Innerhalb des Projektes ReWaMem ist es den Projektpartnern Rauschert und Fraunhofer IKTS gelungen, neuartige Rotationsscheiben bis zu einem Durchmesser von 374 mm zu fertigen und mit diversen Membranen zu versehen. Es kann das ganze Porengrößenspektrum von 800 nm bis zu ca. 1 nm abgedeckt werden. Dies ermöglicht die Synthese von Mikrofiltrations- bis zu Nanofiltrationsmembranen auf ausgewählten Scheibengeometrien.
Getrieben durch die Weiterentwicklung im Bereich der Membransynthese waren neue Methoden zur Membrancharakterisierung zu etablieren. Auch auf diesem Feld konnten Fortschritte erzielt werden. So können nun Membranen mit Porengrößen ab ca. 1 nm bis zu 400 nm auf Basis von Einzelmoleküllösungen als auch auf Basis von Gemischlösungen im wässrigen Umfeld charakterisiert werden. Die dabei anfallenden Gemischproben werden mittels einer Größenausschlusschromatographie analysiert.
Auf Basis der bisher erfassten Messdaten aus der Pilotanlage zur Filtration mittels neuartiger keramischer Nanofiltrationsmembranen bei der Firma E.S.C.H GmbH entwickelt das Bayerische Zentrum für Angewandte Energieforschung, e. V. (ZAE Bayern) ein mathematisches Modell. Nachdem bei der Wäscherei CHMS GmbH & Co. KG in Rödental inzwischen die Monitoring-Messtechnik erweitert wurde, werden auch diese Messdaten zur Modellierung von Wasch- und Trocknungsprozessen herangezogen. Bei der Analyse wird der Einfluss der Prozessparameter auf den Gesamtprozess mit Fokus auf den Frischwasser- und Energiebedarf untersucht. Ziel der Modellierung am ZAE Bayern ist ein Online-Tool zur Energie- Ressourceneffizienz, die Umsetzung erfolgt mit HTML und JavaScript.
Die Hochschule Hof arbeitet im Projekt an der Behandlung der Konzentrate der Nanofiltrationsstufe aus der Textilabwasserreinigung. Die Aufbereitung dieser hochkonzentrierten, komplexen Matrix erfolgt mit hydrodynamischer Kavitation (siehe Abbildung 2) als weitergehendes Oxidationsverfahren. Anschließend wurden die behandelten Proben einer anaeroben Vergärung zugegeben und die Biogasausbeute bestimmt.
Abbildung 1 (oben rechts): Vom Retentat zum Permeat. Quelle: eigene Darstellung E.S.C.H
Abbildung 2 (links): Hydrodynamische Kavitation im Laborreaktor (Medium Leitungswasser) Quelle: HS Hof
Zu Beginn wurde mit den direkten Abwässern der jeweiligen Wäschereiprozesse gearbeitet. Hier zeigten sich deutliche Unterschiede hinsichtlich des Effekts der Kavitation. Insbesondere die Abwässer der Mattenreinigung konnten reproduzierbar verbessert werden bzgl. ihrer Abbaucharakteristika (siehe Abbildung 3). Im weiteren Projektverlauf liegt der Fokus auf der Behandlung der Konzentrate und die Optimierung der Betriebsbedingungen.
Abbildung 3 (unten rechts): Spezifische Biogasproduktion Mattenabwasser nach der Behandlung durch hydrodynamische Kavitation (Düsendurchmesser 12 mm, Überströmung 30,8 l/min, Betriebsdruck 2 bar) Quelle: eigene Darstellung HS Hof
