunktionalisierte Filtermedien wurden hinsichtlich ihrer Aufreinigungsleistung von Wasser-Öl-Emulsionen getestet und verglichen. Verwendet wurden ultrahydrophobe Oberflächen, welche aus mit verschieden strukturierten FEP beschichteten Stahlgeweben bestanden, verschiedene im Plasma hydrophilierte FEP und PET-Gewebe und ein hydrophiles PET-Gewebe. Im Sauerstoffplasma wurden die Gewebe so lange behandelt bis sie maximal hydrophiliert waren. Die Porendurchmesser lagen zwischen 50 und 70 µm, wobei ein nicht an der TU-Dresden behandeltes und hydrophiles PET-Gewebe eine deutlich geringe Porenweite besaß. Als notwendige Filtermethode wurde die Querstromfiltration ermittelt und als Filtergeometrie ergaben mehrere Vorversuche, dass eine Rohrapparatur am geeignetsten ist. Mit dieser Apparatur war es möglich verschiedene Drücke auf die unterschiedlichen Emulsionen auszuüben. Beim Vergleich der beiden hydrophoben Filtermedien mit und ohne Strukturierung konnte kein Unterschied in der Aufreinigung des Wassers fest gestellt werden. Im Allgemeinen war das Aufreinigungsverhalten ungenügend und wurde von sehr großen Standardabweichungen begleitet. Bei den weiterführenden Versuchen wurde erkannt, dass eine gesteigerte Hydrophilie einen besseren Filtereffekt zur Folge hatte. Das positivste Ergebnis konnte bei einer Biodieselemulsion mit einem PET-Filtermedium, welches deutlich kleinere Porenweiten besaß und ultrahydrophilen Oberflächeneigenschaften erzielt werden. Dieses Ergebnis war jedoch nach den Vorgaben der Abwasserverordnung noch nicht ausreichend für ein gebührenfreies Einleiten industrieller Abwässer ins öffentliche Gewässernetz. Der Vergleich aller Medien beim Filtern einer Benzinemulsion ergab, dass bei Porenweiten von größer als 50 µm, auch bei hydrophilen Geweben, ein schnelleres Durchlaufen des Benzins bewirkte. Die Filtration mit kleineren Porenweiten hatte aber zur Folge, dass ein hoher Druck benötigt wurde, die Menge des Filtrats sehr gering ausfiel und die Filter nach geringen Mengen an zugeführten Feed verblockten.
Zugeordnete Forschungsschwerpunkte
- Industrielle Abwässer und Prozessabwasserbehandlung
Schlagwörter
Abwasserreinigung, Filter, hydrophil, hydrophob, Plasma
Berichtsjahr
2011