Neuartige Membrandestillationsanlage: Effiziente Reinwassergewinnung durch oszillierende Technologie
Im Rahmen des EU-Projekts Cornerstone werden neuartige technologische und digitale Lösungen in bestehenden industriellen Prozesswassersystemen integriert, um die Rückgewinnung von Reinwasser, Energie und gelösten Stoffen insbesondere in der Papier-, Chemie- und Stahlindustrie zu optimieren. Als multidisziplinäres Projekt vereint Cornerstone 16 Partner aus acht europäischen Ländern, darunter Forschungsinstitutionen, Großunternehmen und Technologieentwickler. Das Projekt trägt zur Umsetzung der Processes4Planet-Ziele bei und fördert den Übergang zu kreislauforientierten Prozessen mit dem Ziel der EU-Klimaneutralität bis 2050. Industrieabwässer und Abfallströme sind äußerst komplex in Ihrer chemischen und physikalischen Zusammensetzung. Daher sind effiziente Technologien gefragt, die diesen Stoffströme bestmöglich aufbereiten und rückgewinnen können, ohne aufwändige Wartungs- und Instandhaltungsmaßnahmen. Im Wasser und Prozess Technologie (WPT) Labor von AEE INTEC wurde deshalb erstmalig eine oszillierende Membrandestillationsanlage (MD) entwickelt, aufgebaut und in Betrieb genommen.
Die neue, mobile Laboranlage ermöglicht eine frequenzgesteuerte, oszillierende Beschickung des Abwasserstromes, welcher dazu beiträgt, wesentliche Limitierungen der MD-Technologie (e.g. Membran Fouling, Temperatur Polarisation, etc.) zu minimieren und daher Wartungszyklen und Effizienzen des MD-Prozesses zu optimieren.
Die laufenden Versuche werden im Rahmen des „Cornerstone“-Projektes durch einen digitalen Echtzeit-Analyseansatz unterstützt. Ein integriertes Smart Monitoring-System ermöglicht die kontinuierliche Erfassung und Optimierung relevanter Betriebsparameter anhand fortschrittlicher Algorithmen.
Derzeit erfolgen erste Experimente mit Referenzproben zur Charakterisierung des Einsatzbereichs der Anlage und zur Feinabstimmung der Betriebsparameter. Nach erfolgreichem Abschluss der Inbetriebnahmetests ist der erste Einsatz mit Realabwässern für Q1/2025 geplant. Die Versuche werden in den Industriebereichen Zellstoff & Papier, Chemie- bzw. Polymerindustrie und Stahlindustrie durchgeführt, mit dem Ziel, Reinwasser zurückzugewinnen. Die erzielten Ergebnisse werden mit der konventionellen Direktkontakt-Membrandestillation (DCMD) verglichen. Ab Ende 2025 könnte die Anlage dann direkt bei Industriepartnern implementiert werden.
Auftrag/Fördergeber
European Health and Digital Executive Agency
Programm
HORIZON-CL4-2023-TWIN-TRANSITION-01 (TWIN GREEN AND DIGITAL TRANSITION 2023)
Projektkoordinator
Projektpartner
- Technische Universität Darmstadt
- AEE INTEC
- Center for Research & Technology Hellas (CERTH)
- VDEh-Betriebsforschungsinstitut GmbH
- Hüttenwerke Krupp Mannesmann GmbH
- Centre Technique de l’Industrie des Papiers, Cartons et Celluloses
- ESSITY OPERATIONS FRANCE
- COVESTRO DEUTSCHLAND AG
- Veolia Water Technologies – Biothane
- MANN+HUMMEL
- DECHEMA
- 20FIFTY PARTNERS