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Development of the next generation bioreactor system

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Sauberes Wasser mit Technologie der nächsten Generation

Sauberes Wasser ist die Grundlage für eine gute Gesundheit, aber ein großer Teil der Weltbevölkerung hat immer noch keinen Zugang dazu. Eine neuartige, von EU-finanzierten Wissenschaftlern entwickelte Filtrationsmembrantechnologie könnte eine kostengünstige und sehr effektive Lösung bieten.

Industrielle Technologien

Die meisten Europäer sehen den Zugang zu sauberem und sicherem Trinkwasser als selbstverständlich an. Allerdings verfügen fast 1 Milliarde Menschen in Entwicklungsländern nicht über diesen Luxus. Nachhaltige Wassernutzung und Abwasserrecycling werden dringend benötigt, um den Mangel an sauberem Trinkwasser zu verringern. Hierbei könnte die Membranbioreaktor (MBR)-Technologie eine Schlüsselrolle spielen. MBR wird bereits in Europa sowie im Nahen Osten und Nordafrika (MENA) verwendet. Das Projekt BIONEXGEN (Development of the next generation bioreactor system) entwickelt eine neue Klasse von Low-Fouling-Membranen, um den strengeren europäischen und MENA-Vorschriften zu entsprechen. Fouling führt häufig zu Leistungsverlusten, die durch Reinigung nicht behoben werden können. Die Forscher entwickelten daher eine Low-Fouling-Membran mit hohem Wasserdurchfluss und starker Abweisung von organischen Schadstoffen mit niedrigem Molekulargewicht. Feldtests wurden an Abwasser aus Kosmetik-, Textil- und Olivenölindustrie durchgeführt, die wichtige Bestandteile der Volkswirtschaften in der MENA-Region darstellen. Die Wissenschaftler sammelten Benchmarking-Daten aus Textil- und Kosmetikindustrie unter Verwendung von vorhandenen MBR wie etwa MICRODYN-Nadir (MN) MBR. Kleine Laborstudien wurden mit realem Abwasser sowie mit Modelltextilabwasser durchgeführt. Weitere Versuche wurden mit Modellschmutzstoffen durchgeführt und die Ergebnisse verwendet, um ein Computermodell des Transportprozesses zu entwickeln und so die Membranmaterialien zu optimieren. Numerische Untersuchungen der Struktur-Eigenschafts-Beziehungen wurden ebenfalls durchgeführt, um die Entwicklung von Nanopartikeln für BIONEXGEN-Membranen zu unterstützen. Außerdem führten die Partner Laborexperimente mit Nanomaterialien in oder auf der Oberfläche der MN-MBR-Membran durch. BIONEXGEN entwickelte MBR-Technologie, die wichtige Implikationen für die Wasserrückgewinnung und Reinigungsanlagen haben wird. Das Verfahren ist aufgrund der hohen Beständigkeit der Membran gegen Fouling kosteneffizient und könnte die Betriebskosten im industriellen Maßstab um durchschnittlich 25% reduzieren.

Schlüsselbegriffe

Wasser, Abwasser-Recycling, Membranbioreaktor, Verschmutzung, Kosmetik, Textilien

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