Abwasseraufbereitung mittels Membrandestillation

Im weltweit­en Schnitt wer­den Schätzun­gen zufolge weniger als 20 Prozent des Abwassers in irgen­dein­er Form behan­delt (UNESCO). Mit Mem­bran­des­til­la­tion (MD), einem ther­mis­chen, mit Abwärme betrieben­em Mem­bran­prozess, kön­nen Flüs­sigkeit­en und Rohstoffe getren­nt und aufkonzen­tri­ert wer­den. Anwen­dun­gen hier­für sind in ver­schiede­nen Bere­ichen der Indus­trie, Land­wirtschaft, und kom­mu­nalen Wasserver­sorgung zu finden.

So wird zum Beispiel in der Met­allindus­trie Beizwass­er auf­bere­it­et, während Zink und Eisenox­id aufkonzen­tri­ert wer­den, um dann aus­ge­fällt und wiederver­wen­det zu wer­den. In der kom­mu­nalen Abwasser­be­hand­lung wird Ammo­ni­um aus Klärschlamm aus­geleit­et, um damit anschließend Dünger herzustellen. Bei der Her­stel­lung von Green Hydro­gen wird Reinst­wass­er benötigt. Dieses kann eben­falls aus Meer­wass­er mit der MD hergestellt wer­den, wobei die Abwärme der Elek­trol­y­seure genutzt wer­den kann. Zur weit­eren Aufkonzen­trierung von Sal­zlö­sun­gen, wenn druck­be­triebene Ver­fahren wir zum Beispiel Umkehros­mose nicht mehr effizient arbeit­en, kann MD eben­falls eine Alter­na­tive sein.

Bei der Air Gap MD (AGMD) migri­ert vom Tem­per­aturge­fälle getrieben­er Wasser­dampf vom Warm-Kanal durch eine hydrophile, semi­per­me­able Mem­bran, um dann im Des­til­latkanal an der Seite des gegenüber­liegen­den Kalt­wasserkanals zu kon­den­sieren. Der beste Wirkungs­grad der MD wird bei ein­er Abwass­er- oder Warmwasserkanal-Tem­per­atur von 60 bis 85 Grad Cel­sius. Durch den Wärmetausch­er-Effekt der gegen­läu­fi­gen Ströme im Mod­ul wird eine große Menge an Wärme intern zurück­ge­won­nen. So muss nur ein Bruchteil der gesamt benötigten Wärmemenge für die Ver­damp­fung von extern zuge­führt werden.

Eine Her­aus­forderung für die MD stellen Öle und Ten­side dar, da sie die Ober­flächenspan­nung der MD auflösen und somit die hydrophilen Eigen­schaften der Mem­bran zer­stören, wodurch „wet­ting“ oder „Durch­feuch­tung“ der Mem­bran ein­tritt. Entsprechende Ansätze zur Erhöhung der Mem­bran­re­sistenz sind in Arbeit sodass möglicher­weise in Zukun­ft auch Ten­sid- und Ölhaltige Abwäss­er behan­delt wer­den kön­nen. Solar­Spring unter­stützt andere Unternehmen dabei, mit der Mem­bran­des­til­la­tion sowohl bei der Abwass­er-Entsorgung als auch beim Recy­cling von Rohstof­fen Kosten einzus­paren und somit Gewinne und Nach­haltigkeit zu optimieren.