Einsatz keramischer Membranen in der Wasseraufbereitung< zurück

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Keramische Mikro- und Ultrafiltrationsmembranelemente aus Al2O3

Keramische Membranen blieben in der Vergangenheit im Wesentlichen industriellen Anwendungsgebieten vorbehalten. In letzter Zeit werden vermehrt Anwendungsmöglichkeiten für keramische Membranen auch für den Trinkwasserbereich diskutiert.

Wesentlicher Vorteil keramischer Membranen ist deren hohe mechanische Stabilität. Dies erlaubt beispielsweise eine Rückspülung mit erhöhtem Druck (z. B. 5 bar). Beim Spülen resultieren damit hohe Fluxwerte im Bereich von bis zu mehreren Tausend L/m²/h gegenüber wenigen Hundert L/m²/h bei den Polymermembranen. Die hohe mechanische Stabilität lässt ebenfalls eine wesentlich längere Lebensdauer im Vergleich zu den Polymermembranen und eine hohe Sicherheit bei der langfristigen Gewährleistung der Integrität erwarten. Die chemische Beständigkeit der keramischen Membranen ermöglicht neuartige Vorgehensweisen bei der chemikalienunterstützen Spülung sowie der Reinigung, beispielsweise durch den Einsatz von Ozon. Die hydrophile Oberfläche der keramischen Membranen bedingt geringere Membranwiderstände, was bei gegebener Nennleistung der Anlage geringeren Bedarf an Membranflächen im Vergleich zu Polymermembranen erfordert.

Nachteile bei keramischen Membranen sind deren Sprödigkeit sowie die unterschiedliche thermische Ausdehnung der unterschiedlichen Materialien. Dies erfordert einen erhöhten technischen Aufwand hinsichtlich der Abdichtung.

Dem breiten Einsatz keramischer Membranen in der Trinkwasserversorgung stehen heute im Wesentlichen die im Vergleich zu Polymermembranen höheren Kosten entgegen. Keramische Membranen konventioneller Bauart, bei denen mehrere Elemente in Edelstahlgehäusen eingebracht werden, weisen einen um den Faktor 10-20 höheren Preis im Vergleich zu konventionellen Modulen mit Membranen auf Polymerbasis auf.

Monolithische keramische Membranmodule, die derzeit allerdings nur für den Anwendungsbereich der Mikrofiltration hergestellt werden, sind jedoch schon preisgünstiger.

Keramische Membranen werden bereits heute großtechnisch eingesetzt. Beispielsweise werden im Wasserwerk in Oshio (Japan) seit Ende 2006 zur Aufbereitung von 51.900 m³/d Trinkwasser monolithische Mikrofiltrationsmembranmodule mit insgesamt 27.000 m² Membranfläche eingesetzt.

Am TZW werden keramische Membranen von europäischen Herstellern im Rahmen des EU-Forschungsvorhabens ‚Techneau’ untersucht. Die bisherigen Resultate zeigen u.a., dass mit keramischen Membranen Schlammwässer aus der Filterspülung aufbereitet werden können. Projektzwischenberichte können beim Autor gerne per Email angefordert werden. Derzeit liegt der Schwerpunkt der Arbeiten bei der Entfernung von Partikeln aus Talsperrenwasser mit keramischen Mikro- und Ultrafiltrationsmembranen.

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EU - Europäische Union